CN104132605A - 一种用于转台框架同轴度检测的装置 - Google Patents

一种用于转台框架同轴度检测的装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于转台框架同轴度检测的装置，包括挡块、导轨组件、滑块组件、滑动V型块、V型块、心轴组件、支架组件、圆棒、安装座、螺杆、L板、法兰盘、转柄、转柄把手、地脚和表架、千分表；滑动V型块和V型块安装在滑块组件上，挡块限制滑块组件仅能够在导轨组件上平行移动，安装座安装于滑块组件上，L板的水平板安装于导轨组件上，法兰盘安装于L板的垂直板上，转柄卡合于法兰盘内，螺杆穿过安装座、L板、法兰盘、转柄，心轴组件放置于安装在滑动V型块和V型块上的圆棒上，心轴组件两端各装有支架组件、表架和千分表。本发明能够在转台装配环境中简便、高效地、直观地检测出转台框架的同轴度，且结构简洁紧凑、成本低、易于维护。

Description

一种用于转台框架同轴度检测的装置
技术领域
本发明涉及一种用于转台框架同轴度检测的装置，属于精密装配工艺工装领域。
背景技术
转台框架为薄壁腔型结构，主要有“O”和“U”两种结构形式。转台轴孔同轴度和轴孔端面垂直度、平行度，都是转台框架的重要精度指标，其精度直接影响着转台的精度和稳定性。由于转台框架结构的特殊性和较高的精度要求，现有机床的加工的转台框架精度很难满足设计要求，而目前一些通用的检测方法也并不适用于转台框架的精度检测。虽然三坐标测量仪能够满足一部分小尺寸转台框架的精度检测要求，比如轴孔同轴度的检测，但三坐标测量仪存在以下局限性：(1)对尺寸较大的转台框架，三坐标测量仪测量范围和精度不能满足要求；(2)三坐标测量仪测量环境要求高于转台框架的装配环境要求，因此不能完全真实反应检测数据；(3)转台的框架较多，三坐标测量仪检测工作量较大，不能满足转台产业化发展的需求；(4)使用三坐标测量仪，工作量大，效率低，不便于实时检测转台框架修配后的精度；(5)三坐标测量仪需专业使用和维护，使用成本较高。
鉴于以上原因，现有技术缺乏在转台装配环境中有效、便利地测量转台轴孔同轴度的检测工具。特别的，在转台的装配过程中，为了达到较高的精度要求，往往需要对转台框架的配合端面进行修配，修配量的合理与否直接影响转台轴系的回转精度，但由于现有技术的缺陷，装配工人无法随时对转台框架的轴孔和端面进行检测，无法知晓具体修配量，修配量完全取决于装配人员的经验，一方面对操作人员要求非常高，另一方面也导致需要经过多次试凑、反复修配才能达到轴系回转精度，且在多次调修的过程中，容易造成轴系精度不稳定和对高精度轴承等成件的损坏、零件报废等问题。为了保证装配精度，提高装配效率，降低装配成本，有必要研制有效的转台框架检测装置，可以快速、便利地在转台装配环境中测量转台框架的同轴度等精度指标。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种用于转台框架同轴度检测的装置，能够在转台装配环境中简便、高效地、直观地检测出转台框架的同轴度，且结构件凑、成本低、易于维护。
本发明的技术方案是：
一种用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：包括挡块、导轨组件、滑块组件、滑动V型块、V型块、心轴组件、支架组件、四个圆棒、安装座、螺杆、L板、法兰盘、转柄以及安装于转柄之上的把手、地脚、表架、千分表；地脚安装在导轨组件上，地脚的高度能够调节；滑块组件与导轨组件贴合；滑块组件的两端各安装有一个挡块，挡块卡在导轨组件上，使滑块组件仅能沿着导轨组件平行移动；L板的水平板安装于导轨组件上，法兰盘安装于L板的垂直板上；转柄与法兰盘相卡合，转柄能够绕法兰盘轴线转动；安装座安装于滑块组件上；螺杆的一端与安装座进行固定联接，另一端穿过L板、法兰盘、转柄；转柄容纳螺杆的通孔内设有螺纹，通孔内的螺纹与螺杆上的螺纹相互配合，使转动转柄能够带动螺杆沿轴线方向移动；螺杆的长度方向与滑动组件的平行移动方向保持一致；滑动V型块和V型块平行安装于滑块组件上；滑动V型块和V型块的斜面上均安装有一个圆棒；心轴组件放置于圆棒上，使心轴组件的轴线方向与滑块组件的平行移动方向相互垂直；滑动V型块能够沿滑块组件滑动，滑动V型块的滑动方向与滑块组件的平行移动方向相互垂直；心轴组件的两端各安装有一个支架组件，支架组件上安装有表架，表架上安装有千分表；表架、支架组件与心轴组件的相对位置能够进行调节。
