一種數控車床防護機構裝配精度檢測工具及檢測方法與流程

2023-07-05 23:30:51

本發明涉及一種精度檢測工具及檢測方法，具體是一種數控車床防護機構裝配精度檢測工具及檢測方法。

背景技術：

數控車床的防護對於工具機的防水、防屑、防油等功能起著至關重要的作用。特別是近幾年來隨著高壓冷卻技術的應用，對於車床防護的可靠性提出了更高的要求。而目前業內工具機廠家往往認為防護不是工具機的關鍵部分，在防護的設計、製造、裝配等方面投入的精力不足，防護機構的零件普遍剛性較差，精度較低，這對主機精度基本不會造成影響，因此很多廠家在防護裝配的環節仍然處於粗放的作業狀態，認為只要不幹涉車床主要部位即可完成安裝，在防護的主要裝配環節全憑工人自身的經驗進行操作，沒有針對裝配精度的檢測工具和手段，防護機構質量的穩定性和可靠性得不到保證。

現有的數控車床防護機構通常包括一個防護橫梁，該防護橫梁一方面作為電纜、油管、水管等的安裝通道，另一方面防護機構的所有內防軌道、拉門軌道均安裝在防護橫梁上，因此防護橫梁的裝配精度直接影響到其壽命和可靠性。

現有的數控車床防護機構最容易損壞的部件是z向伸縮的防護拉罩和拉門，這兩個部件是數控車床防護機構的薄弱環節，也是運動最頻繁的部件，若裝配質量得不到保障，極易損壞，壽命短，通常一年內或幾個月內即會損壞。我們經過長期研究發現，防護拉罩和拉門損壞的主要原因有兩點：一、相關聯零部件誤差較大；二、防護拉罩與拉門上下軌道裝配不準確。對於第一條原因，可以通過利用加工件代替鈑金件和控制相關尺寸公差的方法來避免。對於第二條原因，是由數控車床防護橫梁在裝配過程中與z軸的平行度得不到保證而造成的，現有技術中也沒有相應的檢測工具及檢測方法，而防護拉罩與拉門上下軌道裝配的不準確，會導致防護拉罩和拉門在運動過程中受力不均，因此很容易損壞。

近幾年來高速和高壓冷卻工具機的需求逐年增加，防護機構的裝配精度尤為重要，工具機在高速運動的狀況下，如果防護拉罩和拉門軌道裝配誤差較大，會在很短時間內損壞，從而導致整個工具機停產。鑑於此，本發明提出一種數控車床防護機構裝配精度檢測工具及檢測方法。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是：針對現有技術的不足，提供一種數控車床防護機構裝配精度檢測工具及檢測方法，本發明檢測工具，結構簡單，安裝和使用方便；本發明檢測方法可對防護機構裝配過程中防護橫梁與z向的平行度進行快速、準確檢測，為防護橫梁的裝配提供依據，有利於提高防護橫梁的裝配精度，可使車床運行過程中z軸拉罩和拉門受力均勻，大幅提高z軸拉罩的使用壽命，將z軸拉罩的使用壽命提高一倍以上。

本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為：一種數控車床防護機構裝配精度檢測工具，該防護機構包括拉門、防護橫梁和z軸拉罩，車床床身的左右兩側分別固定有左立柱和右立柱，所述的防護橫梁安裝在所述的左立柱和右立柱的上端，所述的防護橫梁上安裝有第一上軌道，所述的車床床身的前側安裝有第一下軌道，所述的拉門的上端和下端分別安裝在所述的第一上軌道和所述的第一下軌道上，所述的防護橫梁上安裝有第二上軌道，所述的z軸拉罩的上端安裝在所述的第二上軌道上，所述的z軸拉罩的下端安裝在車床床身軌道上，該檢測工具包括檢測板，所述的檢測板包括上下一體設置的立板和斜板，所述的斜板用於將所述的檢測工具可拆卸地連接固定在車床床鞍組件的前端，所述的立板的上端設置有兩個檢測單元，每個所述的檢測單元包括朝向所述的防護橫梁前端的第一檢測塊和第二檢測塊，所述的第一檢測塊的後表面與所述的防護橫梁的前端面位置相對，所述的第二檢測塊的上表面與所述的防護橫梁的底面位置相對。

本發明數控車床防護機構裝配精度檢測工具結構簡單，安裝和使用方便。使用時，將斜板連接固定在車床床鞍組件的前端，使立板直立設置，通過測量兩個檢測單元上的第一檢測塊的後表面與防護橫梁的前端面之間的距離以及測量兩個檢測單元上的第二檢測塊的上表面與防護橫梁的底面之間的距離，即可對防護橫梁的安裝精度進行判斷，便於操作人員對防護橫梁的安裝位置進行相應調整，使防護橫梁的安裝精度達到要求。兩個檢測單元的設置，有利於提高檢測結果的準確性。

作為優選，所述的立板的上側固定有第一折板，所述的第一折板的上端固定有平板，所述的平板的左右端分別固定有一塊第二折板，每塊所述的第二折板包括呈直角設置的第一定位板和第二定位板，每塊所述的第一定位板上安裝有一塊所述的第一檢測塊，每塊所述的第二定位板上安裝有一塊所述的第二檢測塊。

進一步地，所述的第一檢測塊和所述的第二檢測塊均為圓柱銷，所述的第一定位板上設置有與所述的第一檢測塊相適配的第一凹槽，所述的第一檢測塊平放設置在所述的第一凹槽內，所述的第二定位板上設置有與所述的第二檢測塊相適配的第二凹槽，所述的第二檢測塊平放設置在所述的第二凹槽內。圓柱銷為標準件，其圓柱面的精度高，直接採用圓柱銷作為檢測塊，以其圓柱面作為測量基準，可確保檢測結果的準確性和可靠性。

作為優選，所述的第一上軌道包括直立設置的第一安裝板，所述的拉門的上端裝配有並行設置的兩個第一滾輪，所述的第一安裝板位於兩個所述的第一滾輪之間，所述的第一安裝板與兩個所述的第一滾輪的輪面之間的橫向間隙均為0.5mm；所述的第二上軌道包括直立且並行設置的第二安裝板和第三安裝板，所述的z軸拉罩的上端裝配有一個第二滾輪，所述的第二滾輪設置在所述的第二安裝板和所述的第三安裝板之間，所述的第二滾輪的輪面與所述的第二安裝板和所述的第三安裝板之間的橫向間隙均為0.5mm。上述第一滾輪和第二滾輪的安裝精度較高，有利於提高車床防護機構的整體安裝精度。

一種利用上述檢測工具檢測數控車床防護機構裝配精度的檢測方法，包括以下步驟：

(1)將所述的防護橫梁放置在所述的左立柱和右立柱上，並將所述的斜板固定在所述的車床床鞍組件的前端，使所述的立板直立設置；

(2)將所述的車床床鞍組件移至車床左極限位置，分別測量所述的兩個檢測單元上的第一檢測塊的後表面與所述的防護橫梁的前端面之間的距離，並分別記為x1和x2，取x1和x2的平均值，記為分別測量所述的兩個檢測單元上的第二檢測塊的上表面與所述的防護橫梁的底面之間的距離，並分別記為y1和y2，取y1和y2的平均值，記為

將所述的車床床鞍組件移至車床右極限位置，分別測量所述的兩個檢測單元上的第一檢測塊的後表面與所述的防護橫梁的前端面之間的距離，並分別記為x3和x4，取x3和x4的平均值，記為分別測量所述的兩個檢測單元上的第二檢測塊的上表面與所述的防護橫梁的底面之間的距離，並分別記為y3和y4，取y3和y4的平均值，記為

計算與的差值以及與的差值；

(3)當與的差值在±0.5mm範圍內且與的差值在±1.0mm範圍內時，將所述的防護橫梁固定在所述的左立柱和右立柱上；

當與的差值在±0.5mm範圍外和/或與的差值在±1.0mm範圍外時，調整所述的防護橫梁的前後位置和/或上下位置並重複步驟(2)，如此重複多次，直至與的差值在±0.5mm範圍內且與的差值在±1.0mm範圍內，則將所述的防護橫梁固定在所述的左立柱和右立柱上。

與現有技術相比，本發明的優點在於：本發明公開的數控車床防護機構裝配精度檢測工具，結構簡單，安裝和使用方便。本發明利用檢測工具檢測數控車床防護機構裝配精度的檢測方法，可對防護機構裝配過程中防護橫梁與z向的平行度進行快速、準確檢測，為防護橫梁的裝配提供依據，有利於提高防護橫梁的裝配精度，可使車床運行過程中z軸拉罩和拉門受力均勻，大幅提高z軸拉罩的使用壽命，將z軸拉罩的使用壽命提高一倍以上。此外，與的差值在±0.5mm範圍內且與的差值在±1.0mm範圍的裝配尺寸控制，可有效避免鐵屑等雜物越過防護機構，顯著提高防護機構的防屑、防水和防油效果，尤其是，當第一安裝板與兩個第一滾輪的輪面之間的橫向間隙均為0.5mm、第二滾輪的輪面與第二安裝板和第三安裝板之間的橫向間隙均為0.5mm時，上述橫向間隙與與之間的±0.5mm範圍內的差值相匹配，使z軸拉罩和拉門與相關聯的防護部件之間縫隙均勻，從而起到更好的防屑、防水和防油效果。本發明數控車床防護機構裝配精度檢測工具及檢測方法尤其適用於z軸拉罩和拉門層數較多、對防護橫梁的裝配精度要求更高的大型車床。

附圖說明

圖1為實施例中檢測工具在數控車床上安裝後，車床床鞍組件位於車床左極限位置時的效果正視圖；

圖2為實施例中檢測工具在數控車床上安裝後，車床床鞍組件位於車床右極限位置時的效果正視圖；

圖3為對應於圖1的右視圖；

圖4為圖3中a處放大圖；

圖5為圖3中b處放大圖；

圖6為實施例中檢測工具的正視圖；

圖7為圖6中c-c剖視圖。

具體實施方式

以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。

實施例1的數控車床防護機構裝配精度檢測工具，如圖所示，該防護機構包括拉門1、防護橫梁2和z軸拉罩3，車床床身4的左右兩側分別通過螺釘固定有左立柱(圖中未示出)和右立柱(圖中未示出)，防護橫梁2安裝在左立柱和右立柱的上端，防護橫梁2上安裝有第一上軌道21，車床床身4的前側安裝有第一下軌道41，拉門1的上端和下端分別安裝在第一上軌道21和第一下軌道41上，防護橫梁2上安裝有第二上軌道22，z軸拉罩3的上端安裝在第二上軌道22上，z軸拉罩3的下端安裝在車床床身軌道42上，該檢測工具包括檢測板5，檢測板5包括上下一體設置的立板51和斜板52(兩者的夾角為150°)，斜板52用於將檢測工具可拆卸地連接固定在車床床鞍組件43的前端，立板51的上端設置有兩個檢測單元，每個檢測單元包括朝向防護橫梁2前端的第一檢測塊61和第二檢測塊62，第一檢測塊61的後表面與防護橫梁2的前端面位置相對，第二檢測塊62的上表面與防護橫梁2的底面位置相對。

實施例1中，第一上軌道21包括直立設置的第一安裝板23，拉門1的上端裝配有並行設置的兩個第一滾輪11，第一安裝板23位於兩個第一滾輪11之間，第一安裝板23與兩個第一滾輪11的輪面之間的橫向間隙均為0.5mm；第二上軌道22包括直立且並行設置的第二安裝板24和第三安裝板25，z軸拉罩3的上端裝配有一個第二滾輪31，第二滾輪31設置在第二安裝板24和第三安裝板25之間，第二滾輪31的輪面與第二安裝板24和第三安裝板25之間的橫向間隙均為0.5mm。

實施例2的數控車床防護機構裝配精度檢測工具，如圖所示，該防護機構包括拉門1、防護橫梁2和z軸拉罩3，車床床身4的左右兩側分別通過螺釘固定有左立柱(圖中未示出)和右立柱(圖中未示出)，防護橫梁2安裝在左立柱和右立柱的上端，防護橫梁2上安裝有第一上軌道21，車床床身4的前側安裝有第一下軌道41，拉門1的上端和下端分別安裝在第一上軌道21和第一下軌道41上，防護橫梁2上安裝有第二上軌道22，z軸拉罩3的上端安裝在第二上軌道22上，z軸拉罩3的下端安裝在車床床身軌道42上，該檢測工具包括檢測板5，檢測板5包括上下一體設置的立板51和斜板52(兩者的夾角為150°)，斜板52用於將檢測工具可拆卸地連接固定在車床床鞍組件43的前端，立板51的上端設置有兩個檢測單元，每個檢測單元包括朝向防護橫梁2前端的第一檢測塊61和第二檢測塊62，第一檢測塊61的後表面與防護橫梁2的前端面位置相對，第二檢測塊62的上表面與防護橫梁2的底面位置相對。

