一种机床综合变形的检测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机床综合变形的检测装置，装置本身为一体设计，主要分为两大部分，第一部分为装置与机床床身的紧固部分，第二部分为传感器安置部分。包括U型紧固槽、底座、传感器套、面板、滑轨、面板、螺旋伸缩杆、杆套、紧固台。面板上分别有刻度尺以保证在同一面板上的传感器能在同一母线上。且两个面板之间相互垂直，从而能保证各个面板上不同方向的传感器也相互垂直。本发明专利技术的目的在于，显著提升位移传感器测量精度，并节约大量的实验传感器安装调试时间。对传统上利用磁力支座安装传感器的方式重新设计，克服其不同方面上不相互垂直、自身刚度不足等一系列缺点，从而保证测得热误差的准确性。

A Testing Device for Comprehensive Deformation of Machine Tools

The invention discloses a detection device for comprehensive deformation of machine tools. The device itself is designed as a whole and is mainly divided into two parts. The first part is the fastening part of the device and the machine bed, and the second part is the sensor placement part. Including U-shaped fastening groove, base, sensor sleeve, panel, slide rail, panel, screw expansion rod, rod sleeve, fastening platform. Each panel has a scale to ensure that the sensors on the same panel can be on the same bus. And the two panels are perpendicular to each other, thus ensuring that sensors in different directions on each panel are also perpendicular to each other. The aim of the present invention is to significantly improve the measuring accuracy of the displacement sensor and save a large amount of installation and debugging time of the experimental sensor. The traditional way of installing sensors with magnetic bearings is redesigned to overcome a series of shortcomings, such as non-perpendicularity in different aspects and insufficient stiffness of the sensor itself, so as to ensure the accuracy of the thermal error measured.

