用于主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測的傳感器位置調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測的傳感器位置調(diào)節(jié)裝置。其結(jié)構(gòu)是：在底座上裝有導(dǎo)向套，與固定在升降板上的導(dǎo)向桿組成滑動副，滑動副的軸線垂直于水平面；壓緊螺桿一端固定在底座，另一端加工有螺紋，從升降板穿過并配有螺母；支撐板固定在升降板上，與安裝板平面貼合；在支撐板與安裝板上分別開有鍵槽，兩個滑動平鍵固結(jié)在一起成“十”字形，與相應(yīng)鍵槽形成配合；在安裝板上安裝傳感器支架及限位塊，檢測棒與待測主軸連接，在檢測棒的端部中心孔裝有階梯軸。通過該裝置的調(diào)節(jié)，可以保證用于主軸徑向回轉(zhuǎn)誤差測量的激光位移傳感器與檢測棒處于正確的相對位置。
【專利說明】用于主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測的傳感器位置調(diào)節(jié)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明創(chuàng)造涉及一種機(jī)械調(diào)節(jié)裝置，具體說是一種用于主軸回轉(zhuǎn)精度測量中傳感器相對于檢測棒的位置調(diào)節(jié)裝置，可省去對試驗(yàn)機(jī)床的依賴，并能夠保證良好的測試效率、效果。
【背景技術(shù)】
[0002]主軸回轉(zhuǎn)誤差是反映主軸動態(tài)性能好壞的關(guān)鍵指標(biāo)，也是影響機(jī)床加工精度的重要因素。通過對主軸回轉(zhuǎn)誤差的測試，可以對主軸的性能進(jìn)行評價，預(yù)測理想加工條件下機(jī)床所能達(dá)到的最小形狀誤差、表面質(zhì)量和粗糙度；也可以追溯加工誤差產(chǎn)生的原因，對機(jī)床進(jìn)行誤差補(bǔ)償控制，以提高加工精度；并可以對機(jī)床進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。因此，主軸回轉(zhuǎn)誤差的測試對產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)實(shí)踐都具有重要意義。
[0003]隨著主軸轉(zhuǎn)速、精度的提高，傳統(tǒng)的接觸式測量方法已經(jīng)不能滿足測試的需求。當(dāng)前對精密主軸徑向誤差主要采用激光位移傳感器進(jìn)行非接觸的測量，對主軸軸向誤差主要采用非接觸式的渦電流位移傳感器進(jìn)行測量。但無論選擇哪一種類的傳感器，都需要保證傳感器的探測頭與檢測棒之間的距離在傳感器的測量行程范圍以內(nèi)，并要保證傳感器之間正確的位置關(guān)系。常規(guī)的做法是將測試的主軸安裝在一個機(jī)床上，然后通過機(jī)床的坐標(biāo)軸移動，初步保證傳感器與檢測棒的距離，最后微調(diào)傳感器的位置進(jìn)行測試。
[0004]但是，在主軸的研發(fā)、試制過程中，通常沒有合適的機(jī)床用來輔助進(jìn)行主軸誤差的測試；如此狀況，如果沒有一個合適的裝置來調(diào)節(jié)傳感器與測試主軸之間的位置關(guān)系，不僅會導(dǎo)致測試效率低下，測試精度也難以保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明創(chuàng)造提供一種傳感器位置調(diào)節(jié)裝置。該傳感器位置調(diào)節(jié)裝置可以替代前述機(jī)床的輔助測試功能，即可以保障測試效率，也可以降低測試成本。
[0006]本發(fā)明創(chuàng)造的目的是通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:用于主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測的傳感器位置調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:在底座上裝有導(dǎo)向套，與固定在升降板上的導(dǎo)向桿組成滑動畐IJ，滑動副的軸線垂直于水平面；壓緊螺桿一端固定在底座，另一端加工有螺紋，從升降板穿過并配有螺母；支撐板固定在升降板上，與安裝板平面貼合；在支撐板與安裝板上分別開有鍵槽，兩個滑動平鍵固結(jié)在一起成“十”字形，與相應(yīng)鍵槽形成配合；在安裝板上安裝傳感器支架及限位塊，檢測棒與待測主軸連接，在檢測棒的端部中心孔裝有階梯軸。
[0007]在升降板的兩個側(cè)面固定有拉手；在升降板與導(dǎo)向套之間有多個厚度不同的“U”型墊片。
[0008]所述的檢測棒與階梯軸的端孔配合，由緊定螺釘鎖緊。
[0009]在檢測棒端部固定一個過渡套、并在套上加工出豁口，通過螺釘作用于過渡套將階梯軸夾緊。
[0010]在安裝板中心位置安裝渦電流傳感器，在渦電流傳感器安裝套的外圓周安裝三根螺桿，螺桿頭部略高于渦電流傳感器。
