CN101949697B - 大型机床主轴高精度检验装置 - Google Patents

Abstract

大型机床主轴高精度检验装置，包括底座、底座上前后设有两个V形支座，底座后端设有尾部支架，尾部支架上有主轴顶块， V形支座上分别设有轴承座，轴承座内安装有轴承支撑轴和球轴承。本发明通用性强，调整方便，可测量直径达500毫米，长度达1800毫米，重量3000公斤的主轴。测量精度高，装置本身的测量误差仅为0.005毫米，对于大型主轴来说可以忽略不计。

Description

大型机床主轴高精度检验装置

技术领域

本发明涉及一种大型机床主轴高精度检验装置，尤其适合大型、特大型车床所用重型主轴的检测需要。 

背景技术

随着大型机床市场的升温，大型机床尤其是大型车床产量在不断增加，而且在向重型发展，其关键件主轴的尺寸与重量越来越大，对主轴的检测也变的越来越难。大型主轴检验装置的缺失直接影响着主轴加工及机床精度的实现。目前传统的主轴检验装置及方法为：（1）在一平台上放置前后两个V形架，V 形架工作面安装垫板（垫板采用铜、胶木板等软材料）；（2）将主轴架在两V形架上，V形架软垫板支撑主轴的定位基准面即前后主轴轴承安装面（该面随主轴不同而尺寸不同、轴向位置不同，且外形面又分为圆柱面和1:12锥度面两类），人工转动主轴，依靠主轴与软垫板间的滑动摩擦先行研磨软垫板，待软垫板研磨出与主轴定位基准面对应的弧形接触面后方可进行主轴精度测量。采用传统方法主要存在以下不足：（1）由于主轴转动时为滑动摩擦，摩擦力大，因此要求主轴重量不能大，否则垫板易受重力变形，且人力根本转不动（如采用机械使其转动，则结构复杂效率低且转动时有冲击不平稳而影响检测）。（2）由于各种主轴的定位基准面尺寸形状各异，因此传统检验装置上的软垫板检测前需先进行配研以保证与主轴定位基准面有足够的接触面，因此垫板不具有通用性，只能检测单一规格的主轴，检测通用性差。 

发明内容

本发明的目的在于克服传统检验装置的不足，而提供一种省力、高效、通用的大型机床主轴高精度检验装置，能适应不同主轴的要求，对形状大小不同的定位基准面进行有效支撑定位并进行准确检测。 

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 

本发明的大型机床主轴高精度检验装置，包括底座、底座上前后设有两个V形支座，底座后端设有尾部支架，尾部支架上有主轴顶块， V形支座上分别设有轴承座，轴承座内安装有轴承支撑轴和球轴承。

所述的轴承座为直面支撑轴承座或锥面支撑轴承座。 

所述轴承座和V形支座之间设有微调垫片。 

在V形支座的底部设有主轴托架。所述的主轴托架包括千斤顶底座，千斤顶块通过千斤顶螺杆固定在千斤顶底座上。 

在V形支座的底部分别设有千斤顶底座，千斤顶块通过千斤顶螺杆固定在千斤顶底座上。 

所述V形支座通过侧面紧固块固定在底座上。可沿底座（1）上的T形槽作轴向移动。 

本发明中，为使主轴在检测时的状态与主轴装配后的状态大致一致，本装置设计中，主轴径向支撑采用高精度球轴承代替软垫板进行支撑定位，支撑部位位于主轴上径向轴承安装处，检测时主轴与装置支撑件间为滚动接触，摩擦力极小，这样在保证检测精度的前提下减小了转动时需要的力。 

高精度轴承采用内圈固定在支撑轴上，外圈随主轴转动的方式安装在高强度的轴承座上，内圈固定则支撑轴的加工误差及变形不会对主轴测量产生影响。 

轴承座共分为两种：直面支撑座和锥面支撑座，以适应不同形状主轴检测的需要，每种轴承座有四个，两个一组安装于两个V形支座的侧面上，并且轴承座能沿V形支座的侧面移动以便检测不同尺寸大小的主轴。 

