CN114770201A - 一种蜗杆啮合检测装置、检测方法及数控旋风铣机床 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蜗杆啮合检测装置、检测方法及数控旋风铣机床，属于蜗杆检测技术领域，其包括：主支架，安装于机床工作台上；蜗轮支架，可上下滑动地连接于主支架上；蜗轮支架上设置有可相对其转动的转轴；与待检测的蜗杆啮合配合的标准蜗轮，标准蜗轮固定连接于转轴上，使标准蜗轮能够在蜗轮支架上自由旋转；驱动组件，安装在主支架上，并与蜗轮支架驱动连接。本发明通过标准蜗轮与待检测的蜗杆之间啮合配合，观察标准蜗轮上红丹粉着色情况，同时，再通过设置在标准蜗轮上的圆光栅尺、振动传感器进行参数分析，采用三种检测手段的结合，来检测蜗杆啮合面的光洁度和精度，检测过程中，无需在加工机床上取下蜗轮，操作简单、自动化程度高。
Description
技术领域
本发明属于蜗杆检测技术领域，具体涉及一种蜗杆啮合检测装置、检测方法及数控旋风铣机床。
背景技术
蜗轮蜗杆是现代机械中应用广泛的一种传动机构，因具有单级传动比大，传动平稳，噪声小以及能够自锁等特点，被广泛应用于工业生产中。蜗杆传动是一种典型的关键基础部件，蜗轮、蜗杆作为蜗杆传动的重要零件，蜗轮蜗杆的啮合位置在很大程度上决定了传动的性能。为了确保蜗杆传动在各自应用场合的传动准确度、工作平稳性、可靠性，对于蜗轮蜗杆啮合检测装置的研究具有重要的理论意义和工程实际意义。
在现有技术中的蜗杆啮合检测装置，需要将蜗杆从加工机床上取下，当发现蜗杆存在加工误差时，需要重新安装在机床上进行加工，操作复杂、自动化程度低，浪费生产时间、成本提高，严重影响生产的正常运行。
发明内容
为了解决上述问题，本发明采取了如下技术方案：
一种蜗杆啮合检测装置，包括：
主支架，安装于机床工作台上；
蜗轮支架，所述蜗轮支架可上下滑动地连接于所述主支架上；所述蜗轮支架上设置有可相对其转动的转轴；
与待检测的蜗杆啮合配合的标准蜗轮，所述标准蜗轮固定连接于所述转轴上，使所述标准蜗轮能够在所述蜗轮支架上自由旋转；所述标准蜗轮用于对待检测的蜗杆进行啮合检测；
驱动组件，所述驱动组件安装在所述主支架上，并与所述蜗轮支架驱动连接；所述驱动组件用于驱动所述蜗轮支架相对所述主支架向上或向下运动。
进一步地，所述蜗轮支架通过滑动组件可上下滑动地连接于所述主支架上，所述滑动组件包括滑台底座以及与所述滑台底座滑动连接的滑块，其中，所述滑台底座固定连接在所述主支架上，所述蜗轮支架固定连接在所述滑块上。
进一步地，所述滑台底座上设置有燕尾形滑道，所述滑块上设置有燕尾形滑槽，所述燕尾形滑道与所述燕尾形滑槽滑动配合。
进一步地，所述驱动组件包括丝杆、手轮、固定在所述滑台底座上的手轮支架以及可相对所述滑台底座滑动的定位块，所述丝杆与所述手轮支架螺纹转动连接，其中，所述丝杆的第一端延伸至所述手轮支架外侧，并与所述手轮固定连接，所述丝杆的第二端与所述定位块螺纹驱动连接；所述滑块与所述定位块固定连接。
进一步地，还包括角位移检测机构，所述角位移检测机构包括安装架、读数头、圆光栅尺和连接座，所述安装架的第一端与所述主支架固定连接，所述读数头安装在所述安装架的第二端；所述连接座位于所述标准蜗轮的上端，并与所述标准蜗轮固定连接；所述圆光栅尺固定连接于所述连接座的上端；所述读数头与所述圆光栅尺对应设置。
进一步地，还包括振动传感器，所述振动传感器设置于所述标准蜗轮的上端，用于监测所述标准蜗轮与待检测的蜗杆啮合过程中，所述标准蜗轮出现的振动。
