CN114161226B - 一种机床主轴热变形检测装置 - Google Patents
一种机床主轴热变形检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114161226B CN114161226B CN202111587006.XA CN202111587006A CN114161226B CN 114161226 B CN114161226 B CN 114161226B CN 202111587006 A CN202111587006 A CN 202111587006A CN 114161226 B CN114161226 B CN 114161226B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- machine tool
- detection frame
- sensor
- tool spindle
- base
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 100
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 16
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 16
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 10
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B23Q17/09—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool
- B23Q17/0904—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring cutting pressure or for determining cutting-tool condition, e.g. cutting ability, load on tool before or after machining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- 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
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/70—Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
本发明提供了一种机床主轴热变形检测装置，用于检测机床主轴的热变形，包括可拆卸地安装在机床的工作台上的基座、可拆卸地安装在基座上的检测架以及安插在检测架上的传感器，检测架大致呈方型空心框体结构，传感器沿机床主轴的轴向分上下两层可拆卸地安装在检测架上，其中部分传感器沿机床主轴的径向设置，部分传感器沿机床主轴的轴向设置，传感器可检测主轴到各个传感器之间的间距，当机床主轴穿插至检测架中时，各个传感器对主轴的相对位置进行检测，并做差检测主轴的位置偏差，由于传感器在检测架的限制下环绕主轴设置，因此可检测出主轴在各个方向上的偏差量，保证对主轴热变形检测的精准程度。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种机床主轴热变形检测装置。
背景技术
在进行金属的切削加工的过程中，机床中的主轴受到环境中温度的影响，导致主轴自身会产生轻微变形，在加工精度达到较高程度时，主轴的变形会影响加工精度，因此需要对机床主轴热变形的程度进行检测，并将温差带来的加工误差补偿到加工尺寸中，而在检测主轴热变形的过程中，检测装置往往不能精准判断主轴的尺寸变化，产生位移偏差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：现有的主轴检测装置中，不能精准判断主轴的尺寸变化，产生位移偏差。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种机床主轴热变形检测装置，用于检测机床主轴的热变形，包括可拆卸地安装在所述机床的工作台上的基座、可拆卸地安装在所述基座上的检测架以及安插在所述检测架上的传感器，所述检测架大致呈方型空心框体结构，所述传感器沿所述机床主轴的轴向分上下两层可拆卸地安装在所述检测架上，其中部分所述传感器沿所述机床主轴的径向设置，部分所述传感器沿所述机床主轴的轴向设置，所述传感器可检测所述主轴到各个所述传感器之间的间距；所述检测架上穿插有铜卷，所述传感器可配合穿插至所述铜卷内；所述检测架上还开有沿所述铜卷径向设置的压持螺钉，所述压持螺钉配合穿插在所述检测架上，所述压持螺钉抵持压制所述传感器在所述检测架上。
进一步的，所述检测架上开有和所述铜卷对应的通孔，所述通孔的孔壁上凸设有止转凸块，所述铜卷穿插至所述通孔内时，所述铜卷卡嵌在所述止转凸块上。
进一步的，所述检测架上还开要压孔，所述压持螺钉配合穿插至所述压孔内。
