CN117760298A - 主轴箱平行度的检测装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种主轴箱平行度的检测装置及其检测方法。主轴箱平行度的检测装置包括底座、第一导轨、第二导轨、平台调节机构、直线度检测机构、法线模拟机构和轴线模拟机构。底座上设置有第一导轨和第二导轨；平台调节机构包括平台调节组件、支撑板和限位组件，支撑板设置于所述平台调节组件背离底座的一侧，限位组件设置于支撑板背离平台调节组件的表面；直线度检测机构设置于第一导轨或者第二导轨上；法线模拟机构用于模拟第一端面的法线；轴线模拟机构用于以模拟丝杆的轴线。本申请可以解决现有技术中的主轴箱安装端面的法线、丝杆的轴线与主轴箱导轨的检测基准不同，导致法线、轴线与导轨不平行，降低主轴精度的问题。

Description

主轴箱平行度的检测装置及其检测方法

技术领域

本申请涉及机床检测技术领域，具体而言，涉及一种主轴箱平行度的检测装置及其检测方法。

背景技术

主轴箱是机床的重要部件，用于安装机床工作主轴，它通过滑块和导轨安装在机床机架上，再由丝杠等元件驱动，使得主轴能够沿着主轴的轴向方向运动，导轨是主轴中重要的运动控制部件，它可以给主轴提供高精度和稳定的线性运动。然而，在实际应用中，直线导轨的线性度、导轨之间的平行度、以及导轨和主轴箱端面垂直度会对运动精度产生重要影响，因此，需要评估导轨线性度、平行度和垂直度对运动精度的影响。

导轨线性度、平行度和垂直度的检测一般采用测量设备进行检测，并将实际运动轨迹与理想轨迹进行比较，若导轨的线性度、平行度和垂直度超出了允许范围，将导致运动精度下降，特别是对于高精度主轴，任何细微的误差都将导致精度降低。然而，现有的线性度检测方法是通过水平仪或者准直仪来检测导轨的直线度，然后通过将百分表安装到已检测直线度的导轨来测定其他导轨与已检测导轨的平行度，而主轴箱安装端面则通过直角尺来测定端面的垂直度，其中，直线度、平行度以及垂直度的检测均是以放至主轴箱的水平台面为检测基准。因此，需确保主轴箱导轨的安装平面和主轴箱的一个侧面(非装配面)平行。但主轴箱除了导轨安装平面和主轴安装面，其他面一般不会进行精加工，容易导致测量结果的误差，使得原本合格的导轨被判定不合格，而若要提高精度就需要对主轴箱与放置平台的接触面进行精加工，这就增加了加工工序和难度。此外，主轴箱安装端面检测基准和导轨检测基准不同，容易导致误差的产生，从而导致主轴精度降低。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种主轴箱平行度的检测装置及其检测方法，以解决现有技术中的主轴箱安装端面的法线、丝杆的轴线与主轴箱导轨的检测基准不同，导致法线、轴线与导轨不平行，降低主轴精度的问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种主轴箱平行度的检测装置，包括：

底座，所述底座上设置有第一导轨和第二导轨，沿第一方向，所述第一导轨和所述第二导轨间隔设置于所述底座上并沿第二方向延伸；

平台调节机构，所述平台调节机构包括至少两个，至少两个所述平台调节机构沿所述第二方向间隔设置于所述底座上并位于所述第一导轨和所述第二导轨之间，所述平台调节机构包括平台调节组件、支撑板和限位组件，所述支撑板设置于所述平台调节组件背离所述底座的一侧，所述平台调节组件用于对所述支撑板的高度和所述支撑板与所述第一导轨和所述第二导轨之间的间距进行调节，所述限位组件设置于所述支撑板背离所述平台调节组件的表面；

直线度检测机构，所述直线度检测机构设置于所述第一导轨或者所述第二导轨上，以用于对主轴箱的第三导轨与所述第一导轨之间、以及所述主轴箱的第四导轨与所述第二导轨之间的平行度进行检测；

法线模拟机构，所述法线模拟机构用于安装在所述主轴箱的端面法兰上以模拟第一端面的法线；

轴线模拟机构，所述轴线模拟机构用于安装在所述主轴箱的丝杆法兰上以模拟丝杆的轴线。

进一步地，所述平台调节组件包括：

安装板；

移动块，所述移动块可移动地设置于所述安装板背离所述底座的一侧，所述支撑板设置于所述移动块上；

调节支架，所述调节支架包括两个，两个所述调节支架沿所述第一方向间隔设置于所述安装板的两侧；

第一调节部件，所述第一调节部件设置于两个所述调节支架上并与所述移动块连接，所述第一调节部件通过调节所述移动块的位置以调节所述支撑板与所述第一导轨和所述第二导轨之间的间距；

第二调节部件，所述第二调节部件包括至少一个，至少一个所述第二调节部件设置于所述移动块背离所述安装板的一侧，所述第二调节部件用于对所述支撑板的高度进行调节。

进一步地，所述第一调节部件包括第一螺栓，所述第一螺栓可转动地设置于所述调节支架上并穿出于所述调节支架抵接在所述移动块上，以带动所述移动块沿所述第一方向往复运动；

所述第二调节部件包括第二螺栓和螺母，所述螺母设置于所述移动块上，所述移动块上设置有与所述第二螺栓相适配的螺纹孔，所述第二螺栓与所述螺母连接并可转动地设置于所述螺纹孔内，所述支撑板上设置有与所述第二螺栓相适配的限位槽。