进一步地，还包括采集模块和显示模块，所述采集模块与所述读数头、所述圆光栅尺、所述振动传感器信号连接；所述显示模块与所述采集模块信号连接，所述显示模块用于显示所述读数头的计数数据，以及所述振动传感器监测所述标准蜗轮的振动参数。
一种蜗杆啮合检测方法，采用上述任一项所述的蜗杆啮合检测装置，所述方法包括以下步骤：
S10、操作工人按照预定的工件尺寸和加工精度对蜗杆进行铣削操作完成后，通过机床的控制系统控制铣刀退刀并停止操作，完成退刀过程后，用喷枪吹掉表面的切屑；
S20、在蜗杆的啮合面均匀涂上一层用于观察啮合度的红丹粉；
S30、通过旋转手轮将标准蜗轮调节至预定位置；
S40、通过数控系统的控制面板操作中托板上的标准蜗轮与待检测的蜗杆进行啮合配合；
S50、完成标准蜗轮与待检测的蜗杆啮合配合后，慢速旋转主轴，查看是否已经达到最大啮合程度；
S60、在确定标准蜗轮与待检测的蜗杆已经完成最大程度啮合后，控制主轴进行慢速旋转，使标准蜗轮旋转一周；
S70、在标准蜗轮旋转一周的过程中，通过显示装置查看读数头的计数数据，以及振动传感器监测所述标准蜗轮的振动参数，分析其是否达到要求标准；
S80、在标准蜗轮旋转一周后，将标准蜗轮与待检测的蜗杆行分离；
S90、然后通过观察标准蜗轮表面的红丹粉的着色情况，分析其是否达到要求标准，如着色情况不均匀且有部分着色，可在不拆卸蜗杆的情况下，对其进行重新加工，并再次检测直至符合标准。
一种数控旋风铣机床，包括上述任一项所述的蜗杆啮合检测装置。
有益效果：
本发明提供的一种蜗杆啮合检测装置、检测方法及数控旋风铣机床，通过标准蜗轮与待检测的蜗杆之间啮合配合，观察标准蜗轮上红丹粉着色情况，同时，再通过设置在标准蜗轮上的圆光栅尺、振动传感器进行参数分析，采用三种检测手段的结合，来检测蜗杆啮合面的光洁度和精度，检测过程中，无需在加工机床上取下蜗轮，操作简单、自动化程度高。
此外，本发明在检测过程中不需要反复拆卸加工的蜗杆，能够避免蜗杆卸下检测再次安装加工时，由于两次加工位置细微的不同，导致出现无法消除误差的问题。
附图说明
图1为本发明(不含圆光栅尺和读数头)的整体结构示意图；
图2为本发明(不含圆光栅尺和读数头)的整体结构正视图；
图3为本发明(不含圆光栅尺和读数头)的整体结构右视图；
图4为本发明(不含圆光栅尺和读数头)的整体结构俯视图；
图5为驱动组件的整体结构示意图；
图6为驱动组件的整体结构正视图；
图7为本发明含圆光栅尺和读数头的整体结构示意图；
图8为本发明含圆光栅尺和读数头的整体结构的另一视角；
图9为本发明含圆光栅尺和读数头的整体结构的正视图；
图10为本发明含圆光栅尺和读数头的整体结构的俯视图；
其中，1、主支架；2、滑台底座；3、手轮支架；4、手轮；5、滑块；6、蜗轮支架；7、标准蜗轮；8、待检测的蜗杆；9、丝杆；10、定位块；11、安装架；12、读数头；13、连接座；14、圆光栅尺。
具体实施方式
实施例1
参考图1-4，一种蜗杆啮合检测装置，包括：
主支架1，安装于机床工作台上；
蜗轮支架6，蜗轮支架6可上下滑动地连接于主支架1上；蜗轮支架6上设置有可相对其转动的转轴；
与待检测的蜗杆8啮合配合的标准蜗轮7，标准蜗轮7固定连接于转轴上，使标准蜗轮7能够在蜗轮支架6上自由旋转；标准蜗轮7用于对待检测的蜗杆8进行啮合检测；
驱动组件，驱动组件安装在主支架1上，并与蜗轮支架6驱动连接；驱动组件用于驱动蜗轮支架6相对主支架1向上或向下运动。