进一步的，所述检测架有两层，所述检测架沿所述机床主轴的轴向依次叠加安装在所述基座上，所述传感器安装在远离所述基座的检测架上。
进一步的，所述传感器是型号为：EX-305的涡电流位移计。
进一步的，所述基座上配合穿插有定位螺钉，所述定位螺钉的螺头部分可滑动地穿插在所述工作台内，所述定位螺钉的螺杆部分配合穿插至所述基座内。
本发明的有益效果是，在机床的工作台上安装基座，为检测架提供安装位置，在检测架上穿插若干传感器，传感器通过各个角度对主轴的检测，在主轴定点穿入检测架中时，可检测出主轴每次加工前的偏移量，即在每次加工前检测出主轴的热变形偏移量，在加工过程进行前，调整主轴在机床中的启动位置，即对主轴进行热量形变的刀径补偿，由于检测架呈方型空心框体结构，主轴在加工结束后可自检测架的顶部穿入，因此传感器可沿主轴的轴向进行多层次检测，判断出主轴的倾斜量，提高每次检测主轴热变形的精准程度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明机床主轴热变形检测装置的立体图剖视图；
图2是图1所示机床主轴热变形检测装置的俯视图；
图3是图2所示机床主轴热变形检测装置的主视图；
图4是沿图3中A-A的剖视图；
图中：机床主轴热变形检测装置100、主轴200、基座10、检测架20、传感器30、定位螺钉110、通孔210、压孔220、铜卷230。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
如图1至图3所示，本发明提供了一种机床主轴热变形检测装置100，安装在机床的工作台上，机床主轴热变形检测装置100包括可拆卸地安装在机床工作台上的基座10、可拆卸地安装在基座10上的检测架20以及安插在检测架20上的传感器30。
当机床的主轴200在运行一端时间后，主轴200上切换测量芯棒后定位插入检测架20中，在传感器30的检测下，可记录机床的主轴200和传感器30端部之间的间距，并将间距输出给机床，在运行过程中，对机床主轴200的运行行程进行补偿。
基座10大致呈方型块状结构，基座10上可拆卸地穿插有定位螺钉110，定位螺钉110的螺头部分穿插至机床的工作台中，定位螺钉110的螺杆部分穿插至基座10上，基座10通过定位螺钉110可固定安装在机床上，通过机床的主轴200可定位出基座10的相对位置，从而可确定检测架20和传感器30相对机床的位置。
检测架20大致呈方型的空心框体结构，检测架20至少有两层，检测架20可沿机床主轴200的轴向依次层叠安装在基座10上，且检测架20背离定位螺钉110设置，传感器30可拆卸地安装在检测架20上，传感器30有多个，传感器30沿检测架20的周向均匀布设，当机床主轴200上的测量芯棒，伸入检测架20内时，传感器30分设在测量芯棒的周围，通过传感器30可检测测量芯棒和检测架20之间的间距，将每次测量芯棒和检测架20之间的间距记录，根据记录的间距调整机床主轴200的启动位置。
传感器30优选采用型号为：EX-305的涡电流位移计，传感器30有多个，传感器30可拆卸地水平安装在远离底座10的检测架20上，且其中一个传感器30可拆卸地穿插在靠近底座10的检测架20的顶面上。具体的，每层检测架20的侧壁上均穿插多个传感器30，借助检测架20的垂直形状，可保证每个传感器30之间的角度，靠近底座10的传感器30沿主轴200的轴向设置，设置在检测架20侧壁上的传感器30沿垂直主轴200的方向设置。进一步的，检测架30侧壁上的传感器30可检测X方向和Y方向上的位移偏差，检测架30顶壁上的传感器30可检测主轴200在Z方向的位移偏差。
上述检测位移偏差的方式为，首次将测量芯棒穿插至检测架20内后，记录下各个传感器30所检测的数据，当主轴200在机床内运转后，再次穿插至检测架20内时，再次记录下各个传感器30的检测数据，并且将后续检测数据和首次的检测数据之间做差，根据做差所得数据调整主轴200在机床内的初始位置，从而保证机床主轴200的加工精度。
更为具体的，传感器30沿机床主轴200的轴向分两层设值在检测架20上，根据两层传感器30做差所得的数据，可进一步计算出主轴200在X方向和Y方向上的倾斜角度，根据主轴200的倾斜角度，在机床加工的过程中做进一步的尺寸调整。
优选地，检测架20的横梁侧壁上开有若干和传感器30对应的通孔210，所述横梁是指垂直于机床主轴200的检测架20的横杆，通孔210的孔壁上凸设有止转凸块(图未示)，所述横梁上还开有垂直贯穿通孔210的压孔220，通孔210内活动穿插有容置传感器30的铜卷230，铜卷230和带有止转凸块的通孔210相配合，压孔220和止转凸块分设在通孔210的孔壁上。当传感器30穿插至通孔210内后，向压孔220内以螺纹配合的方式安插压持螺钉，在压持螺钉的抵压作用下，可在通孔210内稳固铜卷230和传感器30的位置。
优选地，两层检测架20通过加长螺钉贯穿拼接，同时检测架20还通过加长螺钉固定安装至底座10上，至此，检测架20可装配后安装至底座10上。
