CN106392561A - 一种适用于机床的主轴安装工装 - Google Patents

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杜文忠
王正山
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools

Abstract

本发明提供一种适用于机床的主轴安装工装，移动底座的中轴线垂直于水平面进行布置，移动底座右侧的下端安装有行进轮，移动底座左侧的下端位置装配有万向轮，立柱垂直于移动底座的上端面进行布置，立柱的上端与顶板安装在一起，手轮位于立柱的左侧位置，径向传动轴位于立柱的内部，径向传动轴通过锥齿轮与手轮安装在一起，通过添加移动底座以及万向轮来实现对固定有主轴的三爪卡盘的移动，该设计有效的提高了安装主轴的速度，另外减轻了安装人员的劳动强度，而通过手轮以及丝杆来实现控制三爪卡盘的上下移动，而三爪卡盘的设计则实现对不同直径主轴的固定，通过卡爪上的防护垫保护主轴，进而防止主轴与卡爪之间磨蹭造成主轴精度发生改变的问题。

Description

一种适用于机床的主轴安装工装
技术领域
本发明是一种适用于机床主轴的安装工装，属于机械设备领域。
背景技术
现有技术中，机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。除了刨床、拉床等主运动为直线运动的机床外，大多数机床都有主轴部件。主轴部件的运动精度和结构刚度是决定加工质量和切削效率的重要因素。
衡量主轴部件性能的指标主要是旋转精度、刚度和速度适应性。①旋转精度：主轴旋转时在影响加工精度的方向上出现的径向和轴向跳动(见形位公差)，主要决定于主轴和轴承的制造和装配质量。②动、静刚度：主要决定于主轴的弯曲刚度、轴承的刚度和阻尼。③速度适应性：允许的最高转速和转速范围，主要决定于轴承的结构和润滑，以及散热条件，所以主轴在安装的过程中一定要严格要求，但是传统的主轴安装过程中无法保障精度要求，所以需要一种适用于机床的主轴安装工装来解决上述问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种适用于机床的主轴安装工装，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。
为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种适用于机床的主轴安装工装，包括工装结构部分以及电子监测部分，所述工装结构部分包括顶板、丝杆、升降块、三爪卡盘、调节螺孔、水平调节转轴、行进轮、移动底座、万向轮、立柱、手轮、限位槽、限位块、径向传动轴、轴向传动轴、限位柱、卡爪以及防护垫，所述移动底座的中轴线垂直于水平面进行布置，所述移动底座右侧的下端安装有行进轮，所述移动底座左侧的下端位置装配有万向轮，所述移动底座上端面上装配有立柱，所述立柱垂直于移动底座的上端面进行布置，所述立柱的上端与顶板安装在一起，所述手轮位于立柱的左侧位置，所述径向传动轴位于立柱的内部，所述径向传动轴通过锥齿轮与手轮安装在一起，所述径向传动轴通过锥齿轮与轴向传动轴装配在一起，所述轴向传动轴位于顶板的内部，所述轴向传动轴通过锥齿轮与丝杆安装在一起，所述丝杆位于顶板下端面的右侧位置，所述丝杆上安装有升降块，所述升降块的左侧安装有限位块，所述限位块与限位槽安装在一起，所述限位槽为横截面呈工字型的棱柱结构，所述限位槽安装在立柱的右侧端面上，所述限位块通过水平调节转轴与三爪卡盘装配在一起，所述三爪卡盘的侧面开设有调节螺孔，所述三爪卡盘的中间位置固定有卡爪，所述卡爪上包裹有防护垫，所述限位柱位于移动底座上端面的右侧位置。