进一步地，所述安装板和所述底座两者之一上设置有线轨，两者另一上设置有与所述线轨相适配的滑槽，且所述线轨和所述滑槽均沿所述第二方向延伸。

进一步地，所述限位组件为限位块，所述限位块包括至少两个，至少两个所述限位块沿所述第一方向或者沿所述第二方向间隔设置于所述支撑板上，至少两块所述限位块围设形成安装空间，所述主轴箱安装于所述安装空间内。

进一步地，所述直线度检测机构包括：

滑块，所述滑块可移动地设置于所述第一导轨上或者所述第二导轨上；

安装支架，所述安装支架可转动地设置于所述滑块上并在所述滑块的带动下沿所述第一导轨或者所述第二导轨滑动；

测量表，所述测量表可转动地设置于所述安装支架上以在所述滑块的带动下对所述主轴箱的所述第三导轨与所述第一导轨之间、以及所述主轴箱的所述第四导轨与所述第二导轨之间的平行度进行检测。

进一步地，所述安装支架包括：

第一支撑杆，所述第一支撑杆可转动地设置于所述滑块上；

第二支撑杆，所述第二支撑杆的一端可转动地设置于所述第一支撑杆远离所述滑块的一端，所述测量表可转动地设置于所述第二支撑杆远离所述第一支撑杆的一端。

进一步地，所述法线模拟机构包括第一法兰和法线杆，所述第一法兰可拆卸地安装在所述端面法兰上，所述法线杆垂直设置于所述第一法兰上。

进一步地，所述轴线模拟机构包括第二法兰和轴线杆，所述第二法兰可拆卸地安装在所述丝杆法兰上，所述轴线杆垂直设置于所述第二法兰上。

另一方面，本申请还提供了一种主轴箱平行度的检测方法，所述主轴箱平行度的检测方法采用上述的主轴箱平行度的检测装置执行，所述主轴箱平行度的检测方法包括：

步骤S1：将主轴箱安装在支撑板上且位于安装空间内，将法线模拟机构安装在主轴箱的端面法兰上，将轴线模拟机构安装在主轴箱的丝杆法兰上；

步骤S2：将滑块安装在第一导轨或者第二导轨上并沿第一导轨或者第二导轨滑动，以利用测量表对主轴箱上的第三导轨与第一导轨和第四导轨与第二导轨之间的平行度进行检测，当主轴箱上的第三导轨与第一导轨和第四导轨与第二导轨不平行，则利用平台调节组件对主轴箱的高度和主轴箱与第一导轨和第二导轨之间的间距进行调节，再利用测量表对第三导轨与第一导轨和第四导轨与第二导轨之间的平行度进行检测，直至第三导轨与第一导轨和第四导轨与第二导轨平行；

步骤S3：将测量表移动至法线模拟机构处或者轴线模拟机构处，推动滑块在第一导轨上滑动并通过测量表对法线杆与第一导轨之间的平行度以及轴线杆与第一导轨之间的平行度进行检测。

进一步地，在步骤S3中，当法线杆与第一导轨之间的平行度或者轴线杆与第一导轨之间的平行度不符合要求时，对主轴箱进行返工并重复步骤S1至步骤S3，直至法线杆与第一导轨之间的平行度或者轴线杆与第一导轨之间的平行度符合要求。

在本申请中，实际加工该检测装置时，可以将第一导轨和第二导轨沿第一方向间隔安装在底座上，并将平台调节组件安装在底座上且位于第一导轨和第二导轨之间，然后将具有限位组件的支撑板安装在平台调节组件上，此时，主轴箱可安装在支撑板上，而平台调节组件可对支撑板的高度以及支撑板与第一导轨和第二导轨之间的间距进行调节，进而可调节主轴箱的高度以及主轴箱与第一导轨和第二导轨之间的间距，以使主轴箱的第三导轨和第四导轨与第一导轨和第二导轨保持平行。

将第一导轨、第二导轨以及平台调节机构安装好之后，可以将直线度检测机构安装在第一导轨或者第二导轨上，并利用直线度检测机构对主轴箱的第三导轨与第一导轨之间、以及主轴箱的第四导轨与第二导轨之间的平行度进行检测，以确定平行度的检测基准。然后将法兰模拟机构安装在主轴箱的端面法兰上以用于模拟第一端面的法线，将轴线模拟机构安装在主轴箱的丝杆法兰上以用于模拟丝杆的轴线，如此，可利用直线度检测机构对法线与第一导轨之间以及轴线与第一导轨之间的平行度进行检测，以确定主轴箱的法线和轴线是否符合所需要求。可见，相对于现有技术中主轴箱安装端面的法线、丝杆的轴线与主轴箱导轨的检测基准不同的方式而言，本申请以第一导轨作为检测基准，检测了主轴箱第一端面的法线、丝杆轴线、第三导轨以及第四导轨的平行度，基准统一，从而提高主轴箱的检测精度，继而有效提高检测效率，进而提高了主轴的精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例公开的主轴箱平行度的检测装置的结构示意图；