上述的机床主轴热变形检测装置100在使用时，首先利用定位螺钉110将底座10安装至机床的工作台上，在定位螺钉110的稳固定位作用下，可将底座10相对机床的位置固定，之后通过机床主轴200可确定底座10的相对坐标，确保机床主轴200在加工完成后可切换测量芯棒后穿插至检测架20中，当测量芯棒穿插至检测架20中时，传感器30可对测量芯棒的表面进行测量，确定测量芯棒轴向上各阶段到传感器30之间的间距，从而可判断测量芯棒每次穿插至检测架20内时的位置，通过统计位移偏差量，对机床主轴200进行位移调试，提高机床的加工精度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种机床主轴热变形检测装置，用于检测机床主轴的热变形，其特征在于：包括可拆卸地安装在所述机床的工作台上的基座、可拆卸地安装在所述基座上的检测架以及安插在所述检测架上的传感器，所述检测架呈方型空心框体结构，所述传感器沿所述机床主轴的轴向分上下两层可拆卸地安装在所述检测架上，所述传感器设有九个，一个传感器可拆卸地穿插在靠近底座的检测架的顶面上，每层传感器设有四个，每层传感器沿检测架的周向均匀布设；其中部分所述传感器沿所述机床主轴的径向设置，部分所述传感器沿所述机床主轴的轴向设置，所述传感器可检测所述机床主轴到各个所述传感器之间的间距；所述检测架上穿插有铜卷，所述传感器配合穿插至所述铜卷内；所述检测架上还开有沿所述铜卷径向设置的压持螺钉，所述压持螺钉配合穿插在所述检测架上，所述压持螺钉抵持压制所述传感器在所述检测架上。
2.根据权利要求1所述的一种机床主轴热变形检测装置，其特征在于：所述检测架上开有和所述铜卷对应的通孔，所述通孔的孔壁上凸设有止转凸块，所述铜卷穿插至所述通孔内时，所述铜卷卡嵌在所述止转凸块上。
3.根据权利要求1所述的一种机床主轴热变形检测装置，其特征在于：所述检测架上还开有压孔，所述压持螺钉配合穿插至所述压孔内。
4.根据权利要求1所述的一种机床主轴热变形检测装置，其特征在于：所述检测架有两层，所述检测架沿所述机床主轴的轴向依次叠加安装在所述基座上，所述传感器安装在远离所述基座的检测架上。
5.根据权利要求1所述的一种机床主轴热变形检测装置，其特征在于：所述传感器是型号为：EX-305的涡电流位移计。
6.根据权利要求1所述的一种机床主轴热变形检测装置，其特征在于：所述基座上配合穿插有定位螺钉，所述定位螺钉的螺头部分滑动地穿插在所述工作台内，所述定位螺钉的螺杆部分配合穿插至所述基座内。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111587006.XA CN114161226B (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种机床主轴热变形检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111587006.XA CN114161226B (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种机床主轴热变形检测装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114161226A CN114161226A (zh) | 2022-03-11 |
| CN114161226B true CN114161226B (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=80487990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111587006.XA Active CN114161226B (zh) | 2021-12-23 | 2021-12-23 | 一种机床主轴热变形检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114161226B (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2437807A (en) * | 1943-11-08 | 1948-03-16 | Herbert Ltd A | Optical projection dividing head |
| CN102141391A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-08-03 | 哈尔滨海太精密量仪有限公司 | 一种具有检测缸套端面凸出量功能的缸孔综合检测仪 |
| DE102011011415A1 (de) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | Indat Datensysteme + Industrieautomaten Gmbh | Überprüfung eines Entgratungswerkzeuges |
| CN205021307U (zh) * | 2015-06-09 | 2016-02-10 | 上海理工大学 | 一种主轴回转精度测试装置 |
| CN106826394A (zh) * | 2017-02-26 | 2017-06-13 | 邵阳学院 | 加工状态下车床主轴径向跳动检测方法及装置 |
