CN104117875A

CN104117875A - 一种复式主轴系精度动态检测装置

Info

Publication number: CN104117875A
Application number: CN201310155418.5A
Authority: CN
Inventors: 程鸿林
Original assignee: SUZHOU BOXUN INSTRUMENTS CO Ltd
Current assignee: SUZHOU BOXUN INSTRUMENTS CO Ltd
Priority date: 2013-04-28
Filing date: 2013-04-28
Publication date: 2014-10-29

Abstract

本发明公开了一种复式主轴系精度动态检测装置，所述检测装置包括支撑装置，底座，读数系统，底座为安装基准；其特征在于：所述支承装置还包括过渡支撑装置a、b和滚动装置a、b。被测主轴与滚轮为点接触。所述装置还可以采用电动机拖动、弹性橡胶带传动的转动机构，所述读数系统可根据实际能力情况采用高精度电传感器采集数据，数据处理系统、所述装置还可以增设打印系统，设置为办公桌化或电柜形式；本发明结构简单、使用方便、设计合理、检测精度高，能适应各种不同环境、不同检测对象。

Description

一种复式主轴系精度动态检测装置

【技术领域】

本发明涉及机械制造技术领域，尤其涉及机械检测领域，涉及一种复式主轴系精度动态检测装置。

【背景技术】

随着精密卧式镗削类机床在国内精加工行业普遍应用，需要机床精度具有较高的稳定性，而主轴系的动态精度直接影响总体精度的稳定性。

传统的复式轴系检测方法为静态法。如图1，在平板上用两个精密V形铁将主轴系定位，以主轴内孔为检测基准，根据国家机床精度标准，将镗轴(转动、轴向移动)伸出300mm，分别在镗轴的近端、远端检测其跳动误差(锥孔精度全胜00mm的专用检棒)，转动镗轴，读出跳动误差。

但是，实际运转时，主轴是由2个流动轴承定位，轴承安装在箱体上，镗轴在随着主轴转动的同时，也在作轴向移动。这样，最终的镗轴端部跳动误差为、主轴(内孔、外圆)同轴度误差、轴承跳动误差的累计误差。

传统的检测方法只注意到镗轴直线度误差，而忽略了主轴(内孔、外圆)同轴度误差、轴承跳动误差，因此，未能及时反映实际存在误差。

【发明内容】

针对现有技术的缺点，本发明所要解决的技术问题，就是克服上述已有技术的不足，提供一种成本低廉、刚性较高、承载能力强、传递功率大、且传动稳定的立式车床主电动机传动机构。

本发明采用的技术方案是：一种复式主轴系精度动态检测装置，所述检测装置包括支撑装置，底座，读数系统，其中，底座为安装基准；其特征在于：所述支承装置还包括过渡支撑装置a、过渡支撑装置b以及滚动装置a、和滚动装置b。

进一步的，所述滚动装置a和滚动装置b分别包括滚轮、支撑体、轴、轴承、套、压盖；滚轮工作面为球形，与轴为小间隙配合，轴承安装在支撑体上，通过压盖、套限位滚轮，被测主轴的每端工作轴承安装位置，就是被测主轴与滚轮的接触点。

进一步的，所述过渡支撑装置a和过渡支撑装置b分别包括压板、底座、手轮、支撑块、挡板、螺母、夹布胶木衬、滑块、丝杆、螺母；其中滑块可在底座导轨上滑动，手轮通过支撑块和挡板与丝杆安装在底座上，转动手轮可调节左、右两滑块之间的距离。

进一步的，左滑块处的左螺母及其旋合的左丝杆都是左旋螺纹，另一端右丝杆及右螺母都是右旋螺纹。

进一步的，所述读数系统包括两块扭簧表按照被测主轴的两上垂直方向用组合表杆安装在仪器底座上。

进一步的，所述安装点处表杆可以上下移动、左右转动，以使调整自如，并能够锁紧。

进一步的，所述装置还可以采用电动机拖动、弹性橡胶带传动的转动机构。

进一步的，所述读数系统可根据实际能力情况采用高精度电传感器采集数据，数据处理系统。

进一步的，所述装置还可以增设打印系统，设置为办公桌化或电柜形式；

本发明的有益效果是：结构简单、使用方便、设计合理、检测精度高，能适应各种不同环境、不同检测对象。

【附图说明】

下面结合附图对本发明作进一步的描述。

图1是现有技术复式轴系检测装置的结构示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明滚动装置结构示意图及剖视图；