【技术实现步骤摘要】
一种机床综合变形的检测装置
本专利技术涉及提高机床加工精度领域，尤其针对于机床的微小误差，比如热误差。也涉及传感器的安装与调试。
技术介绍
在影响重型机床加工精度的因素当中，热误差有着很大的作用(占机床总误差40％-70％)。并且，随着加工工件的精度要求等级越高，则热误差的影响就愈专利技术显。因此，国内外学者在对机床热误差的研究当中投入大量精力。通常，在该研究领域，实验者需要利用温度传感器测得机床的整体温度，并利用位移传感器测得机床刀尖点的各方位的形变。测量机床系统综合变形的常用的方法是五点法。将五个位移传感器安装在自主设计的立体支架上，并将支架固定在工作台上，同时将标准芯棒安装于主轴上，用于测量主轴终端热变形。在X方向有2个位移传感器，用来测量X向的综合变形和主轴X向绕Z轴的综合变形(倾斜)；Y方向也设有两个位移传感器，用来测量Y向综合变形和主轴Y向绕Z轴的综合变形(倾斜)；Z方向设有一个位移传感器，用来测量主轴轴向的综合变形。然而采用上述方法存在如下问题：(1)无法保证X方向有两个位移传感器处于同一母线上；(2)无法保证Y方向有两个位移传感器处于同一母线上；(3)无法实现X方向和Y方向的位移传感器夹角为90度。由于目前缺少可以避免上述问题出现的综合变形检测装置，因此专利技术本装置可以很有效的解决上述问题，从而实现机床综合变形的高精度测量，同时可以保证安装调试时间的大量减少，提高检测速度。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，显著提升位移传感器测量精度，并节约大量的实验安装时间。对传统上利用磁力支座安装传感器的方式重新设计，克服其不垂直、刚性不足等一系列缺点，从而保证测得热误差的准确性。本专利技术是采用以下技术手段实现的：一种机床综合变形的检测装置，包括：U型紧固槽1、底座2、传感器套3、面板4、滑轨5、面板6、螺旋伸缩杆7、杆套8和紧固台9；U型紧固槽1设置在底座2的一侧，U型紧固槽1通过螺栓与机床床身连接；底座2为方向结构，底座2的中间位置设有传感器套3，面板6与底座2相互垂直布置，面板6的横截面为L形；各个滑轨5沿水平方向分层布设在面板6上。螺旋伸缩杆7、杆套8和紧固台9设置在滑轨5中，螺旋伸缩杆7通过杆套8安装在紧固台9中。在螺旋伸缩杆7、传感器套3的末端处安装有位移传感器。滑轨5的外侧设有刻度尺，以保证X轴，Y轴在同一母线上，即面板6上横向放置即X轴方向的位移传感器，以及面板6上竖向放置即Y轴方向的位移传感器，X轴方向的位移传感器和Y轴方向的位移传感器在同一个点。用螺栓通过U型紧固槽1固定于机床床身上，把芯轴10放在方形框的中心，芯轴10位于底座2的方形框中心，芯轴10的直径为D，d为芯轴10的外圆点与面板6的内表面之间的距离，通过测量D和d值确定螺旋伸缩杆7的所在位置，通过面板6上的刻度值确定螺旋伸缩杆7的位置，从而使螺旋伸缩杆7通过芯轴10的中心。确定螺旋伸缩杆7的位置后，通过旋紧紧固台9将杆套8固定于面板6上，通过旋转螺旋伸缩杆7来调整位移传感器相对于芯轴10的距离，比如，电涡流传感器需要调整有效范围。调整垂直于面板6的另一侧面板上的位移传感器，使得X轴方向和Y轴方向上的位移传感器相互垂直，且均通过芯轴10圆截面的圆心。由于芯轴本身属于标准件，底部光滑平整，故在传感器套3安装的位移传感器不做位置上的特别要求，只需对准芯轴底部即可。与现有技术相比较，本专利技术采用的结构中，其优点是：(1)通过面板上的刻度尺能保障X，Y方向每两个传感器都在同一母线上；(2)通过面板之间的相互垂直，确保X，Y方向上的传感器夹角为90度；(3)一体式的设计相较于传统磁力支座的方式，刚度更大，不易受其自身的变形而影响测量结果；(4)一体式固定支座大大地节省实验安装调试时间。附图说明图1为变形检测装置概图；图2为传感器紧固装置概图；图3为变形检测装置俯视概图；图中：1为U型紧固槽、2为底座、3为传感器套、4为面板、5为滑轨、6为面板、7为螺旋伸缩杆、8为杆套、9为紧固台、10为芯轴。具体实施方式下面结合说明书附图对本专利技术进行详细描述。如图1-图3所示为一种机床综合变形的检测装置。装置本身一体设计，主要分为两大部分，第一部分为装置与机床床身的紧固部分，第二部分为传感器安置部分。用螺栓通过U型紧固槽1将整个装置固定于机床工作台上，把芯轴10放在方形框的中心(如图所示芯轴10位于方形框中心)。通过测量D和d值确定螺旋伸缩杆7的所在位置，通过面板4上的刻度值确定7的位置。确定7的位置后，通过旋紧紧固台9将杆套8固定于面板6上，通过旋转螺旋伸缩杆7来调整位移传感器相对于芯轴10的距离(比如，电涡流传感器需要调整有效范围)，从而使螺旋伸缩杆7通过芯轴10的中心。接下来调整同一母线上的另一传感器，通过水平移动杆套，使得上下两传感器对应在相同的刻度上，即可说明这两个传感器在同一母线。同理调整另一面板上的位移传感器，使得同一面板上的传感器在同一母线上，不同面板上的位移传感器相互垂直，且均通过芯轴10圆截面的圆心。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机床综合变形的检测装置，其特征在于：包括U型紧固槽(1)、底座(2)、传感器套(3)、面板(4)、滑轨(5)、面板(6)、螺旋伸缩杆(7)、杆套(8)和紧固台(9)；U型紧固槽(1)设置在底座(2)的一侧，U型紧固槽(1)通过螺栓与机床床身连接；底座(2)为方向结构，底座(2)的中间位置设有传感器套(3)，面板(6)与底座(2)相互垂直布置，面板(6)的横截面为L形；各个滑轨(5)沿水平方向分层布设在面板(6)上；螺旋伸缩杆(7)、杆套(8)和紧固台(9)设置在滑轨(5)中，螺旋伸缩杆(7)通过杆套(8)安装在紧固台(9)中；在螺旋伸缩杆(7)、传感器套(3)的末端处安装有位移传感器；滑轨(5)的外侧设有刻度尺，以保证X轴，Y轴在同一母线上，即面板(6)上横向放置即X轴方向的位移传感器，以及面板(6)上竖向放置即Y轴方向的位移传感器，X轴方向的位移传感器和Y轴方向的位移传感器在同一个点。

【技术特征摘要】
1.一种机床综合变形的检测装置，其特征在于：包括U型紧固槽(1)、底座(2)、传感器套(3)、面板(4)、滑轨(5)、面板(6)、螺旋伸缩杆(7)、杆套(8)和紧固台(9)；U型紧固槽(1)设置在底座(2)的一侧，U型紧固槽(1)通过螺栓与机床床身连接；底座(2)为方向结构，底座(2)的中间位置设有传感器套(3)，面板(6)与底座(2)相互垂直布置，面板(6)的横截面为L形；各个滑轨(5)沿水平方向分层布设在面板(6)上；螺旋伸缩杆(7)、杆套(8)和紧固台(9)设置在滑轨(5)中，螺旋伸缩杆(7)通过杆套(8)安装在紧固台(9)中；在螺旋伸缩杆(7)、传感器套(3)的末端处安装有位移传感器；滑轨(5)的外侧设有刻度尺，以保证X轴，Y轴在同一母线上，即面板(6)上横向放置即X轴方向的位移传感器，以及面板(6)上竖向放置即Y轴方向的位移传感器，X轴方向的位移传感器和Y轴方向的位移传感器在同一个点。2.根据权利要求1所述的一种机床综合变形的检测装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘志峰，许鑫鹏，田杨，张涛，
申请(专利权)人：北京工业大学，
类型：发明
国别省市：北京,11