图2为本申请实施例公开的主轴箱平行度的检测装置的俯视图；

图3为本申请实施例公开的主轴箱平行度的检测装置的侧视图；

图4为本申请实施例公开的主轴箱、平台调节机构、法线模拟机构和轴线模拟机的结构示意图；

图5为本申请实施例公开的主轴箱、平台调节机构、法线模拟机构和轴线模拟机的侧视图；

图6为本申请实施例公开的平台调节组件的结构示意图；

图7为本申请实施例公开的支撑板和限位组件的结构示意图；

图8为本申请实施例公开的法线模拟机构的结构示意图；

图9为本申请实施例公开的轴线模拟机构的结构示意图；

图10为本申请实施例公开的第三导轨平行度检测的结构示意图；

图11为本申请实施例公开的第四导轨平行度检测的结构示意图；

图12为本申请实施例公开的法线平行度检测的结构示意图；

图13为本申请实施例公开的轴线平行度检测的结构示意图；

图14为本申请实施例公开的主轴箱平行度的检测方法的流程图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、底座；11、线轨；12、收纳槽；20、第一导轨；30、第二导轨；40、平台调节机构；41、平台调节组件；411、安装板；412、移动块；413、调节支架；414、第一调节部件；4141、第一螺栓；415、第二调节部件；4151、第二螺栓；4152、螺母；42、支撑板；43、限位组件；431、限位块；4310、安装空间；50、直线度检测机构；51、滑块；52、安装支架；521、第一支撑杆；522、第二支撑杆；53、测量表；60、法线模拟机构；61、第一法兰；62、法线杆；70、轴线模拟机构；71、第二法兰；72、轴线杆；80、主轴箱；801、第一端面；81、端面法兰；82、丝杆法兰；83、第三导轨；84、第四导轨。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

需要说明的是，本申请中第一方向为附图1中字母A所示出的方向，第二方向为附图1中字母B所示出的方向。

正如背景技术中所提到的，现有技术中的主轴箱安装端面的法线、丝杆的轴线与主轴箱导轨的检测基准不同，导致法线、轴线与导轨不平行，进而降低主轴精度。因此，为了避免主轴的精度受到影响，本申请的发明人设计了一种新型的主轴箱平行度的检测装置，以下将对本申请的主轴箱平行度的检测装置进行详细介绍。

参见图1至图14所示，本申请提供了一种主轴箱平行度的检测装置，下称检测装置，该检测装置包括底座10、第一导轨20、第二导轨30、平台调节机构40、直线度检测机构50、法线模拟机构60和轴线模拟机构70。

其中，底座10上设置有第一导轨20和第二导轨30，沿第一方向，第一导轨20和第二导轨30间隔设置于底座10上并沿第二方向延伸；平台调节机构40包括至少两个，至少两个平台调节机构40沿第二方向间隔设置于底座10上并位于第一导轨20和第二导轨30之间，平台调节机构40包括平台调节组件41、支撑板42和限位组件43，支撑板42设置于平台调节组件41背离底座10的一侧，平台调节组件41用于对支撑板42的高度和支撑板42与第一导轨20和第二导轨30之间的间距进行调节，限位组件43设置于支撑板42背离平台调节组件41的表面；直线度检测机构50设置于第一导轨20或者第二导轨30上，以用于对主轴箱80的第三导轨83与第一导轨20之间、以及主轴箱80的第四导轨84与第二导轨30之间的平行度进行检测；法线模拟机构60用于安装在主轴箱80的端面法兰81上以模拟第一端面801的法线；轴线模拟机构70用于安装在主轴箱80的丝杆法兰82上以模拟丝杆的轴线。

在本实施例中，平台调节机构40包括平台调节组件41、支撑板42和限位组件43。实际加工该检测装置时，可以将第一导轨20和第二导轨30沿第一方向间隔安装在底座10上，并将平台调节组件41安装在底座10上且位于第一导轨20和第二导轨30之间，然后将具有限位组件43的支撑板42安装在平台调节组件41上，此时，主轴箱80可安装在支撑板42上，而平台调节组件41可对支撑板42的高度以及支撑板42与第一导轨20和第二导轨30之间的间距进行调节，进而可调节主轴箱80的高度以及主轴箱80与第一导轨20和第二导轨30之间的间距，以使主轴箱80的第三导轨83和第四导轨84与第一导轨20和第二导轨30保持平行。

将第一导轨20、第二导轨30以及平台调节机构40安装好之后，可以将直线度检测机构50安装在第一导轨20或者第二导轨30上，并利用直线度检测机构50对主轴箱80的第三导轨83与第一导轨20之间、以及主轴箱80的第四导轨84与第二导轨30之间的平行度进行检测，以确定平行度的检测基准。然后将法线模拟机构60安装在主轴箱80的端面法兰81上以用于模拟第一端面801的法线，将轴线模拟机构70安装在主轴箱80的丝杆法兰82上以用于模拟丝杆的轴线，如此，可利用直线度检测机构50对法线与第一导轨20之间以及轴线与第一导轨20之间的平行度进行检测，以确定主轴箱80的法线和轴线是否符合所需要求。可见，相对于现有技术中主轴箱安装端面的法线、丝杆的轴线与主轴箱导轨的检测基准不同的方式而言，本实施例以第一导轨20作为检测基准，检测了主轴箱80第一端面801的法线、丝杆轴线、第三导轨83以及第四导轨84的平行度，基准统一，从而提高主轴箱80的检测精度，继而有效提高检测效率，进而提高了主轴的精度。

