一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器制造技术

本发明专利技术涉及一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器，包括床身工作台、上移动平台、探针、待测滚珠花键轴、尾架、Z轴水平移动平台、头架，Z轴水平移动平台、头架、尾架均设置在床身工作台上；Z轴水平移动平台与床身工作台之间设有直线滑轨副；头架、尾架分别设置在床身工作台两侧，Z轴水平移动平台位于头架和尾架之间。所述Z轴水平移动平台上设有上移动平台，探针分别固定在上移动平台上，所述上移动工作台上设有光栅尺。本发明专利技术一次性采集整个轴的直线数据点，检测数据量大且数据连续，检测效率高，自动化程度高；消除了安装误差对于测量数据的影响，检测精度高。检测精度高。

【技术实现步骤摘要】
一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器


[0001]本专利技术涉及一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器。属于直线度检测


技术介绍

[0002]滚珠花键轴作为滚珠花键副的重要构件，对花键副有着重要的影响，而滚珠花键轴滚珠滚道直线度直接影响花键副的摩擦磨损、精度保持、寿命、刚性以及震动噪音。从提高国内滚珠花键副的产品性能出发，很有必要对滚珠花键副滚珠滚道直线度参数进行检测。
[0003]目前在对管材的直线度进行测量时，利用将管子放置在平整的平台上，滚动管材，利用塞尺测量弯曲段与大理石平台上表面的间隙。这种赛规法，利用人工检测，有人为误差，检测效率低，不适合批量检测。2022年7月，在公开的专利一种管材外径和直线度测量方法及测量设备(公开号CN115112031A)中，提出了新的测量方法，文中对管材的直线度进行测量时，首先将管材上料在若干旋转组件上，将管材的一端和定位板抵接，然后将测距组件沿滑轨的长度方向滑移，实现了对管材直线度的测量；但是在这种方法中，旋转组件多，引入的安装误差也会增多；
[0004]而滚珠花键轴由于其独特的结构，并没有滚珠花键轴滚道相对于轴线直线度测量的相关设备。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术提供一种一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器，实现对于管材直线度的精确测量。
[0006]本专利技术解决上述问题所采用的技术方案为：一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器，包括床身工作台、探针、上移动平台和Z轴水平移动平台；所述Z轴水平移动平台通过直线滑轨副安装在床身工作台上，在驱动电机作用下沿待测滚珠花键轴的长度方向水平移动，所述待测滚珠花键轴的两端通过安装在床身工作台上的头架和尾架支撑固定，所述上移动平台通过直线滑轨副安装在Z轴水平移动平台上，沿X轴方向即垂直待测滚珠花键轴长度方向移动，所述探针安装在上移动平台上用于采集待测滚珠花键轴直线度值。
[0007]优选地，所述上移动平台包括光栅
‑
传感器座、导轨、螺母座、旋钮拨盘、滑块和齿轮轴，所述导轨在上移动平台上沿X轴方向固定设置，所述螺母座固定安装在导轨的一侧，所述光栅
‑
传感器座通过滑块与导轨配合连接，探针安装在光栅
‑
传感器座上，所述旋钮拨盘安装在螺母座上，所述滑块与旋钮拨盘通过齿轮轴连接配合，旋转旋钮拨盘，在齿轮轴作用下带动光栅
‑
传感器座X轴方向移动。
[0008]优选地，所述Z轴移动平台包括传动丝杠、柱状触头杆、光栅尺、连接板和位移传感器，所述光栅尺垂直于Z轴安装在床身上，位移传感器通过连接板安装Z轴移动平台上；柱状触头杆平行于Y轴，安装在Z轴移动平台侧面并与传动丝杠接触；传动丝杠通过转动从而带动Z轴移动平台在Z轴方向移动，并通过位移传感器测取位移数据。
[0009]优选地，所述探针包括球头探针和面板头探针两个探针类型，面板头探针的面板自带传感器，可检测数据点。
[0010]优选地，在所述滑块与螺母座之间设置有弹簧，避免滑块工作过程中松动。
[0011]本专利技术还提供了一种上述滚珠花键轴滚道直线度检测仪器的检测方法，所述检测方法包括以下步骤：
[0012]步骤1、将被测滚珠花键轴的两端用头、尾架顶尖支撑起来，微调尾架Z轴位置，顶紧被测滚珠花键轴，锁紧尾架，完成被测滚珠花键轴的夹持；
[0013]步骤2、通过Z轴水平移动平台和上移动平台移动，控制球头探针回到初始位置；
[0014]步骤3、测量花键轴的直线度；
[0015]步骤4、测量滚珠滚道直线上的数据点；
[0016]步骤5、对花键轴滚道数据点(x,z)进行数据点拟合，确定花键轴滚珠滚道的直线方程，根据要求计算任意一点的偏差值，并记录；
[0017]步骤6、被测滚珠花键轴有N条滚珠滚道，则重复步骤四和步骤五，确定每一条滚珠滚道的直线方程；
[0018]步骤7、检测结束，检测仪器各个部件回到初始位置，关闭设备电源，移动尾架取下被测滚珠花键轴，后将尾架和被测滚珠花键轴均放回原位置。
[0019]优选地，所述步骤3的具体过程如下：
