一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置，包括力传感器、支撑夹具、信号放大器、AD采集卡和计算机，所述力传感器、所述信号放大器、所述AD采集卡和所述计算机依次连接，所述力传感器的两端分别设有螺纹孔Mk，呈棒状结构的所述支撑夹具通过带有螺纹的一端与所述螺纹孔Mk紧密连接形成传感测量机构，待测轮毂轴承通过气动夹具装置固定在机床上，所述轮毂轴承的侧壁沿径向开有一对槽，所述传感测量机构可沿所述轮毂轴承径向并垂直开槽方向嵌设于所述轮毂轴承内圈沟道内；本发明专利技术通过对轮毂轴承开槽处理，并通过与计算机连接的力传感器、信号放大器和AD采集卡实现对气动夹具装置的夹紧力的实时精准测量，便于操作和提高加工精度。

A Measuring Device and Method for Grinding Clamping Force of Hub Bearing

The invention discloses a grinding clamping force measuring device for hub bearings, which comprises a force sensor, a support fixture, a signal amplifier, an AD acquisition card and a computer. The force sensor, the signal amplifier, the AD acquisition card and the computer are connected in turn. The two ends of the force sensor are respectively provided with a thread hole Mk, and the support fixture with a rod structure passes through the support fixture with a thread. One end is tightly connected with the threaded hole Mk to form a sensing measuring mechanism. The hub bearing to be measured is fixed on the machine tool through a pneumatic fixture device. The side wall of the hub bearing has a pair of grooves along the radial direction. The sensing measuring mechanism can be embedded in the inner ring groove of the hub bearing along the radial and vertical grooving direction of the hub bearing. Through the force sensor, signal amplifier and AD acquisition card connected with the computer, the clamping force of the pneumatic fixture device can be measured accurately in real time, which is easy to operate and improve the processing accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置及测量方法
本专利技术是涉及一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置及测量方法，属于机械加工