优选地，圆棒采用黄铜制成，以减小心轴组件的磨损，延长本发明检测装置的使用寿命。
优选地，本发明的滑动V型块上设有腰形孔，能够通过螺钉调节滑动V型块在滑块组件上的位置。优选地，本发明的支架组件由法兰座和调整杆组成；法兰座与心轴组件固定联接，调整杆嵌入所述法兰座，法兰座上设有螺纹孔，能够通过螺钉调节调整杆伸出法兰座的长度；表架穿过调整杆，调整杆的端部设有螺纹孔，能够通过螺钉穿过调整杆端部的螺纹，以调整表架在调整杆中的位置。优选地，心轴组件包括心轴以及安装于心轴两端的安装盘，安装盘通过螺钉与支架组件相联接。优选地，导轨组件包括底板和两个导轨，滑块组件上滑块和两个侧滑块组成，滑块组件中的上滑块与导轨组件中的导轨上端面结合在一起，滑块组件中的侧滑块与导轨组件中的导轨的侧面结合在一起。上述优选技术方案可使本发明的结构设计简洁、紧凑，易于维护。
优选地，导轨组件的导轨侧面对底面的垂直度在0.01mm以内，平面度精度在0.01mm以内，两个导轨侧边距离误差在±0.01mm以内。优选地，滑块组件的侧滑块侧面对底面的垂直度在0.01mm以内，滑块组件的上滑块的底面平面度和侧滑块的共面度都在0.01mm以内，侧滑块侧面之间的距离误差在±0.01mm以内。优选地，心轴外圆的圆柱度在0.005mm以内，粗糙度在Ra0.4以内，两个安装盘的平行度在0.005mm以内。优选地，表架在调整杆中的尺寸调整范围为50mm～350mm。上述优选技术方案可保证本发明具有较高的测量精度。
本发明的与现有技术相比的有益效果在于：
(1)本发明能够在转台框架的装配环境中对转台框架同轴度直接进行检测，便于转台框架装配过程中对转台框架的修配；
(2)本发明能够实现检测机构平行方向、垂直方向和高度方向的调节，能够较快的找到对称两个轴孔的轴心，并能通过两块千分表的读数差直接读出同轴度，具有操作简便、高效、检测结果直观可读的优点；
(3)本发明结构设计简洁、紧凑，成本低、易于维护；
(4)本发明使用单侧千分表，还可以检测轴孔端面垂直度。
附图说明
图1为本发明的主视图；
图2为本发明的左视图；
图3为本发明的俯视图(未显示表架和千分表)；
图4为本发明导轨组件结构图；
图5为本发明滑块组件结构图；
图6为本发明心轴组件结构图；
图7为本发明转轴驱动部分结构图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。
如图1、图2所示，本发明的检测装置包括两个挡块1、导轨组件2、滑块组件3、滑动V型块4、V型块5、心轴组件6、两个支架组件7、四根铜棒8，安装座9、螺杆10、L板11、法兰盘12、转柄14以及安装于转柄14之上的把手13、地脚15、两个表架16、两个千分表17；导轨组件2上装有四个地脚15，地脚15通过与导轨组件2上的螺纹配合，可以实现对检测装置高度的调节，地脚15上的螺母可以对地脚进行固定。
如图1、图4所示，导轨组件2由底板和两个导轨组成，导轨通过螺钉固定联接在底板上。每个导轨的侧面经过手工研磨，保证侧面对底面的垂直度在0.01mm以内。两个导轨组装在底板上一起平磨，平面度精度保证在0.01mm以内，两个导轨侧边距离误差控制在±0.01mm以内。
如图1、图5所示，滑块组件3由上滑块和两个侧滑块组成，两个侧滑块通过螺钉固定联接在上滑块上。每个侧滑块上侧面经过手工研磨，保证侧面对底面的垂直度在0.01mm以内。两个侧滑块组装在上滑块上一起平磨。保证上滑块的底面平面度和两个侧滑块的共面度都在0.01mm以内，两个侧滑块侧面之间的距离误差也控制在±0.01mm以内。滑块组件3安装在导轨组件2时，滑块组件3中的上滑块与导轨组件2中的导轨上端面结合在一起，滑块组件3中的侧滑块与导轨组件2中的导轨的侧面结合在一起，其接触面上都均匀涂抹润滑脂。两个挡块1分别通过螺钉固定联接在滑块组件3的两个侧滑块上，导轨组件2的导轨的外凸缘位于挡块与侧滑块之间，使得滑块组件3仅能沿着导轨组件2平行移动，防止转动心轴组件6时滑块组件3向上窜动。装配时挡块1的尺寸可以适当调整，以保证滑块组件3在导轨组件2上的紧密接合。
如图1、图2、图3所示，滑动V型块4和V型块5方向平行，滑动V型块4和V型块5上的每个斜面上均固定联接有一个铜棒。滑动V型块4、V型块5各通过两个螺钉(图3中用虚线表示)固定连接在滑块组件3的两端。滑动V型块4与螺钉配合的孔为腰型孔(图3中用虚线表示)；松动螺钉，可调节滑动V型块4在导轨组件3上的位置，滑动V型块4的滑动方向与滑块组件3的平行移动方向相互垂直，锁紧螺钉，可固定滑动V型块在滑块组件上的位置。
