CS216581B1

CS216581B1 - Device for automatic measurement of machine bearing clearance

Info

Publication number: CS216581B1
Application number: CS43381A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Trojanek; Otto Starek; Otakar Kytner
Original assignee: Jaroslav Trojanek; Otto Starek; Otakar Kytner
Priority date: 1981-01-21
Filing date: 1981-01-21
Publication date: 1982-11-26

Abstract

Na vřeteno působí proti zatěžovací pružině zatěžovací mechanismus spouštěný přes synchronizační obvod současně s posuvem záznamu zapisovače, na jehož měřicí vstup je přes zesilovač přiveden signál z dráhového snímače, který snímá změnu polohy vřetena vůči vřeteníku ve směru zatěžování. Ze záznamu deformační křivky se vůle uložení vyhodnotí známým způsobem, jako na ose souřadnic měřená odlehlost pst tečen, vedených k vzestupné a sestupné části deformační křivky. Zařízení sestává z měřicího přípravku, v němž je na jedné straně uložen šroub s přepínací pružinou, která se opírá o trn, tipnutý v otvoru vřetena. Proti předepínací pružině je osově uspořádán zatěžovací mechanismus a na těleso vřeteníku je ve směru zatěžování upevněn držák s dráhovým snímačem změny polohy vřetena, který je přes zesilovač připojen na měřicí vstup zapisovače, na jehož vstup pro spuštění záznamu je připojen synchronizační obvod, výstupem napojený h8 zatěžovací mechanismus.The spindle is acted upon by a loading mechanism triggered via a synchronization circuit simultaneously with the movement of the recorder record, to whose measuring input a signal from a path sensor is fed via an amplifier, which senses the change in the spindle position relative to the headstock in the direction of loading. From the deformation curve record, the mounting clearance is evaluated in a known manner, as measured on the coordinate axis by the distance pst of the tangents drawn to the ascending and descending parts of the deformation curve. The device consists of a measuring fixture in which a screw with a switching spring is mounted on one side, which rests on a mandrel inserted in the spindle hole. A loading mechanism is axially arranged against the pre-tensioning spring and a holder with a path sensor for changing the spindle position is attached to the headstock body in the loading direction. This is connected via an amplifier to the measuring input of the recorder, to whose input for starting recording a synchronization circuit is connected, and the output of the loading mechanism is connected to h8.

Description

Vynález se týká zařízení pro automatické měření vůle uložení strojních součástí, zejména vřeten obráběcích strojů.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for automatically measuring the clearance of machine parts, in particular machine tool spindles.

U řady strojních součástí, např. u vřeten obráběcích strojů, má vůle mezi vřetenem a ložisky zásadní význam pro funkční vlastnosti a kvalitu stroje. Nezbytnou podmínkou seřízení stroje a nastavení ložisek při výrobě stroje, při kontrole seřízení v provozu a při opravách, je přesné měření této vůle.In many machine parts, such as machine tool spindles, the clearance between the spindle and the bearings is essential for the machine's performance and quality. Precise measurement of this clearance is a prerequisite for adjusting the machine and adjusting the bearings during machine production, checking the adjustments in service and during repairs.

Dosud neexistuje žádné zařízení pro automatické měření vůle uložení strojních součástí. ^de však známo řešení vůle číselníkovým úchylkoměrem při manuálním silovém vymezování. Zjištěné hodnoty jsou nepřesné a nereprodukovatelné. Při jiném známém měření se zavádí přes siloměr na vřeteno proměnné velikost zatěžující síly a deformace vřetena vůči vřeteníku se měří . rovněž číselníkovým úchylkoměrem. ^Aři dalším známém měření se používá speciálního zetěžovacího přípravku, který umožňuje zavedení kontaktního prožného předpětí v jednom smyslu a při postupně se zvětšující síle v opačném smyslu se číselníkovým úchylkoměrem zjistí deformace vřetena vůči vřeteníku. Hodnoty měřené^uobou posledních případů se získávají až po časově náročném grafickém zpracování naměřených údajů.To date, there is no device for automatically measuring the clearance of machine parts. ^d e a known solution, however, will dial gauge when manually defining a force. The values obtained are inaccurate and non-reproducible. In another known measurement, a variable magnitude of the load force is applied to the spindle via a load cell, and the deformation of the spindle relative to the headstock is measured. also with a dial indicator. ^In another known measurement, a special loading device is used, which allows the introduction of a contact prestressing preload in one sense, and with a progressively increasing force in the opposite direction with the dial indicator, the deformation of the spindle relative to the headstock is detected. The values measured ^{in the} last two cases are obtained only after time-consuming graphical processing of the measured data.

Uvedené nedostatky odstraňuje ve velké míře zařízení pro automatické měření vůle uložení strojních částí, kde podstata spočívá v tom, že na tělese měřicího přípravku je na jedné straně uložen šroub s předepínací pružinou, opírající se o trn, upnutý v otvoru vřetena, uloženého ložisky v tělese vřeteníku, zatímco na druhé straně trnu je v přípravku, proti předepínací pružině osově uspořádán zatěžovací mechanismus, přičemž na těleso vřeteníku je ve směru zatěžování upevněn držák s dráhovým snímačem změny polohy vřetena, který je přes zesilovač připojen na měřicí vstup zapisovače, na jehož vstup pro spouštění záznamu je připojen synchronizační obvod, výstupem napojený na zatěžovací mechanismus.The aforementioned drawbacks are largely eliminated by a device for measuring the clearance of the machine parts in which the measuring tool body comprises, on one side, a screw with a biasing spring supported by a mandrel clamped in a spindle bore supported by bearings in the body. while on the other side of the mandrel in the jig, a load mechanism is axially arranged against the biasing spring. the recorder is connected by a synchronization circuit, output connected to the load mechanism.