进一步地，参见图7所示，本实施例中的平台调节组件41包括安装板411、移动块412、调节支架413、第一调节部件414和第二调节部件415。其中，移动块412可移动地设置于安装板411背离底座10的一侧，支撑板42设置于移动块412上；调节支架413包括两个，两个调节支架413沿第一方向间隔设置于安装板411的两侧；第一调节部件414设置于两个调节支架413上并与移动块412连接，第一调节部件414通过调节移动块412的位置以调节支撑板42与第一导轨20和第二导轨30之间的间距；第二调节部件415包括至少一个，至少一个第二调节部件415设置于移动块412背离安装板411的一侧，第二调节部件415用于对支撑板42的高度进行调节。由上述内容，可以看出，当将主轴箱80安装在支撑板上时，可通过第一调节部件414控制移动块412沿第一方向往复运动，以调节主轴箱80与第一导轨20和第二导轨30之间的间距，且通过第二调节部件415控制主轴箱80在支撑板42上的高度。如此设置，当检测到第三导轨83与第一导轨20不平行时，可根据第三导轨83的偏移方向和偏移量，利用第一调节部件414和第二调节部件415对主轴箱80的位置进行调节，以使主轴箱80的第三导轨83与第一导轨20保持平行，当第四导轨84与第一导轨20不平行时，同样可利用第一调节部件414和第二调节部件415对主轴箱80的位置进行调节，结构简单，操作方便，且便于实现。此外，第二调节部件415还可对支撑板42起支撑作用，有效提高平台调节机构40对主轴箱80的支撑强度。

可见，本实施例中的第一调节部件414和第二调节部件415的相互配合，不仅为支撑板42提供了支撑点，还可通过第一调节部件414调整主轴箱80上的第三导轨83和第四导轨84与第一导轨20或者第二导轨30之间的水平夹角，且通过第二调节部件415调整主轴箱80上的第三导轨83和第四导轨84与第一导轨20或者第二导轨30之间的垂直向夹角。

具体地，本实施例中的调节支架413通过螺栓或者螺钉或者螺柱等锁紧件连接在安装板411上。

具体地，参见图6所示，第二调节部件415包括两个，两个第二调节部件415设置于移动块412上，而参见图1以及图3至图5所示，本实施例的平台调节组件41包括两个，两个平台调节组件41沿第二方向间隔设置在底座10上，由此可见，本实施例中包括四个第二调节部件415，如此，可对支撑板42提供更多的支撑点，从而保证支撑板42在平台调节组件41上的稳定性。可以理解的是，本实施例中还可包括三个或者三个以上的平台调节组件41，只要是在本申请的构思下的其他变形方式，均在本申请的保护范围之内。

具体地，本实施例中的第一调节部件414包括第一螺栓4141，第一螺栓4141可转动地设置于调节支架413上并穿出于调节支架413抵接在移动块412上，以带动移动块412沿第一方向往复运动；第二调节部件415包括第二螺栓4151和螺母4152，螺母4152设置于移动块412上，移动块412上设置有与第二螺栓4151相适配的螺纹孔，第二螺栓4151与螺母4152连接并可转动地设置于螺纹孔内，支撑板42上设置有与第二螺栓4151相适配的限位槽(未在附图中示出)。限位槽的存在能够保证支撑板42安装在第二螺栓4151上的稳定性，从而避免支撑板42相对第二螺栓4151产生位移，继而保证主轴箱80不会在支撑板42上产生偏移。本实施例利用直线度检测机构50对主轴箱80上第三导轨83与第一导轨20之间的平行度进行检测，由于调节支架413包括两个，因此，第一螺栓也包括两个。当检测出第三导轨83与第一导轨20不平行时，只需要将主轴箱80和支撑板42取下，并将其中一个调节支架413上的第一螺栓4141拧松，此时，拧松的第一螺栓4141不与移动块412抵接，以提供移动块412移动的空间位置，而另一个调节支架413上的第一螺栓4141抵接在移动块412上，当对该第一螺栓4141进行转动时，它在调节支架413上逐渐被拧紧，并推动移动块412朝向另一端移动，从而调整了移动块412在第一方向上的位置，进而调节了主轴箱80与第一导轨20和第二导轨30之间的间距。同时，可对两个第二螺栓4151分别进行旋转，以调节它们在移动块412上的高度，从而调整主轴箱80在支撑板42上的倾斜度。

调整完成后，将支撑板42和主轴箱80放回平台调节组件41上，再重新利用直线度检测机构50对主轴箱80上第三导轨83与第一导轨20之间的平行度进行检测。可见，第一调节部件414和第二调节部件415的存在对本实施例中平行度检测基准尤为重要，通过它们可实现第三导轨83与第一导轨20以及第四导轨84与第一导轨20的平行，有效保证主轴箱80检测基准的一致性，在一定程度上提高了主轴的精度。

在本申请未示出的实施例中，通过在安装板411和移动块412两者之一上设置滑轨，两者另一上设置与滑轨相适配的滑槽，通过滑轨和滑槽的相互配合，实现移动块412在安装板411上沿第一方向往复运动，以对主轴箱80与第一导轨20和第二导轨30之间的间距进行调节；通过在移动块412上设置升降杆，并利用驱动机构带动升降杆进行上升或者下降，以对主轴箱80的高度进行调节。

进一步地，本实施例中的安装板411和底座10两者之一上设置有线轨11，两者另一上设置有与线轨11相适配的滑槽(附图中未示出)，且线轨11和滑槽均沿第二方向延伸。参见图2所示，本实施例将线轨11设置于底座10上，将滑槽设置于安装板411上，如此，可使平台调节组件41沿第二方向在线轨11上往复运动，便于调整平台调节组件41在底座10上的位置，以适应不同长度的主轴箱80，结构简单，便于安装，且通用性较强。同时，支撑板42可根据待测主轴箱80的规格进行更换。

