CN211103012U - 一种加工中心静刚度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种加工中心静刚度检测装置，包括支撑板、导向杆、挡板、力传感器、和顶紧块、圆筒、碟形弹簧、垫片和调力螺栓，圆筒、碟形弹簧和垫片设置在支撑板和挡板之间，多根导向杆穿过挡板连接至支撑板，调力螺栓从外侧穿过支撑板上的调整螺栓孔抵靠在垫片上，在挡板与支撑板相背的一侧设置力传感器和顶紧块，顶紧块的外端面为施力面。本装置由调力螺栓和碟形弹簧提供测量时的压紧力，精确可控，无需油压或气压等辅助装置，装置体积较小，搬运方便，测量方法操作简单，便于车间快速测量，通用性较好，可以用于其他类型机床的主轴、滑枕、刀架等部件的静刚度测量中，装置整体结构简单，可靠性好，成本低。

Description

一种加工中心静刚度检测装置

技术领域

本实用新型涉及加工中心辅助检测技术，尤其涉及一种加工中心静刚度检测装置。

背景技术

现有的静刚度检测装置由一个气缸或液压油缸来作为机床静刚度加载的动力源，在气缸/液压油缸前端安装有压力传感器。气缸/液压油缸由螺钉固定在工作台上，在主轴或被测部件上安装位移检测传感器；现有装置存在以下缺点：

1、气压或油压加载，需要气源或油压装置，且需要压力的调节和控制装置，装置结构复杂，成本较高；

2、由气缸或油缸部件提供压力，在气缸压力与力传感器之间存在一定的延迟，即无法精确的进行加载力的控制；

3、装置体积较大，在一些机床上可能存在空间大小的问题，通用性较差；

4、整体比较沉重，搬运不便。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种加工中心静刚度检测装置，其能解决上述缺陷。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种加工中心静刚度检测装置，装置包括：支撑板、导向杆、挡板、力传感器、和顶紧块、圆筒、碟形弹簧、垫片和调力螺栓，所述圆筒、碟形弹簧和垫片设置在所述支撑板和挡板之间，多根所述导向杆穿过所述挡板连接至所述支撑板，所述调力螺栓从外侧穿过所述支撑板上的调整螺栓孔抵靠在所述垫片上，在所述挡板与所述支撑板相背的一侧设置力传感器和顶紧块，所述顶紧块的外端面为施力面。

优选的，在所述支撑板的下部斜向设置加强筋板和水平设置支撑底板，在所述支撑底板上设置固定槽孔。

优选的，所述圆筒面向所述支撑板的一侧开设容纳腔，所述碟形弹簧和垫片由内而外间隙的设置在所述容纳腔内；所述圆筒面向所述挡板的一侧通过螺栓固定连接至所述挡板；多根所述导向杆设置在所述圆筒的外围。

优选的，所述顶紧块包括顶头和螺杆，所述力传感器的中部设置螺纹孔，所述顶紧块的螺杆螺接至所述力传感器的螺纹孔内。

优选的，在所述垫片面向所述支撑板的一面中心设置垫片座槽，所述调力螺栓的螺杆端部嵌设进所述垫片座槽内。

优选的，所述导向杆设置为四根，并布置在所述支撑板的上部四角。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：1.结构简单，可靠性好，成本低；2.由螺栓和碟形弹簧提供测量时的压紧力，精确可控，无需油压或气压等辅助装置；3.体积较小，搬运方便；4.操作简单，便于车间快速测量；5.通用性较好，可以用于其他类型机床的主轴、滑枕、刀架等部件的静刚度测量中。

附图说明

图1为静刚度检测装置的结构示意图；

图2为静刚度检测装置的剖面图；

图3为采用静刚度检测装置对加工中心主轴静刚度测量的示意图。

图中：1、支撑板；2、导向杆；3、挡板；4、力传感器；5、顶紧块；6、圆筒；7、碟形弹簧；8、垫片；9、调力螺栓。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

一种加工中心静刚度检测装置，装置包括：支撑板1、导向杆2、挡板3、力传感器4、和顶紧块5、圆筒6、碟形弹簧7、垫片8和调力螺栓9，所述圆筒6、碟形弹簧7和垫片8设置在所述支撑板1和挡板3之间，多根所述导向杆2穿过所述挡板3连接至所述支撑板1，所述调力螺栓9从外侧穿过所述支撑板1上的调整螺栓孔抵靠在所述垫片8上，在所述挡板3与所述支撑板1相背的一侧设置力传感器4和顶紧块5，所述顶紧块5的外端面为施力面。

其中，在所述支撑板1的下部斜向设置加强筋板和水平设置支撑底板，在所述支撑底板上设置固定槽孔。可用螺栓将其固定在机床的工作台上，起承载加力装置与被侧部件间压力载荷的作用。