如图1、图2、图6所示，心轴组件6放置在滑动V型块和V型块上的铜棒8上。心轴组件6的轴线方向垂直于滑块组件3的平行移动方向。心轴组件6由心轴和两个安装盘组成，心轴上拧有4个螺钉以方便用手使心轴组件6在铜棒8上沿心轴轴线转动。安装盘中心有顶尖孔，以方便心轴组件6进行精磨。两个安装盘用螺钉组装在心轴上，心轴和两个安装盘用高精度外圆磨床精磨，保证心轴外圆的圆柱度0.005mm以内，粗糙度在Ra0.4以内，两个安装盘的平行度在0.005mm以内。
如图1所示，心轴组件的两端各安装有一个支架组件7。每个支架组件7上均安装有表架16，每个表架16上均安装有千分表16。每个支架组件7均由法兰座和调整杆组成，法兰座与心轴组件上的安装盘固定联接。调整杆可在法兰座中伸缩，法兰座在其与调整杆的配合处设有多个螺纹孔，通过螺钉可调节调整杆在法兰座中的伸出长度，以满足不同尺寸的转台框架的检测要求。调整杆端面安装有螺钉，用来调节和固定表架16在调整杆中的尺寸，调整范围在50～350mm，从而能实现对不同尺寸转台框架轴孔的同轴度检测。千分表17通过螺钉固定在表架16上，并可通过螺钉调节千分表的俯仰角度，在检测时可实现局部微调。
如图1、图2、图3、图7所示，安装座9、螺杆10、L板11、法兰盘12、把手13和转柄14组成检测装置的驱动部分。安装座9通过螺钉固定联接在滑块组件3中的上滑块上，L板11通过螺钉固定联接在导轨组件2上，螺杆安装在安装座9和L板11之间，通过螺母固定联接在安装座9上。法兰盘12与L板11固定联接，转柄14具有凸缘，凸缘嵌入法兰盘12内，法兰盘12内均匀抹润滑脂，转柄14可在法兰盘12中灵活转动。转柄14上设计有螺纹孔，通过螺纹连接在螺杆10上。把手13通过螺纹固定联接在转柄14下端。通过转动把手13，可带动转柄14转动，并通过螺纹传动带动滑块组件3在导轨组件2上平行滑动。
本发明的工作过程是：用夹持工具将转台框架稳定放置于检测平台上，比如大理石平台，然后本发明的检测装置放置于转台框架中间位置，通过调整地脚15调整检测装置的高度，也将检测装置稳定放置于同一检测平台上。如大理石平台。夹持工具可以为千斤顶，以便于调整转台框架的高度，使得转台框架与检测装置的高度匹配。然后微调地脚15高度，保证心轴组件6轴线与转台框架的轴线致处于同一高度。通过螺钉调节支架组件7、支架组件中伸缩杆在法兰座的的伸出长度，以满足不同尺寸的转台框架，通过螺钉调节表架16在支架组件7中调整杆的长度，以满足不同直径的轴孔测量。使用把手13转动转柄14，通过螺纹旋转使螺杆10转动驱动滑块组件3在导轨组件2平行滑动，导轨组件2通过支架组件7带动表架16上的千分表17的平行移动，保证心轴组件6轴线与转台框架轴孔轴线处于同一直线上。通过螺钉调节并锁紧滑动V型块4在滑块组件3上的位置，使心轴组件6上的两个安装盘分别与V型块5和滑动V型块4紧密结合，防止心轴组件的左右窜动。在心轴组件6上的螺钉上均匀用力，使心轴组件6匀速转动，带动千分表17在转台框架轴孔中转动，并通过微调地脚15、转动转柄，微调千分表17在表架16上的位置，使得心轴组件6转动时，千分表17具有读数，两块千分表17的读数差值即为转台框架两轴孔的同轴度。
此外，本发明的检测装置也可以用以检测转台框架轴孔端面的垂直度。在心轴组件6上的螺钉上均匀用力，使心轴组件6尽量匀速转动，带动心轴组件6的安装盘上一端的千分表17在轴孔端面上转动，千分表的读数视为转台框架轴孔端面的垂直度。
本发明未详细描述内容为本领域技术人员公知技术。

Claims (10)

1.一种用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：包括两个挡块(1)、导轨组件(2)、滑块组件(3)、滑动V型块(4)、V型块(5)、心轴组件(6)、两个支架组件(7)、四个圆棒(8)、安装座(9)、螺杆(10)、L板(11)、法兰盘(12)、转柄(14)以及安装于所述转柄(14)之上的把手(13)、地脚(15)、两个表架(16)、两个千分表(17)；