进一步地，本实施例中的限位组件43为限位块431，限位块431包括至少两个，至少两个限位块431沿第一方向或者沿第二方向间隔设置于支撑板42上，至少两块限位块431围设形成安装空间4310，主轴箱80安装于安装空间4310内。参见图4以及图7所示，本实施例的限位块431包括七个，七个限位块安装在支撑板42上并位于主轴箱80的外边缘。限位块431的存在可对主轴箱80起限位作用，在一定程度上避免主轴箱80支撑板42发生位移。可以理解的是，本实施例的限位块431还可包括三个或者三个以上，只要是在本申请的构思下的其他变形方式，均在本申请的保护范围之内。此外，限位块431可与支撑板42采用一体成型的结构或者将限位块431通过螺栓或者卡接等方式固定在支撑板42上。

进一步地，参见图1所示，本实施例中的直线度检测机构50包括滑块51、安装支架52和测量表53。其中，滑块51可移动地设置于第一导轨20上或者第二导轨30上；安装支架52可转动地设置于滑块51上并在滑块51的带动下沿第一导轨20或者第二导轨30滑动；测量表53可转动地设置于安装支架52上以在滑块51的带动下对主轴箱80的第三导轨83与第一导轨20之间、以及主轴箱80的第四导轨84与第二导轨30之间的平行度进行检测。需要说明的是，本实施例中的第一导轨20和第二导轨30均为线性轨，第一导轨20和第二导轨30均通过螺栓安装在底座10上，且它们的侧边均设置有侧板固定线轨；安装支架52为万向支架，万向支架能够在各个方向上进行转动，它通过螺栓或者磁力底座安装在滑块51上；测量表53包括百分表和千分表，本实施例中测量表53为千分表，千分表的工作原理是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动，经过齿轮传动放大，变为指计在刻度盘上的转动，从而读出被测尺寸的大小，它的精度较高、设备简单、多点检测、测量结果稳定可靠。可见，本实施例将千分表安装在万向支架上，通过万向支架的转动可改变千分表的方向，以使千分表在滑块51的滑动下对第三导轨83、第四导轨84、法线杆62以及轴线杆72与第一导轨20或者第二导轨30之间的平行度进行检测，灵敏度较高，且灵活性较强。

进一步地，参见图1所示，本实施例中的安装支架52包括第一支撑杆521和第二支撑杆522。其中，第一支撑杆521可转动地设置于滑块51上；第二支撑杆522的一端可转动地设置于第一支撑杆521远离滑块51的一端，测量表53可转动地设置于第二支撑杆522远离第一支撑杆521的一端。结合图10至图13所示，可以看出，本实施例将第一支撑杆521和第二支撑杆522进行多角度旋转，能够使测量表53在测量过程中呈现出不同角度，以适配不同的待测目标，结构简单，便于实现。

进一步地，参见图8所示，本实施例中的法线模拟机构60包括第一法兰61和法线杆62，第一法兰61可拆卸地安装在端面法兰81上，法线杆62垂直设置于第一法兰61上。也即是说，第一法兰61的安装平面与主轴箱80的端面法兰81相适配，法线杆62与第一法兰61的安装平面相垂直，如此，即可利用法线杆62模拟主轴箱80的第一端面801的轴线，再采用直线度检测机构50对法线杆62与第一导轨20之间的平行度进行检测。此外，在本实施例中，法线杆62为圆环型或者圆柱型或者棱柱型，且法线杆62可以与第一法兰61呈一体成型结构，也可以为分体安装的结构。

进一步地，参见图9所示，本实施例中的轴线模拟机构70包括第二法兰71和轴线杆72，第二法兰71可拆卸地安装在丝杆法兰82上，轴线杆72垂直设置于第二法兰71上。也即是说，第二法兰71的安装平面与丝杆法兰82相适配，轴线杆72与第二法兰71的安装平面相垂直，如此，即可利用轴线杆72模拟丝杆的轴线，再利用直线度检测机构50对轴线杆72与第一导轨20之间的平行度进行检测。此外，在本实施例中，轴线杆72为圆环型或者圆柱型或者棱柱型，且轴线杆72可以与第二法兰71呈一体成型结构，也可以为分体安装的结构。

另一方面，本申请实施例还提供了一种主轴箱平行度的检测方法，下称检测方法，该检测方法采用上述的主轴箱平行度的检测装置执行，因此，该检测方法包括上述主轴箱平行度的检测装置的所有技术效果。由于前文已经对主轴箱平行度的检测装置的技术效果进行了详细描述，此处不再赘述。

进一步地，参见图14所示，本实施例中的主轴箱平行度的检测方法包括：

步骤S1：将主轴箱80安装在支撑板42上且位于安装空间4310内，将法线模拟机构60安装在主轴箱80的端面法兰81上，将轴线模拟机构70安装在主轴箱80的丝杆法兰82上；

步骤S2：将滑块51安装在第一导轨20或者第二导轨30上并沿第一导轨20或者第二导轨30滑动，以利用测量表53对主轴箱80上的第三导轨83与第一导轨20和第四导轨84与第二导轨30之间的平行度进行检测，当主轴箱80上的第三导轨83与第一导轨20和第四导轨84与第二导轨30不平行，则利用平台调节组件41对主轴箱80的高度和主轴箱80与第一导轨20和第二导轨30之间的间距进行调节，再利用测量表53对第三导轨83与第一导轨20和第四导轨84与第二导轨30之间的平行度进行检测，直至第三导轨83与第一导轨20和第四导轨84与第二导轨30平行；