[0020]步骤3.1调整Z轴水平移动平台和上移动平台，在Z轴方向上位于轴端滚道初始位置，将球头探针接触待测滚珠花键轴中心外径表面，得到花键轴外径轴接触点(x
r0
,y
r0
,z
r0
)作为对刀点(0,0,0)，通过控制系统让上移动平台进行Z轴移动，球头探针采集到一系列滚道上的位置数据点(x
ra
,y
ra
,z
ra
)；
[0021]步骤3.2调整Z轴水平移动平台和上移动平台，球头探针回到对刀点(0,0,0)，球头探针换为面板头探针；通过控制系统，让上移动平台进行Z轴移动，球头探针采集到一系列滚道上的位置数据点(x
rb
,y
rb
,z
rb
)；
[0022]步骤3.3获得花键轴与Z轴方向非平行安装造成的X轴方向误差，x
rz
＝x
ra
―x
rb
，获得头架与尾架顶尖因Y轴方向安装高低造成的X轴方向误差，y
rz
＝y
rb
，x
ry
＝F(y
rz
)。
[0023]优选地，所述步骤4的具体过程如下：
[0024]步骤4.1转动滚珠花键轴，调整Z轴水平移动平台和上移动平台，球头探针回到对刀点(0,0,0)，调节水平移动平台Z轴位置，使球头探针Z轴方向位于被测滚珠花键轴轴端滚道初始位置，调节上移动平台，将探针顶住滚珠花键轴滚珠滚道，得到滚道X轴第一个定位点(x
g10
,0,0),通过控制系统，让上移动平台进行Z轴移动，探针采集到一系列滚道上的位置数据点(x
g1a
,y
g1a
,z
g1a
)；
[0025]步骤4.2消除轴安装带来的滚道直线误差
[0026]x＝x
g1a
―x
rz
―F(y
rz
)，z＝z
g1a
＝z
r1a
。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0028]1)本专利技术的检测仪器专用于滚珠花键轴滚道直线度检测；
[0029]2)本专利技术的检测仪器一次性采集整个轴的直线数据点，检测数据量大且数据连续，检测效率高，自动化程度高；
[0030]3)本专利技术的检测仪器消除了安装误差对于测量数据的影响，检测精度高。
附图说明
[0031]图1为本专利技术滚珠花键轴滚珠滚道直线度测量装置的整体结构示意图。
[0032]图2为图1的俯视图。
[0033]图3为本专利技术实施例中上移动平台的结构示意图。
[0034]图4为图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器，其特征在于：包括床身工作台、探针、上移动平台和Z轴水平移动平台；所述Z轴水平移动平台通过直线滑轨副安装在床身工作台上，在驱动电机作用下沿待测滚珠花键轴的长度方向水平移动，所述待测滚珠花键轴的两端通过安装在床身工作台上的头架和尾架支撑固定，所述上移动平台通过直线滑轨副安装在Z轴水平移动平台上，沿X轴方向即垂直待测滚珠花键轴长度方向移动，所述探针安装在上移动平台上用于采集待测滚珠花键轴直线度值。2.根据权利要求1所述的一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器，其特征在于：所述上移动平台包括光栅
‑
传感器座、导轨、螺母座、旋钮拨盘、滑块和齿轮轴，所述导轨在上移动平台上沿X轴方向固定设置，所述螺母座固定安装在导轨的一侧，所述光栅
‑
传感器座通过滑块与导轨配合连接，探针安装在光栅
‑
传感器座上，所述旋钮拨盘安装在螺母座上，所述滑块与旋钮拨盘通过齿轮轴连接配合，旋转旋钮拨盘，在齿轮轴作用下带动光栅
‑
传感器座X轴方向移动。3.根据权利要求1所述的一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器，其特征在于：所述Z轴移动平台包括传动丝杠、柱状触头杆、光栅尺、连接板和位移传感器，所述光栅尺垂直于Z轴安装在床身上，位移传感器通过连接板安装Z轴移动平台上；柱状触头杆平行于Y轴，安装在Z轴移动平台侧面并与传动丝杠接触；传动丝杠通过转动从而带动Z轴移动平台在Z轴方向移动，并通过位移传感器测取位移数据。4.根据权利要求1所述的一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器，其特征在于：所述探针包括球头探针和面板头探针两个探针类型，面板头探针的面板自带传感器，可检测数据点。5.根据权利要求2所述的一种滚珠花键轴滚道直线度检测仪器，其特征在于：在所述滑块与螺母座之间设置有弹簧，避免滑块工作过程中松动。6.一种如权利要求2所述的滚珠花键轴滚道直线度检测仪器的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：步骤1、将被测滚珠花键轴的两端用头、尾架顶尖支撑起来，微调尾架Z轴位置，顶紧被测滚珠花键轴，锁紧尾架，完成被测滚珠花键轴的夹持；步骤2、通过Z轴水平移动平台和上移动平台移动，控制球头探针回到初始位置；步骤3、测量花键轴的水平方向最大外径表面数据点；步骤4、调整Z轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧屹，庄皓然，白云，胡强，翟蛟龙，梁医，樊启航，吴小林，芦莎，
申请(专利权)人：江阴兴澄特种钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：