【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机床检测领域，尤其涉及一种数控机床动态精度检测装置。
技术介绍
1、高端数控刀具主要应用于航空航天、国防军工、核工业以及汽车船舶等高端制造领域，上述产业关系国民经济命脉，并涉及国防安全、国家安全。国内刀具企业起步较晚，在技术水平和加工工艺上相较欧美、日韩等发达工业化国家的刀具企业还有一定差距。多轴数控机床由于多摆角旋转定位及伸缩定位，动态定位加上机身刚度变化，会形成一定的主轴回转误差，且在不同旋转伸缩位置，主轴回转误差会有不同。但目前的检测系统基本都检测加工刀具的刀尖位置，无法同时检测刀具的径向跳动和轴向窜动。
技术实现思路
1、本专利技术是针对现有技术所存在的不足，而提供了一种结构简单、设计合理，由于能够调整测试切削件的空间方向和位置，从而能测试机床的刀具位于每个位置的任意abc摆角时的主轴回转误差，而且能同时检测刀具的径向跳动和轴向窜动的数控机床动态精度检测装置。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种数控机床动态精度检测装置，包括机床主轴端部，所述机床主轴端部设置有检测刀具，包括调整机构，所述调整机构连接有检测机构；
3、所述调整机构包括底座，所述检测机构包括框架，所述底座铰接所述框架，所述底座与框架之间设置有伸缩机构；
4、所述底座铰接所述框架一侧的底部，所述伸缩机构一端铰接所述底座，所述伸缩机构另一端铰接框架同一侧的顶部；
5、所述检测机构包括夹持结构，所述夹持结构固定连接有测试切削件；
6、所
7、所述第一激光发射器与第一激光接收件设置于所述框架，所述第一激光反射件设置于所述检测刀具的刀杆；
8、所述第一激光反射件设置有若干安装面，每个所述安装面距离所述检测刀具的轴心距离一致；
9、所述安装面均设置有锲形镜片，所述锲形镜片靠近所述第一激光发射器的一面设置为半反射半透射面，所述锲形镜片远离所述第一激光发射器的一面为全反射面；
10、所述第一激光接收件信号连接有处理器，所述第一激光接收件将接收到的激光位置信息发送至所述处理器。
11、进一步的，所述第一激光发射器发射出的入射光斜射入所述锲形镜片；
12、所述锲形镜片与所述入射光形成锐角的一端厚度较大。
13、进一步的，所述夹持结构包括第一支撑板，所述第一支撑板位于所述框架底部；
14、所述第一支撑板上表面设置有电动推杆，所述电动推杆另一端连接有第二支撑板，所述第一支撑板与第二支撑板之间设置有导向伸缩杆结构；
15、所述第二支撑板上表面设置有第一丝杠机构，所述第一丝杠机构活动连接有第三支撑板；
16、所述第三支撑板上表面设置有第二丝杠机构，所述第二丝杠机构活动连接有第四支撑板；
17、所述第二丝杠机构垂直于所述第一丝杠机构；
18、所述第四支撑板设置有夹持件，所述夹持件夹持所述测试切削件。
19、进一步的，所述测试切削件形状为梯形块，所述夹持件上表面设置有梯形槽，所述测试切削件的小端与所述梯形槽过盈配合。
20、进一步的，所述调整机构包括第五支撑板，所述第五支撑板设置于机床工装台，所述第五支撑板上表面设置有油顶缸，所述油顶缸上端连接所述底座，所述油顶缸连通有液压泵和回油阀。
21、进一步的，所述底座设置有第二激光发射器，所述第二激光发射器靠近所述框架背离与所述底座铰接处的一侧，所述第二激光发射器光连接有第二激光接收件，所述第二激光接收件设置于所述第一支撑板下表面；
22、所述第二激光接收件信号连接所述处理器，所述第二激光接收件将接收到的激光位置信息发送至所述处理器。
23、进一步的，所述底座设置有水平感应机构，所述水平感应机构所述水平感应机构包括气泡室，所述气泡室包括相对的侧壁，所述侧壁底部连接有底板，所述侧壁顶部连接有顶板，所述侧壁、底板、顶板之间设置有液体和气泡；
24、所述顶板上方设置有第三激光发射器，所述底板下方设置有第三激光接收件；
25、所述第三激光发射器的光线倾斜向下射入所述顶板，且所述光线垂直于所述顶板的纵向中心线，所述顶板与底板均为透明材质，当所述气泡不位于所述光线路径时，所述光线依次穿过顶板、液体和底板，而后射入第三激光接收件；
26、所述顶板上方两端均设置有所述第三激光发射器，所述底板下方两端均设置有所述第三激光接收件，当所述气泡位于所述顶板的正中段下方时，所述光线分别位于所述气泡的两侧；
27、所述第三激光接收件信号连接所述处理器，所述处理器信号连接液压泵和回油阀。
28、进一步的，所述框架包括四面侧壁，两个相邻的所述侧壁设置有所述第一激光反射件和第一激光接收件。
29、进一步的，所述第四支撑板与所述侧壁之间连接有遮挡件，所述遮挡件为弹性材质。
30、进一步的，所述第一激光反射件设置有四个或六个或八个所述安装面。
31、进一步的，所述机床工装台与第五支撑板之间设置有空气弹簧，所述空气弹簧包括橡胶气囊，所述气囊设置有进气阀和限压阀，所述进气阀连通有缓冲气囊，所述缓冲气囊连通有打气泵；
32、所述缓冲气囊设置有气压传感器，所述气压传感器信号连接所述处理器，所述处理器信号连接所述打气泵。
33、在工作时，首先将测试切削件设置为指定的角度，具体为利用机床工装台的旋转功能调整所述测试切削件的ab摆角对应方向，利用伸缩机构调整测试切削件的c摆角对应方向。在调整测试切削件的c摆角对应方向时，利用第二激光接收件接收到的激光位置来确定角度。
34、而后，利用第一丝杠机构和第二丝杠机构，调整测试切削件的水平位置。
35、而后，利用油顶缸调整测试切削件的垂直高度。
36、将测试切削件送入指定位置后，机床将检测刀具也按设定的abc摆角送到测试切削件开始切削。
37、在切削中，检测刀具位置不动，利用第一丝杠机构和第二丝杠机构使测试切削件相对检测刀具运动。当测试切削件被切削掉一层之后，操控电动推杆补偿测试切削件加工面损失掉的高度。
38、这样，在测试中，通过第一激光接收件收到的两个激光位置的距离，能够计算出检测刀具的轴向跳动；通过第一激光接收件收到的两个激光位置的同向移动能够计算出检测刀具的径向摆动。