[0011]所述的支撐板可翻轉(zhuǎn)90°后安裝在升降板上，針對臥式主軸檢測。
[0012]本發(fā)明創(chuàng)造的有益效果:本發(fā)明創(chuàng)造采用上述結(jié)構(gòu)，傳感器可以在調(diào)節(jié)裝置的帶動下相對于檢測棒作三個方向的調(diào)節(jié):升降板可以帶動傳感器作上下方向的移動；支撐板與安裝板之間沿“十”字滑鍵的移動可以帶動傳感器在水平面內(nèi)作“前后”、“左右”兩個方向的運(yùn)動。這就保證了徑向誤差與軸向誤差測量傳感器都可以處于最理想的測試位置。傳感器的數(shù)量可根據(jù)測試需要進(jìn)行靈活配置，但傳感器的種類僅限于非接觸式傳感器。相關(guān)的零部件都是在細(xì)牙螺桿的“推拉”作用下精細(xì)調(diào)節(jié)，保證位置準(zhǔn)確的同時又不會造成傳感器的碰撞損傷。檢測棒端部小階梯軸的設(shè)置，不僅給調(diào)節(jié)工作帶來便利，也使得檢測棒的重量更輕巧，從而可以在更高的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行測量。階梯軸的形狀也可根據(jù)需要做出不同的變化。該調(diào)節(jié)裝置不僅適用于檢測棒垂直于水平面的立式測量，當(dāng)支撐板在升降板上的安裝姿態(tài)發(fā)生改變后，同樣適用于臥式姿態(tài)的測量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本調(diào)節(jié)裝置的三維外形圖。
[0014]圖2為本調(diào)節(jié)裝置的剖面局部示意圖。
[0015]圖3為圖2的A部局部放大圖。
[0016]圖4為適用臥式姿態(tài)測量的三維外觀圖。
[0017]圖5a為用螺釘將階梯軸與檢測棒鎖緊方式示意圖。
[0018]圖5b為用螺母將階梯軸與檢測棒鎖緊方式示意圖。
[0019]圖5c為用帶豁口的過渡套將階梯軸與檢測棒鎖緊方式示意圖。
[0020]圖5d為圖5c的左視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明創(chuàng)造做進(jìn)一步說明，底座I是本調(diào)節(jié)裝置的安裝基礎(chǔ)，在應(yīng)用過程中，通過底座I將本裝置固定到測試現(xiàn)場。底座I上裝有導(dǎo)向套16，導(dǎo)向套16與固定在升降板3上的導(dǎo)向桿17組成滑動副，滑動副的軸線垂直于水平面；在升降板3的兩個側(cè)面固定有拉手15 ;在拉手15的帶動下，升降板3的高度可自由調(diào)整，一組高度適當(dāng)?shù)摹癠”形墊片25可插入導(dǎo)向桿17，將升降板3支撐在導(dǎo)向套16上。壓緊螺桿2 —端固定在底座I上，另一端從升降板3中穿過，通過螺母14將升降板壓緊。壓緊螺桿2和螺母14的數(shù)量可根據(jù)結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行選擇，在本例中各有三個。支撐板10固定在升降板3上，與安裝板26平面貼合并有一個“十”字形導(dǎo)向鍵24聯(lián)結(jié)。導(dǎo)向鍵24由兩個導(dǎo)向平鍵24a、24b組成，通過螺釘、銷固結(jié)在一起，并分別與支撐板10、安裝板26中的鍵槽形成配合。板13、板6固定在支撐板10上的相應(yīng)位置，螺釘11、螺釘4穿過板13、板6上的條形孔、旋進(jìn)支撐板10上的螺紋孔，旋進(jìn)愈深，板13、板6與支撐板10的距離愈近；螺釘12、螺釘5分別旋進(jìn)板13、板6上的螺紋孔，并頂在支撐板10上，旋進(jìn)愈深，板13、板6與支撐板10的距離愈遠(yuǎn)。螺釘11、螺釘12、螺釘4、螺釘5對支撐板10的作用力方向與導(dǎo)向鍵24的滑動方向平行。安裝板26與支撐板10之間的相對位置調(diào)整到位后，由螺釘19通過墊18將其位置固定。在本例中，螺釘19總共有三個，而安裝板26上的過孔直徑?jīng)Q定了其可調(diào)整的行程。[0022]傳感器固定架9與限位塊27作為成組的傳感器固定件，固定在安裝板26上，傳感器固定架9提供激光位移傳感7的安裝表面，而限位塊27使激光位移傳感器7安裝位置等高。在本例中采用三點(diǎn)法進(jìn)行主軸徑向誤差的測量，因此，相應(yīng)的傳感器固定件也要有三組，并要經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)整盡可能地保證三個傳感器的激光束相交于一點(diǎn)，以保證測試結(jié)果準(zhǔn)確。若采用其它的測試方法，只須改變傳感器的數(shù)量，并做出相應(yīng)的調(diào)整。
[0023]當(dāng)檢測棒8通過刀柄接入測試主軸錐孔，就可如前所述，通過升降板3的上下調(diào)整以及安裝板26的前后、左右調(diào)整，使徑向誤差測量的激光位移傳感器7處于正確的測試位置；之后，升降板3、安裝板26將分別通過螺釘鎖緊，位置將不再改變。這樣，尚不能保證軸向誤差測量的傳感器也處于最佳的測試位置。
