CN106514432A - 检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具及方法 - Google Patents

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CN106514432A CN201611245910.1A CN201611245910A CN106514432A CN 106514432 A CN106514432 A CN 106514432A CN 201611245910 A CN201611245910 A CN 201611245910A CN 106514432 A CN106514432 A CN 106514432A
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张中原
杨懿欣
郏晓忠
柴爱民
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Hudong Heavy Machinery Co Ltd
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Hudong Heavy Machinery Co Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/007—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for managing machine functions not concerning the tool

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明公开了检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具，包括过渡接头、支撑板、锁紧螺母和百分表，所述支撑板的表面开设有两个腰形槽，支撑板的一端连接百分表，所述过渡接头的一端通过穿过支撑板上的腰形槽并螺纹连接锁紧螺母，从而实现过渡接头和支撑板的固定连接。所述精密数控机床主轴轴线几何精度检测工具的检测方法，百分表并不是直接安装在主轴端面，而是通过该检测工具调整挥表半径检测记录。本发明结构简单，使用方便，且在各项要求满足的情况下，可针对不同设备针对性设计，轻便易安装，用于检测精密数控机床主轴轴线几何精度所得数据准确率较高；固定装夹规避了检测过程中百分表出现滑移的所有可能，且挥表半径可自行调节。

Description

检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具及方法
技术领域
本发明涉及精度检测领域，具体是检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具及方法。
背景技术
精密数控机床在使用一段时间之后，因为气温原因、地基土质原因、潮汐原因、长时间重切削等原因，机床精度会出现偏差，故均需对机床几何精度进行检测及调整，以确保加工产品质量精度满足图纸设计要求。精度检测时，主轴轴线相对于工件加工表面的直线度是必不可少的检测项目。该项精度的好坏直接决定着铣平面工艺的平面度和镗孔工艺孔的圆柱度。
以数控卧式镗铣床为例，如图1所示，在检测主轴轴线与工作台面移动及主轴箱沿立柱移动的垂直度时，传统方法为，将百分表表座100吸附在主轴端面，将百分表指针200垂直压在标准六面体300侧面，通过旋转主轴400一周，以测得挥表数据，进而分析主轴400的几何精度。
然而这样的检测方式存在以下缺点：
1、百分表磁铁部分吸附不牢固，检测过程中易出现百分表脱落；
2、主轴旋转过程中，造成一定离心力，导致百分表脱落；
3、百分表自身表架伸缩长度有限，即便调整至最大值，挥表直径依然无法满足500mm的测量标准；
4、百分表因自重问题，会产生向下下垂趋势，在检测过程中，即便不出现任何意外，所测得的数据也存在一定误差，尤其是对主轴轴线与主轴箱沿立柱移动的垂直度数据影响较大。
发明内容
本发明的目的在于提供检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具，包括过渡接头、支撑板、锁紧螺母和百分表，所述支撑板的表面开设有两个腰形槽，支撑板的一端连接百分表，所述过渡接头的一端通过穿过支撑板上的腰形槽并螺纹连接锁紧螺母，从而实现过渡接头和支撑板的固定连接，而过渡接头的另一端连接主轴端面开设的螺纹孔。
作为本发明进一步的方案：所述过渡接头上设有滚花结构，便于手动旋转。
作为本发明进一步的方案：所述支撑板的表面一端开设夹槽，夹槽的内侧开设位于支撑板表面的百分表安装孔，而夹槽的外侧垂直开设紧固螺纹通孔，百分表的固定杆插接在百分表安装孔内，且通过螺钉螺纹连接紧固螺纹通孔使得夹槽夹紧百分表的固定杆。
作为本发明进一步的方案：所述主轴的端面均匀的设有若干个螺纹孔。
作为本发明进一步的方案：所述过渡接头的两端的螺纹大小不同，便于应对主轴端面上不同的螺纹孔径。
所述精密数控机床主轴轴线几何精度检测工具的检测方法，百分表并不是直接安装在主轴端面，而是通过该检测工具调整挥表半径检测记录，包括下列步骤：
(1)在机床工作台面上放置标准六面体；
(2)通过调整垫块，使标准六面体处于水平状态；
(3)在机床的主轴上安装上述检测工具，按照机床精度检测标准，通过调整过渡接头在支撑板上对应腰形槽的不同位置，设置百分表挥表半径，常见为250mm，并旋紧锁紧螺母；