39、采用设置限压阀的空气弹簧来防震，优点是第五支撑板受力变化很小，因而第五支撑板不会发生运动改变。
40、本方案的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，结构简单，设计合理，由于能够调整测试切削件的空间方向和位置，从而能测试机床的刀具位于每个位置的任意abc摆角时的主轴回转误差，而且能同时检测刀具的径向跳动和轴向窜动。
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1.一种数控机床动态精度检测装置，包括机床主轴端部（1），所述机床主轴端部（1）设置有检测刀具（2），其特征在于，包括调整机构（3），所述调整机构（3）连接有检测机构（4）；
2.根据权利要求1所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述第一激光发射器（10）发射出的入射光（36）斜射入所述锲形镜片（13）；
3.根据权利要求1所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述夹持结构（8）包括第一支撑板（14），所述第一支撑板（14）位于所述框架（6）底部；
4.根据权利要求3所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述测试切削件（9）形状为梯形块，所述夹持件（22）上表面设置有梯形槽，所述测试切削件（9）的小端与所述梯形槽过盈配合。
5.根据权利要求1所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述调整机构（3）包括第五支撑板（23），所述第五支撑板（23）设置于机床工装台（24），所述第五支撑板（23）上表面设置有油顶缸（25），所述油顶缸（25）上端连接所述底座（5），所述油顶缸（25）连通有液压泵和回
6.根据权利要求5所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述底座（5）设置有第二激光发射器（26），所述第二激光发射器（26）靠近所述框架（6）背离与所述底座（5）铰接处的一侧，所述第二激光发射器（26）光连接有第二激光接收件（27），所述第二激光接收件（27）设置于所述第一支撑板（14）下表面；
7.根据权利要求5所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述底座（5）设置有水平感应机构（28），所述水平感应机构（28）所述水平感应机构（28）包括气泡（34）室，所述气泡（34）室包括相对的侧壁，所述侧壁底部连接有底板（29），所述侧壁顶部连接有顶板（30），所述侧壁、底板（29）、顶板（30）之间设置有液体（33）和气泡（34）；
8.根据权利要求1所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述框架（6）包括四面侧壁，两个相邻的所述侧壁设置有所述第一激光反射件（11）和第一激光接收件（12）；
9.根据权利要求1所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述第一激光反射件（11）设置有四个或六个或八个所述安装面。
10.根据权利要求5所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述机床工装台（24）与第五支撑板（23）之间设置有空气弹簧，所述空气弹簧包括橡胶气囊（39），所述气囊（39）设置有进气阀（40）和限压阀（41），所述进气阀（40）连通有缓冲气囊（39），所述缓冲气囊（39）连通有打气泵；
...【技术特征摘要】
1.一种数控机床动态精度检测装置，包括机床主轴端部（1），所述机床主轴端部（1）设置有检测刀具（2），其特征在于，包括调整机构（3），所述调整机构（3）连接有检测机构（4）；
2.根据权利要求1所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述第一激光发射器（10）发射出的入射光（36）斜射入所述锲形镜片（13）；
3.根据权利要求1所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述夹持结构（8）包括第一支撑板（14），所述第一支撑板（14）位于所述框架（6）底部；
4.根据权利要求3所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述测试切削件（9）形状为梯形块，所述夹持件（22）上表面设置有梯形槽，所述测试切削件（9）的小端与所述梯形槽过盈配合。
5.根据权利要求1所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述调整机构（3）包括第五支撑板（23），所述第五支撑板（23）设置于机床工装台（24），所述第五支撑板（23）上表面设置有油顶缸（25），所述油顶缸（25）上端连接所述底座（5），所述油顶缸（25）连通有液压泵和回油阀。
6.根据权利要求5所述的一种数控机床动态精度检测装置，其特征在于，所述底座（5）设置有第二激光发射器（26），所述第二激光发射器（26）靠近所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：高文嫱，陈传海，杨兆军，马旭东，黎志杰，孙海影，李靖，高岩，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：
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