Výhodu ťohoto zařízení pro měření vůle je, že velikost vůle uložení vřetena se vyhodnotí známým způsobem přímo ze záznamu deformační křivky zapisovače jako na ose souřadnic měřená odlehlost pat tečen vedených k vzestupné a sestupné části deformační křivky. Měření je rychlé, operativní, přesné a snadno reprodukovatelné.The advantage of this clearance measuring device is that the amount of spindle bearing clearance is evaluated in a known manner directly from the recorder of the recorder deformation curve as the coordinate axis of the measured tangency of the tangents leading to the ascending and descending portions of the deformation curve. Measurement is fast, operative, accurate and easy to reproduce.

Příklad uspořádání měřicího zařízení je schematicky zakreslen na připojeném výkresu. Na přírubě £ vřeteníku £ je upevněno těleso měřicího přípravku 6. V měřicím přípravku 6 je uložen šroub 2 ³ předepínací pružinou 8, opírající se o trn upnutý ve vřetenu 1, uloženém v ložiskách 2aJ.v tělese vřeteníku £· Proti předepínací pružině 8 je v tělese měřicího přípravku 6 osově uspořádán zatěžovací mechanismus 10, tvořený výkonovým elementem, např. elektromotorem s redukčním převodem a zatěžovací pružinou nebo hydraulickým, respektive pneumatickým válcem apod. K tělesu vřeteníku 4 je ve směru zatěžování upevněn držák 11 s dráhovým snímačem 12, kteiý snímá změnu polohy vřetena 1 vůči vřeteníku Dráhový snímač 12 je přes zesilovač 13 připojen na měřicí vstup zapisovače 14. na jehož vstup pro spouštění záznamu je připojen synchronizační obvod 15. který je svým výstupem připojen na zatěžovací mechanismus 10vAn example arrangement of the measuring device is schematically shown in the attached drawing. On the flange £ £ spindle housing is fixed measuring preparation 6. In the measurement of the bolt 6 is mounted a biasing spring 2 ³ 8 supported on the mandrel is clamped in the spindle 1 supported by bearings 2aJ.v £ · spindle body against the biasing spring 8 is The load mechanism 10 is formed axially by a power element 10, for example an electric motor with a reduction gear and a load spring or a hydraulic or pneumatic cylinder, etc. In the loading direction, a holder 11 with a travel sensor 12 is mounted. position of the spindle 1 in relation to the headstock The path sensor 12 is connected to the measuring input of the recorder 14 via the amplifier 13, the synchronization circuit 15 of which is connected to the load mechanism 10v.

Před vlastním měřením aa předepne předepínací pružina 8 na hodnotu, která zaručí a dostatečnou rezervou vymezí vůie uložení vřetena 1. Startovacím povelem do synchronizačního obvodu 15 se spustí zatěžovací mechanismus 10, kterým se zavede na trn 2 ^aH^s zvětšující se od nuly až na dvojnásobek síly předepínací. Vlastnosti zetěžovacího mechanismu 10, synchronizačního obvodu 15 a zapisovače 14 je, že posunutí záznamu zapisovače 14 je úměrné okamžité hodnotě zatěžovací síly. Zapisovač tak zaznamená, na základě signálu dráhového snímače 12, průběh deformační křivky 1 vůči vřeteníku £ p*i plynule se měnícím zatížení vřetena 1 z kladných do záporných hodnot. Ze záznamu deformační křivky se vůle uloženi vyhodnotí známým způsobem jako na ose souřadnic měřená odlehlost pat tečen, vedený-h ke vzestupné i sestupné části deformační křivky.Before the measurement aa prestressed biasing spring 8 to a value which ensures a sufficient margin defining spindle bearing towers first start command to the synchronization circuit 15 starts a loading mechanism 10 which is inserted on the mandrel 2 ^and H ^with increasing from zero up to double prestressing forces. The characteristics of the loading mechanism 10, the synchronizing circuit 15, and the recorder 14 are that the offset of the recorder 14 is proportional to the instantaneous load force value. The recorder thus records, based on the signal of the travel sensor 12, the course of the deformation curve 1 with respect to the headstock 8 p * and the continuously varying load of the spindle 1 from positive to negative values. From the deformation curve recording, the bearing clearance is evaluated in a known manner as the measured tangency of the tangent paths measured along the coordinate axis, leading to the upward and downward portions of the deformation curve.

Claims

Device for automatic measurement of bearing clearance of machine parts, in particular machine tool spindles, characterized in that a screw (7) 8 is supported on one side by a biasing spring (8) supported by a mandrel (9), clamped in the bore of the spindle (1) supported by bearings (2, 3) in the headstock body (4), while on the other side of the mandrel (9), a load mechanism (10) is axially arranged in the jig (6) against the biasing spring 18 a holder (11) with a spindle position sensor (12) is attached to the headstock body (4) in the loading direction, which is connected via a amplifier (13) to the measuring input of the recorder (14), to which the recording start input a synchronization circuit (15) is connected, an output connected to a load mechanism (10).

1 drawing