[0024]為了解決上述問題，根據(jù)本裝置的特點(diǎn)，沒有采用調(diào)節(jié)軸向誤差測量傳感器位置的通常做法，而是在檢測棒8的端部安裝了一根小階梯軸20，渦電流傳感器22安裝在傳感器安裝板26中心位置，通過調(diào)整階梯軸20的軸向位置，即可使渦電流位移傳感器22處于最佳的測試量程，保證渦電流傳感器對主軸熱伸長及軸向跳動的檢測。為了便于階梯軸20的調(diào)節(jié)及避免其在調(diào)節(jié)過程中滑落對渦電流傳感器22造成傷害，在傳感器安裝套23的外圓周安裝了三根螺桿21。螺桿21的頭部比渦電流傳感器22的頭部略高，并經(jīng)過加工修配，使階梯軸20的端面與螺桿21的頭部接觸時，恰好處于渦電流傳感器22的理想測試量程。之后將階梯軸20鎖緊，再將螺桿21旋出，使其與階梯軸20脫離。
[0025]在圖5a-圖5d中列舉了幾種階梯軸20的固定安裝方式。圖5a所示，階梯軸20與檢測棒8的端孔配合，并由緊定螺釘在徑向?qū)⑵漤斁o。在圖5b中，階梯軸20加工出外螺紋，檢測棒8的端部加工出螺紋孔，然后二者通過螺紋配合，并通過圓螺母鎖緊。如圖5c和其左視圖圖5d所示，有一過渡套28固定在檢測棒的端部，在過渡套28上加工兩處豁口B、C，豁口的作用是便于過渡套在鎖緊螺釘?shù)淖饔孟庐a(chǎn)生變形——即豁口 C處的縫隙有變小的趨勢，從而將階梯軸20夾緊。需要說明的是，其它未提及的固定方式，也一并在保護(hù)范疇內(nèi)，我們聲明保護(hù)的是該設(shè)計(jì)理念。
[0026]就應(yīng)用范疇來說，本例給出的是針對檢測棒垂直于水平面，即主軸處于立式安裝姿態(tài)的測量。其它測試姿態(tài)，比如圖4所表達(dá)的支撐板10在升降板3上變換90°安裝，SP可滿足臥式姿態(tài)的測量，也都在保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.用于主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測的傳感器位置調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:在底座上裝有導(dǎo)向套，與固定在升降板上的導(dǎo)向桿組成滑動副，滑動副的軸線垂直于水平面；壓緊螺桿一端固定在底座，另一端加工有螺紋，從升降板穿過并配有螺母；支撐板固定在升降板上，與安裝板平面貼合；在支撐板與安裝板上分別開有鍵槽，兩個滑動平鍵固結(jié)在一起成“十”字形，與相應(yīng)鍵槽形成配合；在安裝板上安裝傳感器支架及限位塊，檢測棒與待測主軸連接，在檢測棒的端部中心孔裝有階梯軸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測的傳感器位置調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:在升降板的兩個側(cè)面固定有拉手；在升降板與導(dǎo)向套之間有多個厚度不同的“U”型墊片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測的傳感器位置調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述的檢測棒與階梯軸的端孔配合，由緊定螺釘鎖緊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測的傳感器位置調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:在檢測棒端部固定一個過渡套、并在套上加工出豁口，通過螺釘作用于過渡套將階梯軸夾緊。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3或4所述的用于主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測的傳感器位置調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:在安裝板中心位置安裝渦電流傳感器，在渦電流傳感器安裝套的外圓周安裝三根螺桿，螺桿頭部高于渦電流傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于主軸回轉(zhuǎn)誤差檢測的傳感器位置調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述的支撐板可翻轉(zhuǎn)90°后安裝在升降板上，針對臥式主軸檢測。
【文檔編號】B23Q17/12GK203418369SQ201320334702
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月9日
【發(fā)明者】劉春時, 林劍峰, 李焱, 馬曉波, 張曉明, 仝建, 關(guān)曉勇, 劉迪, 李軍, 邱桂霞 申請人:沈陽機(jī)床(集團(tuán))有限責(zé)任公司