在本实施例中，主支架1可以根据实际情况固定连接在机床工作台上，为了方便加工操作也可以通过轨道可滑动地安装在机床工作台上，还可以作为独立的部件，在检测使用时临时安装在机床工作台上，以提高该装置的便捷性。
在本实施例中，转轴与蜗轮支架6通过轴承转动连接。
在本实施例中，标准蜗轮7与转轴之间优先键固定连接。
实施例2
为了更好地提高驱动组件的移动精度和操作简便性，本实施例在实施例1的基础上进行进一步地细化。
参考图5-6，本实施例提供的蜗杆啮合检测装置，蜗轮支架6通过滑动组件可上下滑动地连接于主支架1上，滑动组件包括滑台底座2以及与滑台底座2滑动连接的滑块5，其中，滑台底座2固定连接在主支架1上，蜗轮支架6固定连接在滑块5上。
在本实施例中，滑台底座2上设置有燕尾形滑道，滑块5上设置有燕尾形滑槽，燕尾形滑道与燕尾形滑槽滑动配合。
在本实施例中，驱动组件包括丝杆9、手轮4、固定在滑台底座2上的手轮支架3以及可相对滑台底座2滑动的定位块10，丝杆9与手轮支架3螺纹转动连接，其中，丝杆9的第一端延伸至手轮支架3外侧，并与手轮4固定连接，丝杆9的第二端与定位块10螺纹驱动连接；滑块5与定位块10固定连接。
实施例3
为了更好地提高蜗杆啮合检测的检测精度，本实施例在实施例2的基础上进行进一步设置。
参考图7-10，本实施例提供的蜗杆啮合检测装置，还包括角位移检测机构，角位移检测机构包括安装架11、读数头12、圆光栅尺14和连接座13，安装架11的第一端与主支架1固定连接，读数头12安装在安装架11的第二端；连接座13位于标准蜗轮7的上端，并与标准蜗轮7固定连接；圆光栅尺14固定连接于连接座13的上端；读数头12与圆光栅尺14对应设置。
本实施例提供的蜗杆啮合检测装置，还包括振动传感器，振动传感器设置于标准蜗轮7的上端，用于监测标准蜗轮7与待检测的蜗杆8啮合过程中，标准蜗轮7出现的振动。
实施例4
为了进一步提高蜗杆啮合检测装置的智能化程度，本实施例在实施例3的基础上进行进一步的设置。
在该实施例中，蜗杆啮合检测装置还包括采集模块和显示模块，采集模块与读数头12、圆光栅尺14、振动传感器信号连接；显示模块与采集模块信号连接，显示模块用于显示读数头12的计数数据，以及振动传感器监测标准蜗轮7的振动参数。
实施例5
一种蜗杆啮合检测方法，采用实施例4提供的蜗杆啮合检测装置，方法包括以下步骤：
S10、操作工人按照预定的工件尺寸和加工精度对蜗杆进行铣削操作完成后，通过机床的控制系统控制铣刀退刀并停止操作，完成退刀过程后，用喷枪吹掉表面的切屑；
S20、在蜗杆的啮合面均匀涂上一层用于观察啮合度的红丹粉；
S30、通过旋转手轮将标准蜗轮调节至预定位置；
S40、通过数控系统的控制面板操作中托板上的标准蜗轮与待检测的蜗杆进行啮合配合；
S50、完成标准蜗轮与待检测的蜗杆啮合配合后，慢速旋转主轴，查看是否已经达到最大啮合程度；
S60、在确定标准蜗轮与待检测的蜗杆已经完成最大程度啮合后，控制主轴进行慢速旋转，使标准蜗轮旋转一周；
S70、在标准蜗轮旋转一周的过程中，通过显示装置查看读数头的计数数据，以及振动传感器监测标准蜗轮的振动参数，分析其是否达到要求标准；
S80、在标准蜗轮旋转一周后，将标准蜗轮与待检测的蜗杆行分离；
S90、然后通过观察标准蜗轮表面的红丹粉的着色情况，分析其是否达到要求标准，如着色情况不均匀且有部分着色，可在不拆卸蜗杆的情况下，对其进行重新加工，并再次检测直至符合标准。
实施例6
一种数控旋风铣机床，包括实施例1至4任一实施例提供的蜗杆啮合检测装置。
以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种蜗杆啮合检测装置，其特征在于，包括：