(4)通过调整支撑板一端锁紧螺钉的松紧使百分表表头处于最佳位置；
(5)主轴任一方向旋转一周，观察并记录百分表上数据变化。
作为本发明进一步的方案：百分表的表头与标准六面体挥表面垂直，卧式数控机床挥表面为标准六面体靠近主轴端的侧面，立式数控机床挥表面为标准六面体上表面。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的检测工具结构简单，使用方便，且在各项要求满足的情况下，可针对不同设备针对性设计，轻便易安装，用于检测精密数控机床主轴轴线几何精度所得数据准确率较高。
(2)本发明的精密数控机床主轴轴线几何精度检测方法，固定装夹规避了检测过程中百分表出现滑移的所有可能，且挥表半径可自行调节，过渡接头的设计使得该检测方法适用于不同类型数控设备精度检测的使用。该方法检测的速度快、效率高，便于实施，大大降低了检测人员的劳动强度，使检测结果更科学化，且避免了检测数据误差的外在客观因素，为设备精度调整提供了参考数据。
附图说明
图1为现有技术的结构示意图。
图2为本发明的结构示意图。
图3为支撑板的结构示意图。
图4为主轴的端部的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图2～4，本发明实施例中，检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具，包括过渡接头2、支撑板3、锁紧螺母4和百分表5，所述支撑板3的表面开设有两个腰形槽31，可移动调整安装位置，且支撑板3的表面一端开设夹槽32，夹槽32的内侧开设位于支撑板3表面的百分表安装孔33，而夹槽32的外侧垂直开设紧固螺纹通孔34，百分表5的固定杆插接在百分表安装孔33内，且通过螺钉螺纹连接紧固螺纹通孔34使得夹槽32夹紧百分表5的固定杆。
所述过渡接头2上设有滚花结构，便于手动旋转。
所述过渡接头2的一端通过穿过支撑板3上的腰形槽31并螺纹连接锁紧螺母4，从而实现过渡接头2和支撑板3的固定连接，而过渡接头2的另一端连接主轴1端面开设的螺纹孔。
所述主轴1的端面均匀的设有若干个螺纹孔。
所述过渡接头2的两端的螺纹大小不同，便于应对不同螺纹孔径的主轴端面。
所述精密数控机床主轴轴线几何精度检测方法，百分表并不是直接安装在主轴端面，而是通过该检测工具调整挥表半径检测记录，包括下列步骤：
(1)在机床工作台面上放置标准六面体6；
(2)通过调整垫块，使标准六面体6处于水平状态；
(3)在机床的主轴2上安装上述检测工具，按照机床精度检测标准，通过调整过渡接头在支撑板3上对应腰形槽31的不同位置，设置百分表5挥表半径，常见为250mm，并旋紧锁紧螺母；
(4)通过调整支撑板一端锁紧螺钉4的松紧使百分表5表头处于最佳位置。(与标准六面体挥表面垂直，卧式数控机床挥表面为标准六面体靠近主轴端的侧面，立式数控机床挥表面为标准六面体上表面)
(5)主轴1任一方向旋转一周，观察并记录百分表上数据变化。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具，包括过渡接头、支撑板、锁紧螺母和百分表，其特征在于，所述支撑板的表面开设有两个腰形槽，支撑板的一端连接百分表，所述过渡接头的一端通过穿过支撑板上的腰形槽并螺纹连接锁紧螺母，从而实现过渡接头和支撑板的固定连接，而过渡接头的另一端连接主轴端面开设的螺纹孔。
2.根据权利要求1所述的检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具，其特征在于，所述过渡接头上设有滚花结构。
3.根据权利要求1所述的检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具，其特征在于，所述支撑板的表面一端开设夹槽，夹槽的内侧开设位于支撑板表面的百分表安装孔，而夹槽的外侧垂直开设紧固螺纹通孔，百分表的固定杆插接在百分表安装孔内，且通过螺钉螺纹连接紧固螺纹通孔使得夹槽夹紧百分表的固定杆。
4.根据权利要求1所述的检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具，其特征在于，所述主轴的端面均匀的设有若干个螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具，其特征在于，所述过渡接头的两端的螺纹大小不同，便于应对主轴端面上不同的螺纹孔径。
6.检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具的检测方法，其特征在于，包括下列步骤：
(1)在机床工作台面上放置标准六面体；
(2)通过调整垫块，使标准六面体处于水平状态；
(3)在机床的主轴上安装上述检测工具，按照机床精度检测标准，通过调整过渡接头在支撑板上对应腰形槽的不同位置，设置百分表挥表半径，常见为250mm，并旋紧锁紧螺母；
(4)通过调整支撑板一端锁紧螺钉的松紧使百分表表头处于最佳位置；
(5)主轴任一方向旋转一周，观察并记录百分表上数据变化。
7.根据权利要求6所述的检测精密数控机床主轴轴线几何精度的检测工具，其特征在于，百分表的表头与标准六面体挥表面垂直，卧式数控机床挥表面为标准六面体靠近主轴端的侧面，立式数控机床挥表面为标准六面体上表面。
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