其中，导向杆2设置为四根，并布置在所述支撑板1的上部四角。导向杆2通过螺纹安装在支撑板1上部四角，导向杆2将会限制挡板3和力传感器4的移动轨迹，即对于被测部件加载力的方向和作用点将由导向杆来保持。

其中，挡板3的四角的导向孔和导向杆2间隙配合，同时力传感器4通过螺栓安装在挡板3中部。

其中，力传感器4位于加力装置与被侧部件中间，同时显示加载力的大小。

其中，顶紧块5右侧连接在力传感器4上，左侧和待测部件贴合。随着待测部件的不同，顶紧块5前端与待测部件的接触表面将设计成弧形面或平面。具体的，顶紧块5包括顶头和螺杆，所述力传感器4的中部设置螺纹孔，所述顶紧块5的螺杆螺接至所述力传感器4的螺纹孔内。

其中，圆筒6面向所述支撑板1的一侧开设容纳腔，所述碟形弹簧7和垫片8由内而外间隙的设置在所述容纳腔内；所述圆筒6面向所述挡板3的一侧通过螺栓固定连接至所述挡板3；多根所述导向杆2设置在所述圆筒6的外围。圆筒6主要用于固定碟形弹簧7并连接挡板3。

其中，碟形弹簧7将来自调力螺栓9的顶紧力转化成可便于精确控制的加载力，使力传感器4可以获得较大的移动范围，防止单独使用螺栓加载时力的急剧变化；可根据需要采用不同数量和组合方式的碟簧结构形式。

其中，垫片8主要承担将调力螺栓9的顶紧力传导到碟形弹簧7上，在垫片8面向所述支撑板1的一面中心设置垫片座槽，调力螺栓9的螺杆端部嵌设进所述垫片座槽内。

其中，调力螺栓9通过螺纹与支撑板1连接，位于支撑板1上部，扳手扭动螺栓旋进与退出从而控制加载力的增加、减小，是主要的加力部件。

采用该装置的测量方法(以加工中心的主轴部件径向检测为例)，参见图3，方法包括：

①先按图示方式，组装好静刚度加载装置；

②将装置中的支撑板1安装在待测加工中心机床的工作台上；

③移动机床主轴靠近顶紧块5，用扳手扭动后端调力螺栓9，调力螺栓将压紧碟形弹簧7，并推动力传感器4沿着导向杆2向前运动，使得力传感器4前端的顶紧块5贴合在被侧主轴上，力传感器4的显示仪表出现一定的压力值，向相反的方向扭动调力螺栓9，使得压力值约为0～10N。此时在主轴另一侧的检测点安装加装位移传感器(如千分表、非接触式位移传感器等)；

④继续轻轻扭动调力螺栓9，使力传感器4前方的顶紧块5进一步顶紧主轴；

⑤记录力传感器4的数字和千分表所显示的主轴变形值；

⑥由公式K＝F/μ可得机床主轴处的静刚度值。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种加工中心静刚度检测装置，装置包括：支撑板(1)、导向杆(2)、挡板(3)、力传感器(4)、和顶紧块(5)、圆筒(6)、碟形弹簧(7)、垫片(8)和调力螺栓(9)，其特征在于：所述圆筒(6)、碟形弹簧(7)和垫片(8)设置在所述支撑板(1)和挡板(3)之间，多根所述导向杆(2)穿过所述挡板(3)连接至所述支撑板(1)，所述调力螺栓(9)从外侧穿过所述支撑板(1)上的调整螺栓孔抵靠在所述垫片(8)上，在所述挡板(3)与所述支撑板(1)相背的一侧设置力传感器(4)和顶紧块(5)，所述顶紧块(5)的外端面为施力面。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在所述支撑板(1)的下部斜向设置加强筋板和水平设置支撑底板，在所述支撑底板上设置固定槽孔。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述圆筒(6)面向所述支撑板(1)的一侧开设容纳腔，所述碟形弹簧(7)和垫片(8)由内而外间隙的设置在所述容纳腔内；所述圆筒(6)面向所述挡板(3)的一侧通过螺栓固定连接至所述挡板(3)；多根所述导向杆(2)设置在所述圆筒(6)的外围。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述顶紧块(5)包括顶头和螺杆，所述力传感器(4)的中部设置螺纹孔，所述顶紧块(5)的螺杆螺接至所述力传感器(4)的螺纹孔内。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：在所述垫片(8)面向所述支撑板(1)的一面中心设置垫片座槽，所述调力螺栓(9)的螺杆端部嵌设进所述垫片座槽内。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述导向杆(2)设置为四根，并布置在所述支撑板(1)的上部四角。

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