步骤S3：将测量表53移动至法线模拟机构60处或者轴线模拟机构70处，推动滑块51在第一导轨20上滑动并通过测量表53对法线杆62与第一导轨20之间的平行度以及轴线杆72与第一导轨20之间的平行度进行检测。

具体地，步骤S2可确定本实施例的检测基准，本实施例中的第一导轨20和第二导轨30加工精度较高，通过检测第三导轨83与第一导轨20之间的平行度、以及第四导轨84与第二导轨30之间的平行度，以使主轴箱80的第三导轨83和第四导轨84处于平行状态，便于后续法线和轴线的测量。

具体地，在步骤S2的基础上，步骤S3对法线杆62与第一导轨20之间的平行度以及轴线杆72与第一导轨20之间的平行度进行检测，以确定待测主轴箱80的法线和轴线是否符合要求，便于主轴箱80能在机床上稳定运行，有效提高主轴精度。

具体地，在步骤S3中，当法线杆62与第一导轨20之间的平行度或者轴线杆72与第一导轨20之间的平行度不符合要求时，对主轴箱80进行返工并重复步骤S1至步骤S3，直至法线杆62与第一导轨20之间的平行度或者轴线杆72与第一导轨20之间的平行度符合要求。

值得说明的是，平行度是否符合要求是指两种结构之间的平行度的差值是否在预设差值内，若在预设差值内，两种结构即为平行，若不在预设差值内，则需将主轴箱进行返工。在本申请中，预设差值不进行具体限定，可根据主轴箱80的加工精度进行设定或者根据实验结果进行判定，本申请不对该预设差值展开说明。

以下将根据具体的实施例对操作步骤进行详细介绍。

第一步，将法线模拟机构60中的第一法兰61安装在待测主轴箱80的端面法兰81上，将轴线模拟机构70中的第二法兰71安装在待测主轴箱80的丝杆法兰82上。

第二步，先通过底座10上的线轨11与安装板411上的滑槽的相互配合，对两个平台调节组件41之间的相对距离进行调整，调整至适配于待测主轴箱80的长度，然后将与待测主轴箱80相适配的支撑板42通过限位槽安装在第二调节部件415中的第二螺栓4151上，以固定支撑板42。

第三步，将待测主轴箱80吊装到支撑板42上，使待测主轴箱80卡入限位块431之间。

第四步，将直线度检测机构50安装在第一导轨20上，然后将装有千分表和万向支架的滑块51移动第一导轨20的一端，并通过万向支架调整千分表的位置和角度，以使千分表垂直于待测主轴箱80的第三导轨83的侧面，此时，千分表的指针紧贴第三导轨83的上侧面，再推动滑块51向第一导轨20的另一端移动，在移动过程中观察和记录千分表的度数，根据千分表度数记录的数据进行统计分析，判断第一导轨20和第三导轨83在水平面内的投影线的平行度是否在预定范围内，若平行则进行下一步，若不平行，则先将待测主轴箱80和支撑板42取下，再根据第三导轨83的偏移方向和偏移量，利用平台调节组件41中的第一螺栓4141和第二螺栓4151对待测主轴箱80的偏移进行调整，以对第三导轨83在水平面内的投影进行修整，然后重复第三步和第四步的过程。其中，第三导轨83平行度检测的结构示意图参见图10所示。

第五步，将装有千分表和万向支架的滑块51移动第一导轨20的一端，并通过万向支架调整千分表的位置和角度，以使千分表垂直于待测主轴箱80的第三导轨83的顶面，此时，千分表的指针紧贴第三导轨83的上表面，再推动滑块51向第一导轨20的另一端移动，在移动过程中观察和记录千分表的度数，根据千分表度数记录的数据进行统计分析，判断第一导轨20和第三导轨83在水平面内的投影线的平行度是否在预定范围内，若平行则进行下一步，若不平行，则先将待测主轴箱80和支撑板42取下，再根据第三导轨83的偏移方向和偏移量，利用平台调节组件41中的第一螺栓4141和第二螺栓4151对待测主轴箱80的偏移进行调整，以对第三导轨83在水平面内的投影进行修整，然后将支撑板42安装好，再重复第三步和第五步的过程。其中，第三导轨83平行度检测的结构示意图参见图10所示。

第六步，将滑块51移动至法线模拟机构60处，并将千分表的指针抵触在法线杆62的一端，推动滑块51向法线杆62的另一端移动在移动过程中观察和记录千分表读数，根据千分表的读数记录进行统计分析，判断第一导轨20和法线杆62之间的平行度是否符合要求，若不符合要求，则将主轴箱80进行返工，再重复第一步至第六步的过程，若符合要求则进行下一步。其中，法线平行度检测的结构示意图参见图12所示。

第七步，将滑块51移动到轴线模拟机构70处，将千分表的指针抵触在轴线杆72的一端，推动滑块51向轴线杆72另一端移动，在移动过程中观察和记录千分表读数，根据千分表的读数记录进行统计分析，判断第一导轨20和轴线杆72之间的平行度是否符合要求，若不符合进行返工，则将主轴箱80进行返工，再重复第一步至第七步的过程，若符合要求则进行下一步。其中，轴线平行度检测的结构示意图参见图13所示。