图4是本发明过渡支撑装置结构示意图及剖视图；

图5是本发明读数系统示意图；

图6是本发明轴和滚轮的组合装配图；

图7是本发明两滚轮跳动组合误差图

图1：1读数表架、2被测主轴系、3V形铁a、4平板、5V形铁b

图2：21读数系统、22镗轴、23被测主轴、24滚动装置a、25过渡支撑装置a、26过渡支撑装置b、27滚动装置b、28底座

图3：31支撑体、32轴、33滚轮、34轴承、35套、36压盖；

图4：41压板a、42压板b、43右丝杆、44手轮、45支撑块、46挡块、47右螺母、48夹布胶木板a、49右滑块、50夹布胶木板b51左滑块、52左丝杆、53左螺母

图5：61扭簧表a、62扭簧表b、22镗轴、28底座；

图6：71滚轮、72转轴；

【具体实施方式】

参见附图2，本发明采用了一种复式主轴系精度动态检测装置，所述检测装置包括支撑装置、底座28、读数系统21，其中，底座28为安装基准；其特征在于：所述支承装置包括过渡支撑装置a25、过渡支撑装置b26，检测装置包括滚动装置a24、滚动装置b27。

如图3所示：其中，滚动装置b包括滚轮33、支撑体31、轴32、轴承34、套35、压盖36；滚轮33工作面为球形，与轴32为小间配合，轴承34安装在支撑体31上，通过压盖36、套35限位滚轮33，被测主轴23的每端工作轴承安装位置，就是被测主轴23与滚轮33的接触点。被测主轴23与滚轮为小范围的面接触，滚动痕迹为小范围的极窄圆柱，实现了被测主轴23的工作状态模拟。

被测主轴23在两个滚轮33上平稳支撑，此结构使被测主轴23的转动稳定性、安全性得到了可靠保证。

被测主轴23与滚轮33表面粗糙度值很小。在吊放被测主轴23时，通常使用行车，被测主轴23与滚轮33接近时必须频繁点动行车，最终使被测主轴23与滚轮33撞击接触。这种撞击是有害的，对被测主轴23和滚轮33表面都产生不同程度的损伤，同时直接影响滚轮33装置精度。

如图4所示：左滑块51、右滑块49可在底座28导轨上滑动，左滑块51处左螺母53及其旋合的左丝杆52都是左旋螺纹，另一端右丝杆43及右螺母47都是右旋螺纹，转动左丝杆52可使左滑块51、右滑块49分开或接近。L为滑块行程。

吊放被测主轴23时，可预先使左滑块51、右滑块49移近，被测主轴23落下先接触及该支撑V形面上的夹布胶木衬a48和夹布胶木衬b50，再顺时针方向平缓摇动手轮44，使左滑块51、右滑块49分开，被测主轴23下降直到与滚轮71轻轻接触，从而彻底消除撞击。这样，有效保护了被测主轴23与滚轮71的表面质量，同时保护了滚轮装置的精度。

吊升被测主轴23时，可同时逆时针旋转两个手轮44，使被测主轴23与滚轮71轻轻缓慢地安全脱离，这样又充分避免了因吊装的不平衡而引起的被测主轴23与滚轮71的单接触点滑动，再次有效保护了被测主轴23与滚轮71的表面。

如图5所示：读数系统：两块扭簧表61、62按照被测主轴23的两上垂直方向用组合表杆安装在仪器底座上，安装点处表杆可以上下移动、左右转动，以使调整自如，并能够锁紧。

滚动装置24、27的轴承34必须经过筛选，跳动误差控制在≤2μm，一致性误差：≤1μm。而且搭配均匀，分别标识，便于装配时辨认。

滚轮装置24、27中，轴32与滚轮33的组合装配是最关键的。在分别控制了轴32与滚轮33的单件形位公差、尺寸公差后，除了要控制一致性外，最重要是在精密装配时，轴32与滚轮33的跳动高点要反向，这样组合后跳动误差将相减，(反之则相加)，如图6中的A点(滚轮跳动高点)、B点(轴的跳动高点)。