所述电子监测部分包括红外距离传感器、触摸显示屏、电子水平仪、模/数转换器、微处理器以及数/模转换器，所述红外距离传感器安装在三爪卡盘的下端面，所述电子水平仪位于三爪卡盘的内部，所述触摸显示屏位于立柱左侧端面的上端位置，所述模/数转换器、微处理器以及数/模转换器位于安装触摸显示屏的控制盒内部，所述红外距离传感器的输出端与模/数转换器的输入端连接在一起，所述电子水平仪的输出端与模/数转换器的输入端连接在一起，所述模/数转换器的输出端与微处理器的输入端连接在一起，所述微处理器的输出端与数/模转换器的输入端连接在一起，所述数/模转换器的输出端与触摸显示屏的输入端连接在一起。
进一步地，所述限位柱垂直于移动底座的上端面进行布置，所述限位柱的上端固定有橡胶垫。
进一步地，所述限位块的中间位置开设有横截面呈工字形的槽孔且槽孔与限位槽装配在一起。
进一步地，所述移动底座的下端面上焊接有加强筋且加强筋为横截面呈正三角形的棱柱形结构，所述加强筋之间等距进行排列。
进一步地，所述水平调节转轴调节三爪卡盘的水平角度。
进一步地，所述电子水平仪以及红外距离传感器通过蓄电池进行供电。
本发明的有益效果：本发明的一种适用于机床的主轴安装工装，通过添加移动底座以及万向轮来实现对固定有主轴的三爪卡盘的移动，该设计有效的提高了安装主轴的速度，另外减轻了安装人员的劳动强度，而通过手轮以及丝杆来实现控制三爪卡盘的上下移动，进而起到了对主轴水平高度的调节，该设计有效的解决传统主轴升降过程需要工作人员手工进行的问题，而三爪卡盘的设计则实现对不同直径主轴的固定，通过卡爪上的防护垫保护主轴，进而防止主轴与卡爪之间磨蹭造成主轴精度发生改变的问题。
而安装在移动底座上的限位柱则实现三爪卡盘位置的限定，防止三爪卡盘脱离丝杆的情况出现，而红外距离传感器的设计则实现对三爪卡盘与移动底座之间距离的监测，该设计解决传统主轴安装过程中通过工作人员手工进行测量费时费力的问题，另外电子水平仪的添加则保障三爪卡盘时刻处于水平状态，进而提高安装主轴的精度，本发明使用方便，便于操作，稳定性好，可靠性高。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明一种适用于机床的主轴安装工装的结构示意图；
图2为本发明一种适用于机床的主轴安装工装中传动结构示意图；
图3为本发明一种适用于机床的主轴安装工装中三爪卡盘的结构示意图；
图4为本发明一种适用于机床的主轴安装工装中限位槽的结构示意图；
图5为本发明一种适用于机床的主轴安装工装中红外距离传感器以及电子水平仪的工作原理示意图；
图中：1-顶板、2-丝杆、3-升降块、4-三爪卡盘、5-调节螺孔、6-水平调节转轴、7-行进轮、8-移动底座、9-万向轮、10-立柱、11-手轮、12-限位槽、13-限位块、14-径向传动轴、15-轴向传动轴、16-红外距离传感器、17-限位柱、18-触摸显示屏、19-电子水平仪、20-模/数转换器、21-微处理器、22-数/模转换器、41-卡爪、42-防护垫。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
请参阅图1-图5，本发明提供一种技术方案：一种适用于机床的主轴安装工装，包括工装结构部分以及电子监测部分，工装结构部分包括顶板1、丝杆2、升降块2、三爪卡盘4、调节螺孔5、水平调节转轴6、行进轮7、移动底座8、万向轮9、立柱10、手轮11、限位槽12、限位块13、径向传动轴14、轴向传动轴15、限位柱17、卡爪41以及防护垫42，移动底座8的中轴线垂直于水平面进行布置，通过添加移动底座8以及万向轮9来实现对固定有主轴的三爪卡盘4的移动，该设计有效的提高了安装主轴的速度，另外减轻了安装人员的劳动强度，移动底座8右侧的下端安装有行进轮7，移动底座8左侧的下端位置装配有万向轮9，移动底座8上端面上装配有立柱10，立柱10垂直于移动底座8的上端面进行布置，立柱10的上端与顶板1安装在一起，手轮11位于立柱10的左侧位置，径向传动轴14位于立柱10的内部，径向传动轴14通过锥齿轮与手轮11安装在一起，径向传动轴14通过锥齿轮与轴向传动轴15装配在一起，轴向传动轴15位于顶板1的内部，轴向传动轴15通过锥齿轮与丝杆2安装在一起，通过手轮11以及丝杆2来实现控制三爪卡盘4的上下移动，进而起到了对主轴水平高度的调节，该设计有效的解决传统主轴升降过程需要工作人员手工进行的问题，而三爪卡盘4的设计则实现对不同直径主轴的固定，通过卡爪41上的防护垫42保护主轴，进而防止主轴与卡爪41之间磨蹭造成主轴精度发生改变的问题，丝杆2位于顶板1下端面的右侧位置，丝杆2上安装有升降块2，升降块2的左侧安装有限位块13，限位块13与限位槽12安装在一起，限位槽12为横截面呈工字型的棱柱结构，限位槽12安装在立柱10的右侧端面上，限位块13通过水平调节转轴6与三爪卡盘4装配在一起，三爪卡盘4的侧面开设有调节螺孔5，三爪卡盘4的中间位置固定有卡爪41，卡爪41上包裹有防护垫42/，限位柱17位于移动底座8上端面的右侧位置。
电子监测部分包括红外距离传感器16、触摸显示屏18、电子水平仪19、模/数转换器20、微处理器21以及数/模转换器22，红外距离传感器16安装在三爪卡盘4的下端面，电子水平仪19位于三爪卡盘4的内部，触摸显示屏18位于立柱10左侧端面的上端位置，模/数转换器20、微处理器21以及数/模转换器22位于安装触摸显示屏18的控制盒内部，红外距离传感器16的输出端与模/数转换器20的输入端连接在一起，电子水平仪19的输出端与模/数转换器20的输入端连接在一起，模/数转换器20的输出端与微处理器21的输入端连接在一起，微处理器21的输出端与数/模转换器22的输入端连接在一起，数/模转换器22的输出端与触摸显示屏18的输入端连接在一起，安装在移动底座8上的限位柱17则实现三爪卡盘4位置的限定，防止三爪卡盘4脱离丝杆2的情况出现，而红外距离传感器16的设计则实现对三爪卡盘4与移动底座8之间距离的监测，该设计解决传统主轴安装过程中通过工作人员手工进行测量费时费力的问题，另外电子水平仪19的添加则保障三爪卡盘4时刻处于水平状态，进而提高安装主轴的精度。
限位柱17垂直于移动底座8的上端面进行布置，限位柱17的上端固定有橡胶垫，限位块13的中间位置开设有横截面呈工字形的槽孔且槽孔与限位槽12装配在一起，移动底座8的下端面上焊接有加强筋且加强筋为横截面呈正三角形的棱柱形结构，加强筋之间等距进行排列，水平调节转轴6调节三爪卡盘4的水平角度。
具体实施方式：在进行使用时，首先工作人员对本发明专利进行检查，检查是否存在缺陷，如果存在缺陷的话就无法进行使用了，此时需要通知维修人员进行维修，如果不存在问题的话就可以进行使用，使用时，首先通过手轮11降低三爪卡盘4的水平高度，手轮11转动将转矩传递到径向传动轴14，进而径向传动轴14将转矩传递到轴向传动轴15，最后轴向传动轴15带动丝杆2进行转动，最后实现对三爪卡盘4的移动，在移动的过程中限位槽12以及限位块13起到了固定的作用，降低后通过调节螺孔5松开卡爪41，然后工作人员将主轴置于三爪卡盘4中间的槽孔内部，接下来拧紧卡爪41，进而达到对主轴的固定。
固定过后工作人员通过推动移动底座8实现对主轴的运输，在运输的过程中尽量保证运输的平稳进行，在安装的过程中如果需要进行主轴水平高度的调节时，此时，红外距离传感器16监测数据，监测的数据传输到模/数转换器20中，数据经过模/数转换器20的转化后传输到微处理器21中进行分析处理，最后数据经由数/模转化器传输到触摸显示屏18中显示出来，电子水平仪19将监测的数据传输到模/数转换器20中，数据经过模/数转换器20的转化后传输到微处理器21中进行分析处理，最后数据经由数/模转换器20传输到触摸显示屏18中显示出来，进而便于通过水平调节转轴6进行三爪卡盘4水平的调节。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种适用于机床的主轴安装工装，包括工装结构部分以及电子监测部分，其特征在于：所述工装结构部分包括顶板、丝杆、升降块、三爪卡盘、调节螺孔、水平调节转轴、行进轮、移动底座、万向轮、立柱、手轮、限位槽、限位块、径向传动轴、轴向传动轴、限位柱、卡爪以及防护垫，所述移动底座的中轴线垂直于水平面进行布置，所述移动底座右侧的下端安装有行进轮，所述移动底座左侧的下端位置装配有万向轮，所述移动底座上端面上装配有立柱，所述立柱垂直于移动底座的上端面进行布置，所述立柱的上端与顶板安装在一起，所述手轮位于立柱的左侧位置，所述径向传动轴位于立柱的内部，所述径向传动轴通过锥齿轮与手轮安装在一起，所述径向传动轴通过锥齿轮与轴向传动轴装配在一起，所述轴向传动轴位于顶板的内部，所述轴向传动轴通过锥齿轮与丝杆安装在一起，所述丝杆位于顶板下端面的右侧位置，所述丝杆上安装有升降块，所述升降块的左侧安装有限位块，所述限位块与限位槽安装在一起，所述限位槽为横截面呈工字型的棱柱结构，所述限位槽安装在立柱的右侧端面上，所述限位块通过水平调节转轴与三爪卡盘装配在一起，所述三爪卡盘的侧面开设有调节螺孔，所述三爪卡盘的中间位置固定有卡爪，所述卡爪上包裹有防护垫，所述限位柱位于移动底座上端面的右侧位置；
所述电子监测部分包括红外距离传感器、触摸显示屏、电子水平仪、模/数转换器、微处理器以及数/模转换器，所述红外距离传感器安装在三爪卡盘的下端面，所述电子水平仪位于三爪卡盘的内部，所述触摸显示屏位于立柱左侧端面的上端位置，所述模/数转换器、微处理器以及数/模转换器位于安装触摸显示屏的控制盒内部，所述红外距离传感器的输出端与模/数转换器的输入端连接在一起，所述电子水平仪的输出端与模/数转换器的输入端连接在一起，所述模/数转换器的输出端与微处理器的输入端连接在一起，所述微处理器的输出端与数/模转换器的输入端连接在一起，所述数/模转换器的输出端与触摸显示屏的输入端连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种适用于机床的主轴安装工装，其特征在于：所述限位柱垂直于移动底座的上端面进行布置，所述限位柱的上端固定有橡胶垫。
3.根据权利要求1所述的一种适用于机床的主轴安装工装，其特征在于：所述限位块的中间位置开设有横截面呈工字形的槽孔且槽孔与限位槽装配在一起。
4.根据权利要求1所述的一种适用于机床的主轴安装工装，其特征在于：所述移动底座的下端面上焊接有加强筋且加强筋为横截面呈正三角形的棱柱形结构，所述加强筋之间等距进行排列。
5.根据权利要求1所述的一种适用于机床的主轴安装工装，其特征在于：所述水平调节转轴调节三爪卡盘的水平角度。
6.根据权利要求1所述的一种适用于机床的主轴安装工装，其特征在于：所述电子水平仪以及红外距离传感器通过蓄电池进行供电。
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