第八步，将直线度检测机构50安装在第二导轨30上，然后将装有千分表和万向支架的滑块51移动第二导轨30的一端，并通过万向支架调整千分表的位置和角度，以使千分表垂直于待测主轴箱80的第四导轨84的侧面，此时，千分表的指针紧贴第四导轨84的上侧面，再推动滑块51向第二导轨30的另一端移动，在移动过程中观察和记录千分表的度数，根据千分表度数记录的数据进行统计分析，判断第二导轨30和第四导轨84在水平面内的投影线的平行度是否符合要求，若符合要求则进行下一步，若不符合要求，则先将待测主轴箱80和支撑板42取下，再根据第四导轨84的偏移方向和偏移量，利用平台调节组件41中的第一螺栓4141和第二螺栓4151对待测主轴箱80的偏移进行调整，以对第四导轨84在水平面内的投影进行修整，然后重复第三步和第八步。其中，第四导轨84平行度检测的结构示意图参见图11所示。

第九步，将装有千分表和万向支架的滑块51移动第二导轨30的一端，并通过万向支架调整千分表的位置和角度，以使千分表垂直于待测主轴箱80的第四导轨84的顶面，此时，千分表的指针紧贴第四导轨84的上表面，再推动滑块51向第二导轨30的另一端移动，在移动过程中观察和记录千分表的度数，根据千分表度数记录的数据进行统计分析，判断第二导轨30和第四导轨84在水平面内的投影线的平行度是否符合要求，若平行则进行下一步，若不平行，则先将待测主轴箱80和支撑板42取下，再根据第四导轨84的偏移方向和偏移量，利用平台调节组件41中的第一螺栓4141和第二螺栓4151对待测主轴箱80的偏移进行调整，以对第四导轨84在水平面内的投影进行修整，然后将支撑板42安装好，再重复第三步和第九步。其中，第四导轨84平行度检测的结构示意图参见图11所示。

第十步，将法线模拟机构60和轴线模拟机构70拆下，并将它们放至底座10的收纳槽12中，然后将主轴箱80吊出，完成检测。

综上所述，本申请的主轴箱平行度的检测装置具有如下优点：

(1)通过平台调节组件将第一导轨和主轴箱上的第三导轨和第四导轨调平，以第一导轨为基准，检测主轴箱端面法线、丝杆法线与主轴箱上第三导轨和第四导轨的平行度，基准统一，检测精度高，且检测效率高；

(2)通过法线模拟机构和轴线模拟机构，可模拟主轴箱的端面法线和丝杆轴线，并以第一导轨为基准，可快速检测出主轴箱导轨和端面的垂直度(由法线与第一导轨的平行度可得此结果)和丝杆轴线的平行度，结构简单，检测快速方便；

(3)多个平台调节组件之间的间距可进行调整，配合支撑板可适配于不同长度的主轴箱，且法线模拟机构和轴线模拟机构也可适配各种主轴箱，通用性较强，适用范围广。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种主轴箱平行度的检测装置，其特征在于，包括：

底座(10)，所述底座(10)上设置有第一导轨(20)和第二导轨(30)，沿第一方向，所述第一导轨(20)和所述第二导轨(30)间隔设置于所述底座(10)上并沿第二方向延伸；

平台调节机构(40)，所述平台调节机构(40)包括至少两个，至少两个所述平台调节机构(40)沿所述第二方向间隔设置于所述底座(10)上并位于所述第一导轨(20)和所述第二导轨(30)之间，所述平台调节机构(40)包括平台调节组件(41)、支撑板(42)和限位组件(43)，所述支撑板(42)设置于所述平台调节组件(41)背离所述底座(10)的一侧，所述平台调节组件(41)用于对所述支撑板(42)的高度和所述支撑板(42)与所述第一导轨(20)和所述第二导轨(30)之间的间距进行调节，所述限位组件(43)设置于所述支撑板(42)背离所述平台调节组件(41)的表面；

直线度检测机构(50)，所述直线度检测机构(50)设置于所述第一导轨(20)或者所述第二导轨(30)上，以用于对主轴箱(80)的第三导轨(83)与所述第一导轨(20)之间、以及所述主轴箱(80)的第四导轨(84)与所述第二导轨(30)之间的平行度进行检测；

法线模拟机构(60)，所述法线模拟机构(60)用于安装在所述主轴箱(80)的端面法兰(81)上以模拟第一端面(801)的法线；

轴线模拟机构(70)，所述轴线模拟机构(70)用于安装在所述主轴箱(80)的丝杆法兰(82)上以模拟丝杆的轴线。

2.根据权利要求1所述的主轴箱平行度的检测装置，其特征在于，所述平台调节组件(41)包括：

安装板(411)；

移动块(412)，所述移动块(412)可移动地设置于所述安装板(411)背离所述底座(10)的一侧，所述支撑板(42)设置于所述移动块(412)上；

调节支架(413)，所述调节支架(413)包括两个，两个所述调节支架(413)沿所述第一方向间隔设置于所述安装板(411)的两侧；

第一调节部件(414)，所述第一调节部件(414)设置于两个所述调节支架(413)上并与所述移动块(412)连接，所述第一调节部件(414)通过调节所述移动块(412)的位置以调节所述支撑板(42)与所述第一导轨(20)和所述第二导轨(30)之间的间距；

第二调节部件(415)，所述第二调节部件(415)包括至少一个，至少一个所述第二调节部件(415)设置于所述移动块(412)背离所述安装板(411)的一侧，所述第二调节部件(415)用于对所述支撑板(42)的高度进行调节。