| CN110773807A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-11 | 株式会社迪思科 | 切削装置 |
| CN113770807A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-10 | 西安交通大学 | 一种数控机床热误差测量用传感器固定装置 |
-
2021
- 2021-12-23 CN CN202111587006.XA patent/CN114161226B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2437807A (en) * | 1943-11-08 | 1948-03-16 | Herbert Ltd A | Optical projection dividing head |
| DE102011011415A1 (de) * | 2010-12-09 | 2012-06-14 | Indat Datensysteme + Industrieautomaten Gmbh | Überprüfung eines Entgratungswerkzeuges |
| CN102141391A (zh) * | 2010-12-20 | 2011-08-03 | 哈尔滨海太精密量仪有限公司 | 一种具有检测缸套端面凸出量功能的缸孔综合检测仪 |
| CN205021307U (zh) * | 2015-06-09 | 2016-02-10 | 上海理工大学 | 一种主轴回转精度测试装置 |
| CN106826394A (zh) * | 2017-02-26 | 2017-06-13 | 邵阳学院 | 加工状态下车床主轴径向跳动检测方法及装置 |
| CN110773807A (zh) * | 2018-07-26 | 2020-02-11 | 株式会社迪思科 | 切削装置 |
| CN113770807A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-12-10 | 西安交通大学 | 一种数控机床热误差测量用传感器固定装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114161226A (zh) | 2022-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104515489B (zh) | 一种套筒类零件长度自动测量装置 | |
| CN103075988B (zh) | 一种磁瓦罩壳组件内径高度快速检测装置 | |
| CN201253780Y (zh) | 一种线路板钻孔深度测试片 | |
| CN114161226B (zh) | 一种机床主轴热变形检测装置 | |
| CN105066883A (zh) | 一种快速测量回转体零件端面销孔位置度的方法 | |
| CN211639246U (zh) | 在线检测锥度工装 | |
| CN211317140U (zh) | 一种深孔台阶高度测量装置 | |
| CN203418369U (zh) | 用于主轴回转误差检测的传感器位置调节装置 | |
| CN207351374U (zh) | 一种用于检测连杆大头螺纹孔垂直度的装置 | |
| CN114838638B (zh) | 一种冲压零件修边线的位置度精度测量用检具和测量方法 | |
| CN216012084U (zh) | 一种检测轴承外圈缺口对称度的检具 | |
| CN212512835U (zh) | 一种适用于百分表检测的工装 | |
| CN204944407U (zh) | 管板深孔垂直度测量工装 | |
| CN113532246A (zh) | 用于锥形轴类工件锥面加工的定位及测量工装 | |
| CN106247906B (zh) | 一种型材轮廓尺寸测量工装及测量方法 | |
| CN106181608A (zh) | 测量机构精度检测工装 | |
| CN220153436U (zh) | 一种电机铁芯综合检具 | |
| CN107504884B (zh) | 超大型推力球分体轴承装卡和在线检测装置 | |
| CN114413733B (zh) | 一种扇形段基础框架的测量方法 | |
| CN205950420U (zh) | 测量机构精度检测工装 | |
| CN103921172A (zh) | 导向模板的找正方法及其找正组件 | |
| CN114046711B (zh) | 一种用于接收器组件形位公差检测的专用装置及方法 | |
| CN221198241U (zh) | 一款用于细孔小间距多孔位置检具 | |
| CN103512544B (zh) | 沟槽对称度测量装置及测量方法 | |
| CN210004984U (zh) | 一种深位的精密测量装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |