【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及靜壓主軸單元，具體為一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備及測量方法。
技術介紹
1、靜壓主軸單元是應用液體靜壓軸承作為支撐的主軸單元。靜壓主軸單元一般由靜壓前軸承和靜壓后軸承形成徑向支承，由端面軸承形成止推軸承。根據端面軸承設置位置的不同，靜壓主軸單元大致可分為兩種結構。第一種靜壓主軸單元結構是在靜壓前軸承或靜壓后軸承的兩側端面上開設靜壓環形油腔，再利用主軸軸肩和套設在主軸上的止推環從開設靜壓環形油腔所在的軸承兩側抵靠后由兩側的靜壓環形油腔形成端面軸承，端面軸承油膜厚度的調整是從靜壓主軸單元體殼內部沿主軸軸心線移動止推環的位置而實現的。第二種靜壓主軸單元結構是在靜壓前軸承和靜壓后軸承中選定一個軸承，在該軸承外側端面設置第一環形靜壓油腔，再設置一軸承蓋零件，在軸承蓋的一端面上開設第二環形靜壓油腔，利用主軸上設置的軸環，將第一環形靜壓油腔和第二環形靜壓油腔安裝在軸環的兩側形成端面軸承的止推結構，這類靜壓主軸單元結構的靜壓前軸承、靜壓后軸承和體殼可裝配成一個組件，如附圖1所示。圖中體殼101、靜壓前軸承102和靜壓后軸承103可裝配成組件，主軸105上設置軸環110，靜壓前軸承102和軸承蓋104上分別設置第一壓環形靜壓油腔111和第二環形靜壓油腔112，第一壓環形靜壓油腔111和第二環形靜壓油腔112相對于軸環110的兩側設置，第一壓環形靜壓油腔111和第二環形靜壓油腔112之間的距離由軸環110外套設的隔圈106厚度進行調整，此時靜壓前軸承102和軸承蓋104形成端面軸承，靜壓前軸承102和靜壓后軸承103的前軸承靜壓作
2、按jb/t?11767—2014《液體靜壓、動靜壓軸承主軸單元》標準，靜壓主軸單元的精度等級分為五級：普通級(hp4)、精密級(hp3)、高精度級(hp2)、超精密級(hp1)和超高精密級(hp0)。精度等級越高，裝配過程中對各零件的加工精度要求也越高，對測量工具也提出了相應的要求。第一種靜壓主軸單元結構，需要從主軸單元體殼內部沿主軸軸心線移動止推環來調整油膜厚度，當發現主軸單元裝配精度是由開設兩個端面靜壓環形油腔的靜壓軸承引起的，一般是需要從體殼上拆掉該軸承，調整其加工精度，由于該軸承與體殼需再次安裝定位，其裝配精度受到影響；如果要達到超精密級(hp1)或超高精密級(hp0)，就需要軸承、體殼以及止推環等零件的加工精度定得特別高，顯然不利于靜壓主軸單元制造成本的降低。第二種靜壓主軸單元結構的軸承蓋為單獨的零件，其加工精度容易保證，裝配精度提升的方法較多，剩下的問題是如何提高由靜壓前軸承、靜壓后軸承和體殼裝配形成的組件精度；靜壓前軸承、靜壓后軸承和體殼各自加工完成后裝配成組件，靜壓前軸承和靜壓后軸承形成的內孔可采用研磨的方法提高兩軸承內孔的同軸度，此時靜壓主軸單元軸承組件的精度提高就需要提高開設端面靜壓環形油腔的軸承端面的平面度和與之臨近的軸承孔的垂直度，此時就需要對開設端面靜壓環形油腔的軸承端面表面的跳動誤差進行測量，以便于采用刮削、研磨等方法來減小平面度和垂直度誤差，最終提高整個靜壓主軸單元的裝配精度。
3、為了提高第二種靜壓主軸單元的工作精度，有必要針對其結構在裝配過程中提供一種測量由靜壓前軸承、靜壓后軸承和體殼裝配成組件的測量儀器，并應用該測量儀器減小軸承端面的平面度和垂直度誤差。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是針對現有技術存在的空缺，提供了一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備及測量方法，根據全跳動誤差的大小和位置，通過刮削或研磨的方法，減小端面軸承靜壓作用面的全跳動誤差，最終提高靜壓主軸單元的裝配精度。
2、為達上述目的，本專利技術提供了一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，包括定心裝置、測量裝置和支撐裝置，所述支撐裝置設置于靜壓主軸單元的下部，所述定心裝置安裝在所述支撐裝置頂端，且與所述靜壓主軸單元內側設置的軸承組件內孔活動連接，用于在徑向對靜壓主軸單元的軸承組件形成圓周定位；所述測量裝置轉動連接在定心裝置的頂端，用于實現對靜壓主軸單元的軸承組件的端面軸承靜壓作用面進行跳動誤差的測量。
3、進一步地，所述定心裝置包括：定心軸桿、第一薄壁套筒和第二薄壁套筒，所述第一薄壁套筒和第二薄壁套筒分別套設在定心軸桿的下端和上端；所述定心軸桿和第一薄壁套筒之間設有第一液性塑料通道，所述定心軸桿和第二薄壁套筒之間設有第二液性塑料通道；所述定心軸桿下端面開設通向第一液性塑料通道的第一液性塑料輸入通道和第一液性塑料輸出通道，所述第一液性塑料輸入通道內從外向內放置第一加壓螺釘和第一滑柱，所述第一液性塑料輸出通道口上設有第一螺塞；所述定心軸桿上端面開設通向第二液性塑料通道的第二液性塑料輸入通道和第二液性塑料輸出通道，所述第二液性塑料輸入通道內從外向內放置第二加壓螺釘和第二滑柱，所述第二液性塑料輸出通道口上設有第二螺塞；所述第一薄壁套筒和定心軸桿之間的第一液性塑料通道內裝有液性塑料；所述第二薄壁套筒和定心軸桿之間的第二液性塑料通道內裝有液性塑料。
4、進一步地，所述第一加壓螺釘的下方和第二加壓螺釘的上方均設置有把手。
5、進一步地，所述測量裝置包括：復合軸承、第一隔套、回轉支架、第二隔套、鎖緊螺母、軸承套、壓蓋和位移傳感器測量機構，所述定心軸桿上端設置一軸肩，所述第一隔套、復合軸承的內圈、第二隔套從下往上依次套設在定心軸桿上，最上端通過鎖緊螺母向下鎖緊而實現第一隔套下端面抵靠在定心軸桿的軸肩端面上；所述復合軸承外圈外套設回轉支架，所述回轉支架上方依次安裝軸承套和壓蓋，所述壓蓋和回轉支架通過螺釘連接，實現對復合軸承的軸向定位；所述回轉支架外側壁安裝有位移傳感器測量機構，所述位移傳感器測量機構內設有位移傳感器。
6、進一步地，所述位移傳感器測量機構包括導軌橫梁、上板、下板、第一上軸承支承組件、第二上軸承支承組件、垂直方向第一軸承支承組件、垂直方向第二軸承支承組件、垂直方向第三軸承支承組件、垂直方向第四軸承支承組件、第一下軸承支承組件和第二下軸承支承組件；所述導軌橫梁設置在回轉支架的外側，其導軌方向與復合軸承的回轉中心線o-o垂直；所述上板一內一外安裝第一上軸承支承組件和第二上軸承支承組件；所述下板一內一外安裝第一下軸承支承組件和第二下軸承支承組件；所述下板一側設有傳感器支架；所述導軌橫梁兩側一內一外分別設置垂直方向第二軸承支承組件、垂直方向第三軸承支承組件和垂直方向第一軸承支承組件、垂直方向第四軸承支承組件；所述垂直方向第一軸承支承組件、垂直方向第二軸承支承組件、垂直方向第三軸承支承組件和垂直方向第四軸承支承組件兩端分別與上板、下板可拆連接，內部均設有彈簧。
7、進一步地，所述測量裝置還包括蝸輪、蝸桿、箱座和電機，所述蝸輪設置在回轉支架上方的軸承套和壓蓋之間，所述箱座安裝在靜壓主軸單元的體殼的上端面，所述蝸桿采用滾動軸承支承在箱座的側壁孔中，所述蝸桿的一端外設電機并與電機的輸出軸固連，且蝸桿與蝸輪嚙合。
8、進一步地，位移傳感器測量機構還包括夾緊機構和定本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，其特征在于，包括定心裝置(2)、測量裝置(3)和支撐裝置(4)，所述支撐裝置(4)設置于靜壓主軸單元(1)的下部，所述定心裝置(2)安裝在所述支撐裝置(4)頂端，且與所述靜壓主軸單元(1)內側設置的軸承組件內孔活動連接，用于在徑向對靜壓主軸單元(1)的軸承組件形成圓周定位；所述測量裝置(3)轉動連接在定心裝置(2)的頂端，用于實現對靜壓主軸單元(1)的軸承組件的端面軸承靜壓作用面(109)進行跳動誤差的測量。
2.如權利要求1所述的一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，其特征在于，所述定心裝置(2)包括：定心軸桿(201)、第一薄壁套筒(205)和第二薄壁套筒(210)，所述第一薄壁套筒(205)和第二薄壁套筒(210)分別套設在定心軸桿(201)的下端和上端；所述定心軸桿(201)和第一薄壁套筒(205)之間設有第一液性塑料通道(206)，所述定心軸桿(201)和第二薄壁套筒(210)之間設有第二液性塑料通道(211)；所述定心軸桿(201)下端面開設通向第一液性塑料通道(206)的第一液性塑料輸入通道和第一液性塑料輸出通道，所述第
3.如權利要求2所述的一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，其特征在于，所述第一加壓螺釘(202)的下方和第二加壓螺釘(214)的上方均設置有把手。
4.如權利要求2或3所述的一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，其特征在于，所述測量裝置(3)包括：復合軸承(303)、第一隔套(301)、回轉支架(302)、第二隔套(307)、鎖緊螺母(308)、軸承套(304)、壓蓋(306)和位移傳感器測量機構，所述定心軸桿(201)上端設置一軸肩，所述第一隔套(301)、復合軸承(303)的內圈、第二隔套(307)從下往上依次外套設在定心軸桿(201)上，最上端通過鎖緊螺母(308)向下鎖緊而實現第一隔套(301)下端面抵靠在定心軸桿(201)的軸肩端面上；所述復合軸承(303)外圈外套設回轉支架(302)，所述回轉支架(302)上方依次安裝軸承套(304)和壓蓋(306)，所述壓蓋(306)和回轉支架(302)通過螺釘連接，實現對復合軸承(303)的軸向定位；所述回轉支架(302)外側壁安裝有位移傳感器測量機構，所述位移傳感器測量機構內設有位移傳感器(326)。
5.如權利要求4所述的一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，其特征在于，所述位移傳感器測量機構包括導軌橫梁(311)、上板(314)、下板(318)、第一上軸承支承組件(315)、第二上軸承支承組件(319)、垂直方向第一軸承支承組件(313)、垂直方向第二軸承支承組件(316)、垂直方向第三軸承支承組件(321)、垂直方向第四軸承支承組件(322)、第一下軸承支承組件(324)和第二下軸承支承組件(325)；所述導軌橫梁(311)設置在回轉支架(302)的外側，其導軌方向與復合軸承(303)的回轉中心線O-O垂直；所述上板(314)一內一外安裝第一上軸承支承組件(315)和第二上軸承支承組件(319)；所述下板(318)一內一外安裝第一下軸承支承組件(324)和第二下軸承支承組件(325)；所述下板(318)一側設有傳感器支架(317)；所述導軌橫梁(311)兩側一內一外分別設置垂直方向第二軸承支承組件(316)、垂直方向第三軸承支承組件(321)和垂直方向第一軸承支承組件(313)、垂直方向第四軸承支承組件(322)；所述垂直方向第一軸承支承組件(313)、垂直方向第二軸承支承組件(316)、垂直方向第三軸承支承組件(321)和垂直方向第四軸承支承組件(322)兩端分別與上板(314)、下板(318)可拆連接，內部均設有彈簧。
6.如權利要求5所述的一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，其特征在于，所述測量裝置(3)還包括蝸輪(305)、蝸桿(309)、箱座(310)和電機(312)，所述蝸輪(305)設置在回轉支架(302)上方的軸承套(304)和壓蓋(306)之間，所述箱座(310)安裝在靜壓主軸單元(1)...
【技術特征摘要】
1.一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，其特征在于，包括定心裝置(2)、測量裝置(3)和支撐裝置(4)，所述支撐裝置(4)設置于靜壓主軸單元(1)的下部，所述定心裝置(2)安裝在所述支撐裝置(4)頂端，且與所述靜壓主軸單元(1)內側設置的軸承組件內孔活動連接，用于在徑向對靜壓主軸單元(1)的軸承組件形成圓周定位；所述測量裝置(3)轉動連接在定心裝置(2)的頂端，用于實現對靜壓主軸單元(1)的軸承組件的端面軸承靜壓作用面(109)進行跳動誤差的測量。
2.如權利要求1所述的一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，其特征在于，所述定心裝置(2)包括：定心軸桿(201)、第一薄壁套筒(205)和第二薄壁套筒(210)，所述第一薄壁套筒(205)和第二薄壁套筒(210)分別套設在定心軸桿(201)的下端和上端；所述定心軸桿(201)和第一薄壁套筒(205)之間設有第一液性塑料通道(206)，所述定心軸桿(201)和第二薄壁套筒(210)之間設有第二液性塑料通道(211)；所述定心軸桿(201)下端面開設通向第一液性塑料通道(206)的第一液性塑料輸入通道和第一液性塑料輸出通道，所述第一液性塑料輸入通道內從外向內放置第一加壓螺釘(202)和第一滑柱(204)，所述第一液性塑料輸出通道口上設有第一螺塞(203)；所述定心軸桿(201)上端面開設通向第二液性塑料通道(211)的第二液性塑料輸入通道和第二液性塑料輸出通道，所述第二液性塑料輸入通道內從外向內放置第二加壓螺釘(214)和第二滑柱(215)，所述第二液性塑料輸出通道口上設有第二螺塞(213)；所述第一薄壁套筒(205)和定心軸桿(201)之間的第一液性塑料通道(206)內裝有液性塑料；所述第二薄壁套筒(210)和定心軸桿(201)之間的第二液性塑料通道(211)內裝有液性塑料。
3.如權利要求2所述的一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，其特征在于，所述第一加壓螺釘(202)的下方和第二加壓螺釘(214)的上方均設置有把手。
4.如權利要求2或3所述的一種靜壓主軸單元端面跳動測量裝備，其特征在于，所述測量裝置(3)包括：復合軸承(303)、第一隔套(301)、回轉支架(302)、第二隔套(307)、鎖緊螺母(308)、軸承套(304)、壓蓋(306)和位移傳感器測量機構，所述定心軸桿(201)上端設置一軸肩，所述第一隔套(301)、復合軸承(303)的內圈、第二隔套(307)從下往上依次外套設在定心軸桿(201)上，最上端通過鎖緊螺母(308)向下鎖緊而實現第一隔套(301)下端面抵靠在定心軸桿(201)的軸肩端面上；所述復合軸承(303)外圈外套設回轉支架(302)，所述回轉支架(302)上方依次安裝軸承套(304)和壓蓋(306)，所述壓蓋(306)和回轉支架(302)通過螺釘連接，實現對復合軸承(303)的軸向定位；所述回轉支架(302)外側壁安裝有位移傳感器測量機構，所述位移傳感器測量機構內設有位移傳感器(326)。
5.如權利要求4所述的一種靜...
【專利技術屬性】
技術研發人員：房小艷，杜雄，熊樹根，施鵬飛，李忠明，汪學棟，
申請(專利權)人：上海機床廠有限公司，
類型：發明
國別省市：
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