两个滚动装置24、27在底座28上安装时，为了保证主体中心线的同轴度，可有被测主轴23系统运转，在被测主轴23端部用千分表进行端面圆跳动监控，不断进行微调滚轮装置体，直至监控千分表指示在1μm范围内为止，最后对两个滚轮装置24、27进行底座28上的销孔定位、坚固。

仪器总体安装完毕后，单个滚轮跳动精度可达到1～1.5μm，经过一2时间的被测主轴23系统负载运转，其精度稳定后，此时滚轮33精度均稳定在0.5～0.9μm之间，即满足了1μm的单轮高精度要求，效果很好。

由于本仪器没有移动部件，因些误差坏节很少。误差主要由滚轮33跳动误差、扭簧表61、62误差组成。

两个滚轮分别有各自的跳动误差，但其合成误差Δ才是滚轮装置部件的误差，它是失量Δ₁和失量Δ₂合成。

即：Δ_滚轮装置＝Δ₁+Δ₂(失量)

由图7

θ取实际值，计算出

Δ_滚轮装置＝1.2μm

因此，仪器总误差：

所以Δ_总＝1.8μm

国家机床精度标准规定：镗轴跳动精度0.01mm；一等品；0.009mm优等品0.008；Δ_总均在其误差的1/3～1/10之间，符合测量仪器精度的选配原则。

所述装置还可以在不影响稳定性、精度的前提下，采用电动机拖动、弹性橡胶带传动的转动机构，实现半自动化，读数系统22可根据实际能力情况采用高精度电传感器采集数据，数据处理系统、打印系统可设置为办公桌化或电柜形式，使结构进一步紧凑，以适合现场人员操作。

在此说明了此发明的优选实施例，包括发明人用于实施本发明的已知最佳模式。优选实施例的变更对本领域普通技术人员而言在阅读上述说明后是显而易见的。发明人希望普通技术人员合理应用这样的变更，并且发明人认为与在此明确说明不同的应用也可以实现本发明。因此，本发明包括随附权利要求中所引用的主旨的所有修改及等效形式，这在适用的法律中是允许的。此外，上述要素的所有可能的变更的任何组合也被本发明所包含，除非在此另外指出或者在上下文中明显矛盾。

Claims

1.一种复式主轴系精度动态检测装置，所述检测装置包括支撑装置，底座，读数系统，其中，底座为安装基准；其特征在于：所述支承装置还包括过渡支撑装置a、过渡支撑装置b以及滚动装置a、和滚动装置b。

2.如权利要求1所述复式主轴系精度动态检测装置，其特征在于：所述滚动装置a和滚动装置b分别包括滚轮、支撑体、轴、轴承、套、压盖；滚轮工作面为球形，与轴为小间隙配合，轴承安装在支撑体上，通过压盖、套限位滚轮，被测主轴的每端工作轴承安装位置，就是被测主轴与滚轮的接触点。

3.如权利要求1所述复式主轴系精度动态检测装置，其特征在于：所述过渡支撑装置a和过渡支撑装置b分别包括压板、底座、手轮、支撑块、挡板、螺母、夹布胶木衬、滑块、丝杆、螺母；其中滑块可在底座导轨上滑动，手轮通过支撑块和挡板与丝杆安装在底座上，转动手轮可调节左、右两滑块之间的距离。

4.如权利要求3所述复式主轴系精度动态检测装置，其特征在于：左滑块处的左螺母及其旋合的左丝杆都是左旋螺纹，另一端右丝杆及右螺母都是右旋螺纹。

5.如权利要求1所述复式主轴系精度动态检测装置，其特征在于：所述读数系统包括两块扭簧表，按照被测主轴的两个垂直方向用组合表杆安装在仪器底座上。

6.如权利要求5所述复式主轴系精度动态检测装置，其特征在于：所述安装点处表杆可以上下移动、左右转动，以使调整自如，并能够锁紧。

7.如权利要求1所述复式主轴系精度动态检测装置，其特征在于：所述装置还可以采用电动机拖动、弹性橡胶带传动的转动机构。

8.如权利要求1至6任一所述复式主轴系精度动态检测装置，其特征在于：所述读数系统可根据实际能力情况采用高精度电传感器采集数据，数据处理系统。