技术介绍
轮毂轴承的主要作用是承重和为轮毂的转动提供精确引导，它既承受轴向载荷又承受径向载荷，是一个非常重要的汽车零部件。轮毂轴承外圈内圆磨削加工过程，如说明书附图8所示。采用气动夹具装置提供夹紧力以夹装轮毂轴承，轮毂轴承随着工件主轴一起转动。磨削加工过程中，砂轮通过进给系统进入轮毂轴承进行内圆切入磨削。在以往加工过程中，气动夹具装置对轮毂轴承夹紧力的大小往往由操作工人的经验所决定，很难准确获得夹紧力大小。当夹紧力不足时，轮毂轴承在磨削过程中容易发生偏移和打滑；当夹紧力过大时，轮毂轴承会发生较大的弹性变形，影响磨削精度。所以，需要准确测量气动夹具装置对轮毂轴承所施加的夹紧力大小，来提高轮毂轴承磨削稳定性和加工精度。因此，有必要研制一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置及测量方法，对气动夹具装置的夹紧力进行准确测量，来提高磨削质量及磨削效率。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题和需求，本专利技术的目的是提供一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置及测量方法，实现气动夹具装置对轮毂轴承磨削夹紧力的准确测量，以便将夹紧力调整至合理范围，从而提高轮毂轴承磨削精度和质量。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置，待测的轮毂轴承通过气动夹具装置固定在机床上，其特征在于：包括力传感器、支撑夹具、信号放大器、AD采集卡和计算机，所述力传感器、所述信号放大器、所述AD采集卡和所述计算机依次连接，所述力传感器的两端分别设有螺纹孔Mk，呈棒状结构的所述支撑夹具通过带有螺纹的一端与所述螺纹孔Mk紧密连接形成传感测量机构，所述轮毂轴承的侧壁沿径向开有一对槽，所述传感测量机构沿所述轮毂轴承径向并垂直开槽方向嵌设于所述轮毂轴承内圈沟道内，所述传感测量机构总长度L2比所述轮毂轴承的内圈沟道直径Φ1长10μm～50μm，以使得所述力传感器恰好能过盈配合嵌入到所述轮毂轴承内圈沟道中进行测量。作为优选方案，所述力传感器的直径Φ2小于所述轮毂轴承轴向高度H1，所述力传感器的长度L1为所述轮毂轴承内圈沟道直径Φ1的作为进一步优选方案，所述支撑夹具的直径Φ3为所述力传感器直径Φ2的所述支撑夹具末端圆弧面的曲率半径R2与所述轮毂轴承内圈沟道曲率半径R1相同。作为优选方案，所述的一对槽在所述轮毂轴承上对称开设，以使轮毂轴承容易产生弹性变形便于测量。作为进一步优选方案，所述槽的宽度b为1mm～2mm，所述槽的深度H2为所述轮毂轴承轴向高度H1的作为进一步优选方案，所述槽采用线切割技术处理得到。一种轮毂轴承磨削夹紧力测量方法，其特征在于，具体包括以下步骤：(1)将力传感器的两端分别与支撑夹具通过螺纹紧密连接形成传感测量机构，将传感测量机构垂直于轮毂轴承的开槽方向嵌入到轮毂轴承的内圈沟道里并装夹到机床的气动夹具装置上，确认力传感器、信号放大器、AD采集卡和计算机依次连接并调试处于正常工作状态；(2)开动机床，在气动夹具装置施加夹紧力之前，通过计算机上设有的软件将力传感器的数值设置到零位；(3)通过调节气动夹具装置的气压调节阀，使气动夹具装置夹紧轮毂轴承，同时测量装置准确测量出气动夹具装置的夹紧力大小；(4)根据计算机显示的夹紧力的大小，通过不断调节气动夹具装置的气压调节阀，改变气压压力，使气动夹具装置的夹紧力达到预设范围；(5)重复步骤(2)～(4)5次，直到每次调整的气动夹具装置的夹紧力稳定在预设范围内。作为优选方案，所述预设范围为50N～70N。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：本专利技术通过对轮毂轴承、力传感器及支撑夹具的匹配设计，在轮毂轴承开凿有槽结构，并通过与计算机连接的力传感器、信号放大器和AD采集卡实现对气动夹具装置的夹紧力的实时精准测量，便于操作人员将气动夹具装置的夹紧力调整至合理范围，从而提高轮毂轴承磨削精度和质量；另外，本专利技术结构简单、方法操作便利、原理可靠，具有突出的实质性特点和明显的进步性。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的轮毂轴承的轴向剖面图；图3为本专利技术实施例提供的轮毂轴承的轴向侧视图；图4为本专利技术实施例提供的轮毂轴承的轴向俯视图；图5为本专利技术实施例提供的传感测量机构的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的安装在轮毂轴承内圈沟道的传感测量机构的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的安装在轮毂轴承内圈沟道的传感测量机构的俯视图；图8为本专利技术实施例提供的用于实现轮毂轴承外圈内圆磨削加工的机床的结构示意图。图中标号示意如下：1、力传感器；11、螺纹孔Mk；2、支撑夹具；3、信号放大器；4、AD采集卡；5、计算机；6、轮毂轴承；61、内圈沟道；62、槽；7、机床；71、气动夹具装置；72、工件主轴；73、进给系统；74、砂轮；75、砂轮主轴。具体实施方式以下结合附图和实施例对本专利技术的技术方案做进一步详细描述。实施例结合图1至8所示，本实施例提供一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置，包括力传感器1、支撑夹具2、信号放大器3、AD采集卡4和计算机5，所述力传感器1、所述信号放大器3、所述AD采集卡4和所述计算机5依次连接，所述力传感器1的两端分别设有螺纹孔Mk11，呈棒状结构的所述支撑夹具2通过带有螺纹的一端与所述螺纹孔Mk11紧密连接形成传感测量机构，待测的轮毂轴承6通过气动夹具装置71固定在机床7上，所述轮毂轴承6具有沿轴向上下对称的内圈沟道61，所述轮毂轴承6的侧壁沿径向开有一对槽62，所述传感测量机构沿所述轮毂轴承6径向并垂直开槽方向嵌设于所述轮毂轴承内圈沟道61内，所述传感测量机构总长度L2比所述轮毂轴承的内圈沟道直径Φ1长10μm～50μm，以使得传感测量机构恰好能过盈配合嵌入到所述轮毂轴承内圈沟道61中进行测量。为了便于传感测量机构在轮毂轴承6内的固定，在本实施例中，如图5所示，所述力传感器1的直径Φ2小于所述轮毂轴承6轴向高度H1，所述力传感器1的长度L1为所述轮毂轴内圈沟道61直径Φ1的所述支撑夹具2的直径Φ3为所述力传感器1直径Φ2的所述支撑夹具2末端圆弧面的曲率半径R2与所述轮毂轴承内圈沟道61曲率半径R1相同。在本实施例中，所述的一对槽62在所述轮毂轴承6上对称开设，所述槽62采用线切割技术处理得到，以实现开槽处理，使轮毂轴承6容易产生弹性变形，如图3、图4所示；所述槽62的宽度b为1mm～2mm，所述槽62的深度H2为所述轮毂轴承6轴向高度H1的这样，当轮毂轴承6外圆受到气动夹具装置71的夹紧力时，经开槽处理的轮毂轴承6更容易产生弹性变形，方便测量气动夹具装置71的夹紧力。在本实施例中，所述机床7主要包括工件主轴72、进给系统73、砂轮74和砂轮主轴75，如图8所示。测量气动夹具装置71的加紧力之前，将通过螺纹连接的力传感器1与支撑夹具2嵌入到经过开槽处理的轮毂轴承6的内圈沟道61中，确保力传感器1安装方向BB'与轮毂轴承6的开槽方向AA'相垂直，支撑夹具2末端圆弧曲率半径与内圈沟道61曲率半径相同；如图1所示，将轮毂轴承6安装到气动夹具装置71上，力传感器1测量得到的气动夹具装置71的夹紧力通过信号线，依次经过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置，待测的轮毂轴承通过气动夹具装置固定在机床上，其特征在于：包括力传感器、支撑夹具、信号放大器、AD采集卡和计算机，所述力传感器、所述信号放大器、所述AD采集卡和所述计算机依次连接，所述力传感器的两端分别设有螺纹孔Mk，呈棒状结构的所述支撑夹具通过带有螺纹的一端与所述螺纹孔Mk紧密连接形成传感测量机构，所述轮毂轴承的侧壁沿径向开有一对槽，所述传感测量机构沿所述轮毂轴承径向并垂直开槽方向嵌设于所述轮毂轴承内圈沟道内，所述传感测量机构总长度L2比所述轮毂轴承的内圈沟道直径Φ1长10μm～50μm。