主支架，安装于机床工作台上；
蜗轮支架，所述蜗轮支架可上下滑动地连接于所述主支架上；所述蜗轮支架上设置有可相对其转动的转轴；
与待检测的蜗杆啮合配合的标准蜗轮，所述标准蜗轮固定连接于所述转轴上，使所述标准蜗轮能够在所述蜗轮支架上自由旋转；所述标准蜗轮用于对待检测的蜗杆进行啮合检测；
驱动组件，所述驱动组件安装在所述主支架上，并与所述蜗轮支架驱动连接；所述驱动组件用于驱动所述蜗轮支架相对所述主支架向上或向下运动。
2.根据权利要求1所述的蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述蜗轮支架通过滑动组件可上下滑动地连接于所述主支架上，所述滑动组件包括滑台底座以及与所述滑台底座滑动连接的滑块，其中，所述滑台底座固定连接在所述主支架上，所述蜗轮支架固定连接在所述滑块上。
3.根据权利要求2所述的蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述滑台底座上设置有燕尾形滑道，所述滑块上设置有燕尾形滑槽，所述燕尾形滑道与所述燕尾形滑槽滑动配合。
4.根据权利要求3所述的蜗杆啮合检测装置，其特征在于，所述驱动组件包括丝杆、手轮、固定在所述滑台底座上的手轮支架以及可相对所述滑台底座滑动的定位块，所述丝杆与所述手轮支架螺纹转动连接，其中，所述丝杆的第一端延伸至所述手轮支架外侧，并与所述手轮固定连接，所述丝杆的第二端与所述定位块螺纹驱动连接；所述滑块与所述定位块固定连接。
5.根据权利要求4所述的蜗杆啮合检测装置，其特征在于，还包括角位移检测机构，所述角位移检测机构包括安装架、读数头、圆光栅尺和连接座，所述安装架的第一端与所述主支架固定连接，所述读数头安装在所述安装架的第二端；所述连接座位于所述标准蜗轮的上端，并与所述标准蜗轮固定连接；所述圆光栅尺固定连接于所述连接座的上端；所述读数头与所述圆光栅尺对应设置。
6.根据权利要求5所述的蜗杆啮合检测装置，其特征在于，还包括振动传感器，所述振动传感器设置于所述标准蜗轮的上端，用于监测所述标准蜗轮与待检测的蜗杆啮合过程中，所述标准蜗轮出现的振动。
7.根据权利要求6所述的蜗杆啮合检测装置，其特征在于，还包括采集模块和显示模块，所述采集模块与所述读数头、所述圆光栅尺、所述振动传感器信号连接；所述显示模块与所述采集模块信号连接，所述显示模块用于显示所述读数头的计数数据，以及所述振动传感器监测所述标准蜗轮的振动参数。
8.一种蜗杆啮合检测方法，其特征在于，采用权利要求1至7任一项所述的蜗杆啮合检测装置，所述方法包括以下步骤：
S10、操作工人按照预定的工件尺寸和加工精度对蜗杆进行铣削操作完成后，通过机床的控制系统控制铣刀退刀并停止操作，完成退刀过程后，用喷枪吹掉表面的切屑；
S20、在蜗杆的啮合面均匀涂上一层用于观察啮合度的红丹粉；
S30、通过旋转手轮将标准蜗轮调节至预定位置；
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9.一种数控旋风铣机床，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的蜗杆啮合检测装置。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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