實施例2中，立板51的上側焊接有第一折板53，第一折板53的上端焊接有平板54，平板54的左右端分別焊接有一塊第二折板55，每塊第二折板55包括呈直角設置的第一定位板56和第二定位板57，每塊第一定位板56上安裝有一塊第一檢測塊61，每塊第二定位板57上安裝有一塊第二檢測塊62。第一檢測塊61和第二檢測塊62均為圓柱銷，第一定位板56上設置有與第一檢測塊61相適配的第一凹槽(圖中未示出)，第一檢測塊61平放設置在第一凹槽內，第二定位板57上設置有與第二檢測塊62相適配的第二凹槽(圖中未示出)，第二檢測塊62平放設置在第二凹槽內。

實施例3的數控車床防護機構裝配精度檢測工具，如圖所示，該防護機構包括拉門1、防護橫梁2和z軸拉罩3，車床床身4的左右兩側分別通過螺釘固定有左立柱(圖中未示出)和右立柱(圖中未示出)，防護橫梁2安裝在左立柱和右立柱的上端，防護橫梁2上安裝有第一上軌道21，車床床身4的前側安裝有第一下軌道41，拉門1的上端和下端分別安裝在第一上軌道21和第一下軌道41上，防護橫梁2上安裝有第二上軌道22，z軸拉罩3的上端安裝在第二上軌道22上，z軸拉罩3的下端安裝在車床床身軌道42上，該檢測工具包括檢測板5，檢測板5包括上下一體設置的立板51和斜板52(兩者的夾角為150°)，斜板52用於將檢測工具可拆卸地連接固定在車床床鞍組件43的前端，立板51的上端設置有兩個檢測單元，每個檢測單元包括朝向防護橫梁2前端的第一檢測塊61和第二檢測塊62，第一檢測塊61的後表面與防護橫梁2的前端面位置相對，第二檢測塊62的上表面與防護橫梁2的底面位置相對。

實施例3中，第一上軌道21包括直立設置的第一安裝板23，拉門1的上端裝配有並行設置的兩個第一滾輪11，第一安裝板23位於兩個第一滾輪11之間，第一安裝板23與兩個第一滾輪11的輪面之間的橫向間隙s1均為0.5mm；第二上軌道22包括直立且並行設置的第二安裝板24和第三安裝板25，z軸拉罩3的上端裝配有一個第二滾輪31，第二滾輪31設置在第二安裝板24和第三安裝板25之間，第二滾輪31的輪面與第二安裝板24和第三安裝板25之間的橫向間隙s2均為0.5mm。

實施例3中，立板51的上側焊接有第一折板53，第一折板53的上端焊接有平板54，平板54的左右端分別焊接有一塊第二折板55，每塊第二折板55包括呈直角設置的第一定位板56和第二定位板57，每塊第一定位板56上安裝有一塊第一檢測塊61，每塊第二定位板57上安裝有一塊第二檢測塊62。第一檢測塊61和第二檢測塊62均為圓柱銷，第一定位板56上設置有與第一檢測塊61相適配的第一凹槽(圖中未示出)，第一檢測塊61平放設置在第一凹槽內，第二定位板57上設置有與第二檢測塊62相適配的第二凹槽(圖中未示出)，第二檢測塊62平放設置在第二凹槽內。

利用上述檢測工具檢測數控車床防護機構裝配精度的檢測方法，包括以下步驟：

(1)將防護橫梁2放置在左立柱和右立柱上，並將斜板52固定在車床床鞍組件43的前端，使立板51直立設置；

(2)將車床床鞍組件43移至車床左極限位置(如圖1所示)，分別測量兩個檢測單元上的第一檢測塊61的後表面與防護橫梁2的前端面之間的距離，並分別記為x1和x2，取x1和x2的平均值，記為分別測量兩個檢測單元上的第二檢測塊62的上表面與防護橫梁2的底面之間的距離，並分別記為y1和y2，取y1和y2的平均值，記為

將車床床鞍組件43移至車床右極限位置(如圖2所示)，分別測量兩個檢測單元上的第一檢測塊61的後表面與防護橫梁2的前端面之間的距離，並分別記為x3和x4，取x3和x4的平均值，記為分別測量兩個檢測單元上的第二檢測塊62的上表面與防護橫梁2的底面之間的距離，並分別記為y3和y4，取y3和y4的平均值，記為

計算與的差值以及與的差值；

(3)當與的差值在±0.5mm範圍內且與的差值在±1.0mm範圍內時，將防護橫梁2固定在左立柱和右立柱上；

當與的差值在±0.5mm範圍外和/或與的差值在±1.0mm範圍外時，調整防護橫梁2的前後位置和/或上下位置並重複步驟(2)，如此重複多次，直至與的差值在±0.5mm範圍內且與的差值在±1.0mm範圍內，則將防護橫梁2固定在左立柱和右立柱上。