【技术特征摘要】
1.一种轮毂轴承磨削夹紧力测量装置，待测的轮毂轴承通过气动夹具装置固定在机床上，其特征在于：包括力传感器、支撑夹具、信号放大器、AD采集卡和计算机，所述力传感器、所述信号放大器、所述AD采集卡和所述计算机依次连接，所述力传感器的两端分别设有螺纹孔Mk，呈棒状结构的所述支撑夹具通过带有螺纹的一端与所述螺纹孔Mk紧密连接形成传感测量机构，所述轮毂轴承的侧壁沿径向开有一对槽，所述传感测量机构沿所述轮毂轴承径向并垂直开槽方向嵌设于所述轮毂轴承内圈沟道内，所述传感测量机构总长度L2比所述轮毂轴承的内圈沟道直径Φ1长10μm～50μm。2.根据权利要求1所述的轮毂轴承磨削夹紧力测量装置，其特征在于：所述力传感器的直径Φ2小于所述轮毂轴承轴向高度H1，所述力传感器的长度L1为所述轮毂轴承内圈沟道直径Φ1的3.根据权利要求2所述的轮毂轴承磨削夹紧力测量装置，其特征在于：所述支撑夹具的直径Φ3为所述力传感器直径Φ2的所述支撑夹具末端圆弧面的曲率半径R2与所述轮毂轴承内圈沟道曲率半径R1相同。4.根据权利要求1所述的轮毂轴承磨削夹紧力测量装置，其特征在于：所述的一对槽在所述轮毂轴承上对称开设，以使轮毂轴承容易产生弹性变形便于测量。5.根据权利要求4所述的轮毂轴承磨削夹紧力测量装...

【专利技术属性】
技术研发人员：迟玉伦，沈奕锋，李郝林，黎康顺，顾佳健，
申请(专利权)人：上海理工大学，
类型：发明
国别省市：上海,31