3.根据权利要求2所述的主轴箱平行度的检测装置，其特征在于，所述第一调节部件(414)包括第一螺栓(4141)，所述第一螺栓(4141)可转动地设置于所述调节支架(413)上并穿出于所述调节支架(413)抵接在所述移动块(412)上，以带动所述移动块(412)沿所述第一方向往复运动；

所述第二调节部件(415)包括第二螺栓(4151)和螺母(4152)，所述螺母(4152)设置于所述移动块(412)上，所述移动块(412)上设置有与所述第二螺栓(4151)相适配的螺纹孔，所述第二螺栓(4151)与所述螺母(4152)连接并可转动地设置于所述螺纹孔内，所述支撑板(42)上设置有与所述第二螺栓(4151)相适配的限位槽。

4.根据权利要求2所述的主轴箱平行度的检测装置，其特征在于，所述安装板(411)和所述底座(10)两者之一上设置有线轨(11)，两者另一上设置有与所述线轨(11)相适配的滑槽，且所述线轨(11)和所述滑槽均沿所述第二方向延伸。

5.根据权利要求1所述的主轴箱平行度的检测装置，其特征在于，所述限位组件(43)为限位块(431)，所述限位块(431)包括至少两个，至少两个所述限位块(431)沿所述第一方向或者沿所述第二方向间隔设置于所述支撑板(42)上，至少两块所述限位块(431)围设形成安装空间(4310)，所述主轴箱(80)安装于所述安装空间(4310)内。

6.根据权利要求1所述的主轴箱平行度的检测装置，其特征在于，所述直线度检测机构(50)包括：

滑块(51)，所述滑块(51)可移动地设置于所述第一导轨(20)上或者所述第二导轨(30)上；

安装支架(52)，所述安装支架(52)可转动地设置于所述滑块(51)上并在所述滑块(51)的带动下沿所述第一导轨(20)或者所述第二导轨(30)滑动；

测量表(53)，所述测量表(53)可转动地设置于所述安装支架(52)上以在所述滑块(51)的带动下对所述主轴箱(80)的所述第三导轨(83)与所述第一导轨(20)之间、以及所述主轴箱(80)的所述第四导轨(84)与所述第二导轨(30)之间的平行度进行检测。

7.根据权利要求6所述的主轴箱平行度的检测装置，其特征在于，所述安装支架(52)包括：

第一支撑杆(521)，所述第一支撑杆(521)可转动地设置于所述滑块(51)上；

第二支撑杆(522)，所述第二支撑杆(522)的一端可转动地设置于所述第一支撑杆(521)远离所述滑块(51)的一端，所述测量表(53)可转动地设置于所述第二支撑杆(522)远离所述第一支撑杆(521)的一端。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的主轴箱平行度的检测装置，其特征在于，所述法线模拟机构(60)包括第一法兰(61)和法线杆(62)，所述第一法兰(61)可拆卸地安装在所述端面法兰(81)上，所述法线杆(62)垂直设置于所述第一法兰(61)上。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的主轴箱平行度的检测装置，其特征在于，所述轴线模拟机构(70)包括第二法兰(71)和轴线杆(72)，所述第二法兰(71)可拆卸地安装在所述丝杆法兰(82)上，所述轴线杆(72)垂直设置于所述第二法兰(71)上。

10.一种主轴箱平行度的检测方法，其特征在于，所述主轴箱平行度的检测方法采用权利要求1至9中任一项所述的主轴箱平行度的检测装置执行，所述主轴箱平行度的检测方法包括：

步骤S1：将主轴箱(80)安装在支撑板(42)上且位于安装空间(4310)内，将法线模拟机构(60)安装在主轴箱(80)的端面法兰(81)上，将轴线模拟机构(70)安装在主轴箱(80)的丝杆法兰(82)上；

步骤S2：将滑块(51)安装在第一导轨(20)或者第二导轨(30)上并沿第一导轨(20)或者第二导轨(30)滑动，以利用测量表(53)对主轴箱(80)上的第三导轨(83)与第一导轨(20)和第四导轨(84)与第二导轨(30)之间的平行度进行检测，当主轴箱(80)上的第三导轨(83)与第一导轨(20)和第四导轨(84)与第二导轨(30)不平行，则利用平台调节组件(41)对主轴箱(80)的高度和主轴箱(80)与第一导轨(20)和第二导轨(30)之间的间距进行调节，再利用测量表(53)对第三导轨(83)与第一导轨(20)和第四导轨(84)与第二导轨(30)之间的平行度进行检测，直至第三导轨(83)与第一导轨(20)和第四导轨(84)与第二导轨(30)平行；

步骤S3：将测量表(53)移动至法线模拟机构(60)处或者轴线模拟机构(70)处，推动滑块(51)在第一导轨(20)上滑动并通过测量表(53)对法线杆(62)与第一导轨(20)之间的平行度以及轴线杆(72)与第一导轨(20)之间的平行度进行检测。

11.根据权利要求10所述的主轴箱平行度的检测方法，其特征在于，在步骤S3中，当法线杆(62)与第一导轨(20)之间的平行度或者轴线杆(72)与第一导轨(20)之间的平行度不符合要求时，对主轴箱(80)进行返工并重复步骤S1至步骤S3，直至法线杆(62)与第一导轨(20)之间的平行度或者轴线杆(72)与第一导轨(20)之间的平行度符合要求。