两个V形支座安装于一倾斜底座上，且V形支座能沿底座定位面轴向移动以便检测不同长度尺寸的主轴。 

由于采用上述技术方案，本发明具有如下优点： 

1、通用性强，调整方便，可测量直径达500毫米，长度达1800毫米，重量3000公斤的主轴。

2、测量精度高，装置本身的测量误差仅为0.005毫米，对于大型主轴来说可以忽略不计。 

3、省力高效。 

附图说明

图1为本发明中实施例1的结构示意图， 

图2为图1中后部V形支座E向视图；

图3为图1中前部V形支座F向视图；

图4为图2中B-B剖视旋转放大图;

图5为本发明中实施例2的结构示意图，

图6为图4中后部V形支座C向视图；

图7为图4中前部V形支座D向视图；

图8为图6中A-A剖视旋转放大图。

具体实施方式

实施例1 

如图1~4所示，包括底座1、底座1上前后依次设有两个V形支座，即前部V形支座5和后部V形支座7，V形支座7通过侧面紧固块8固定在底座1上，侧面紧固块8一侧设有定位块4。 底座1后端设有尾部支架2，尾部支架2和底座1之间设有尾部支架垫板9， 尾部支架2上有主轴顶块3。安装在底座1上的两个V形支座及尾部支架均可沿底座1上的T形槽作轴向移动。

其中，前部V形支座5和后部V形支座7分别设有轴承座，所述的轴承座为直面支撑轴承座。图4为前V形支座5的剖面图，轴承座12内安装有轴承支撑轴13和球轴承15，球轴承15为6309ZZC3P4轴承。轴承15两侧设有轴承隔环14，轴承支撑轴13通过顶丝16固定在直面支撑轴承座12上。所述直面支撑轴承座12和V形支座之间设有微调垫片29，通过T形块28固定在和V形支座5上。微调垫片29为方向微调垫片，可配磨以便微量纠正轴承座的安装角度误差，使轴承外圈与主轴外圆接触良好实现线接触。 

主轴滚动支撑用轴承座12配垫片29安装在V形支座侧面上（两个侧面均可安装），依靠底面及侧面定位固定，松开固定螺栓后轴承座可沿V形支座侧面T形槽移动，向上移动则支撑直径加大，向下移动则支撑直径减小，这样便能实现不同尺寸大小主轴的检测需要。 

使用过程中，底座1以10度角倾斜固定在水泥墩上，这样检测时主轴10会依靠自身重力下滑并与尾部支架2上的主轴顶块3接触实现主轴轴向定位，也可以在主轴10和主轴顶块3之间设有后顶板24。尾部支架2及两个V形支座放置在底座1上，且位置可轴向移动调整，以适应不同长度主轴的检测需要。 

本实施例的大型机床主轴高精度检验装置适用于检测圆柱面的主轴，如图1中10所示。 

实施例2 

如图5~8所示，本实施例的大型机床主轴高精度检验装置与实施例1不同的是：所述的轴承座为锥面支撑轴承座11。

在V形支座的底部设有主轴托架。所述的主轴托架包括千斤顶底座30、31，千斤顶底座固定在V形支座上，高度可调。千斤顶块32通过千斤顶螺杆33固定在千斤顶底座31上。 

其余技术方案均同实施例1中的技术方案。 

使用过程中，检测主轴时，主轴先放置在主轴托架上并调平，然后调整两个V形支座上的4个轴承座，使轴承座上滚动轴承外圈与主轴外径定位面接触并固定轴承座，放下主轴托架，使主轴由4个轴承座支撑并进而进行检测。 

Claims (2)

1.一种大型机床主轴高精度检验装置，包括底座（1）、底座（1）上前后设有两个V形支座，底座（1）后端设有尾部支架（2），尾部支架（2）上设有主轴顶块（3），其特征在于： V形支座上分别设有轴承座，轴承座（12）内安装有轴承支撑轴（13）和球轴承（15）；所述的轴承座（12）为直面支撑轴承座或锥面支撑轴承座；所述轴承座（12）和V形支座（7）之间设有微调垫片（29）；在V形支座的底部设有主轴托架；所述的主轴托架包括千斤顶底座（31），千斤顶块（32）通过千斤顶螺杆（33）固定在千斤顶底座（31）上。

2.根据权利要求1所述的大型机床主轴高精度检验装置，其特征在于：所述V形支座通过侧面紧固块（8）固定在底座（1）上，可沿底座（1）上的T形槽作轴向移动。

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