所述地脚(15)安装在导轨组件(2)上，地脚(15)的高度能够调节；所述滑块组件(3)与所述导轨组件(2)贴合；所述滑块组件(3)的两端各安装有一个挡块(1)，所述挡块(1)卡在所述导轨组件(2)上，使所述滑块组件(3)仅能沿着所述导轨组件(2)平行移动；所述L板(11)的水平板安装于所述导轨组件(2)上，所述法兰盘(12)安装于L板(11)的垂直板上；所述转柄(14)与所述法兰盘(12)相卡合，转柄(14)能够绕法兰盘(12)轴线转动；所述安装座(9)安装于滑块组件(3)上；所述螺杆(10)的一端与所述安装座(9)进行固定联接，另一端穿过所述L板(11)、法兰盘(12)、转柄(14)；所述转柄(14)容纳所述螺杆(10)的通孔内设有螺纹，所述通孔内的螺纹与所述螺杆(10)上的螺纹相互配合，使转动转柄能够带动所述螺杆沿轴线方向移动；螺杆(10)的长度方向与滑动组件(3)的平行移动方向保持一致；
所述滑动V型块(4)和V型块(5)平行安装于所述滑块组件(3)上；所述滑动V型块(4)和V型块(5)的斜面上均安装有一个圆棒(8)；所述心轴组件(6)放置于所述圆棒(8)上，使心轴组件的(6)的轴线方向与所述滑块组件(3)的平行移动方向相互垂直；所述滑动V型块(4)能够沿所述滑块组件(3)滑动，所述滑动V型块(4)的滑动方向与所述滑块组件(3)的平行移动方向相互垂直；
所述心轴组件(6)的两端各安装有一个支架组件(7)，每个支架组件(7)上均安装有表架(16)，每个表架(16)上均安装有千分表(17)；所述支架组件(7)、表架(16)、千分表(17)与所述心轴组件(6)的相对位置能够进行调节。
2.根据权利要求1所述的用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：所述圆棒(8)采用黄铜制成。
3.根据权利要求1所述的用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：所述滑动V型块(4)上设有腰形孔，能够通过螺钉调节滑动V型块(4)在滑块组件(3)上的位置。
4.根据权利要求1所述的用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：所述支架组件(7)由法兰座和调整杆组成；所述法兰座与所述心轴组件(6)固定联接，所述调整杆嵌入所述法兰座，法兰座上设有螺纹孔，能够通过螺钉调节所述调整杆伸出所述法兰座的长度；所述表架(16)穿过调整杆，调整杆的端部设有螺纹孔，能够通过螺钉穿过所述调整杆端部的螺纹，以调整所述表架(16)在所述调整杆中的位置。
5.根据权利要求1所述的用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：所述导轨组件(2)包括底板和两个导轨，所述滑块组件(3)上滑块和两个侧滑块组成，所述滑块组件(3)中的上滑块与导轨组件(2)中的导轨上端面结合在一起，所述滑块组件(3)中的侧滑块与导轨组件(2)中的导轨的侧面结合在一起。
6.根据权利要求5所述的用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：所述导轨组件(2)的导轨侧面对底面的垂直度在0.01mm以内，平面度精度在0.01mm以内，两个导轨侧边距离误差在±0.01mm以内。
7.根据权利要求5所述的用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：所述滑块组件(3)的侧滑块侧面对底面的垂直度在0.01mm以内，所述滑块组件(3)的上滑块的底面平面度和侧滑块的共面度都在0.01mm以内，所述侧滑块侧面之间的距离误差在±0.01mm以内。
8.根据权利要求1所述的用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：所述心轴组件(6)包括心轴以及安装于心轴两端的安装盘，所述安装盘通过螺钉与所述支架组件相联接。
9.根据权利要求8所述的用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：所述心轴外圆的圆柱度在0.005mm以内，粗糙度在Ra0.4以内，两个安装盘的平行度在0.005mm以内。
10.根据权利要求1所述的用于转台框架同轴度检测的装置，其特征在于：所述表架(16)在调整杆中的尺寸调整范围为50mm～350mm。
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