专利名称：立式磨床机后测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及使用磨床加工的零件的测量装置，具体地说是一种立式磨床机后测
量装置。
背景技术：
大型立式磨床的加工尺寸控制问题一直是一个难点，大部分制造商都采用砂轮进给定程控制尺寸，采用定程磨削加工，对机床的运动传动链要求很高，机床精度寿命保持性差，同时为了加工出合格尺寸精度的产品，工人需反复多次采用传统的机械表人工测量，由于零件尺寸较大，测量很不方便，劳动强度很大并且不容易测量准确，还要针对不同的加工件定制不同的检具，成本较高。也有少数厂家尝试采用加工后测量，但由于位置较紧张，往往采用汽缸驱动测头， 测量速度较快，但运动机构刚性差，汽缸精度差，测量运动精度不高，重复定位精度差，引起测不准，效果不理想，只能用于测量精度要求较低的场合。当对测量要求较高时往往达不到要求，容易造成废品。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供一种立式磨床机后测量装置，该装置采用加工后测量，测量精度高、效率高。按照本发明提供的技术方案，一种立式磨床机后测量装置，包括底座，所述底座上固定有竖向设置的由伺服电机驱动的导轨丝杠组件，所述导轨丝杠组件包括导向直线导轨及滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副的螺母座上固定有测量座，所述测量座上固定有测头，所述测头及所述伺服电机分别与所述磨床的数控系统电连接。所述测量座与所述导轨丝杠组件之间设置有光栅尺，所述光栅尺与所述磨床的数控系统电连接。所述测量座内安装有测量联结套，所述测量联结套的下端安装有测量固定器，所述测量固定器上固定有三联支架，所述三联支架上固定有所述测头。所述测头采用红宝石测头。所述底座固定在所述磨床的上下往复滑板上。所述底座上设置有防护罩。本发明与已有技术相比具有以下优点本发明将伺服电机与导轨丝杠组件相接合，并与磨床的数控系统相连接，通过伺服驱动精确定位，刚度高、精度高，同时能将测量数据记录在机床数据库内以便统计；本发明将测头固定在三联支架上，可实现多表面测量，对于各种形状的加工零件、各种需测量表面都能通过一套装置来实现，效率高；本发明采用测量定中心及配有校准测量点，保证了测量重复定位精确。
图1是本发明的结构示意图。图2是图1的俯视图。图3是图1的左视图，其中拆去了防护罩。图4是本发明安装于磨床上的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的说明。图1 图4中，包括伺服电机1、定位子2、防护罩3、联结板4、测量座5、光栅尺6、 光栅尺连接板7、底座8、电机联接板9、联轴器10、导轨丝杠组件11、测量联结套12、测量固定器13、三联支架14、测头15、机后测量装置16、上下往复滑板17、进给滑板18、砂轮磨削主轴19、横梁20、待加工测量零件21、回转工作台22、定中心芯轴23、定中心测量点24、端面测量基准点25、内表面测量点26、端面尺寸测量点27、外表面测量点28、校准测量点29寸。如图1 图3所示，本发明是一种立式磨床机后测量装置16，包括通过螺栓固定在磨床的上下往复滑板17上的底座8，底座8与上下往复滑板17之间还设置有用来定位的定位子2。在底座8上固定有竖向设置的由伺服电机1驱动的导轨丝杠组件11，伺服电机 1通过联轴器10直接带动导轨丝杠组件11。导轨丝杠组件11包括集成在一起的导向直线导轨及滚珠丝杠副，外型尺寸紧凑。伺服电机1及导轨丝杠组件11均采用市售标准产品， 例如伺服电机1采用西门子AC交流伺服电机，导轨丝杠组件11采用THK智能导轨丝杠组合单元。导轨丝杠组件11中的滚珠丝杠副的螺母座上固定有联结板4，联结板4上固定有测量座5，测量座5上固定有测头15，测头15及伺服电机1分别与磨床的数控系统电连接。在测量座5与导轨丝杠组件11之间还可以设置有光栅尺6，光栅尺6的移动部分通过光栅尺连接板7固定在测量座5上，光栅尺6的固定部分固定在导轨丝杠组件11的固定部分上。光栅尺6与磨床的数控系统电连接，用来校正导轨丝杠组件11的误差。测头15在测量座5上的固定方式如下在测量座5的导向孔内安装有测量联结套 12，其上下位置可在测量座5内按需调整，测深孔时可向下调，测浅孔时向上调。测量联结套12的下端安装有测量固定器13。在测量固定器13的定位孔内固定有三联支架14，三联支架14上固定有测头15。测头15最好采用红宝石测头。三个红宝石测头15可分别测量零件的内表面、外表面及端面。测量固定器13、三联支架14及红宝石测头15也均为市售产品，例如MARP0SS品牌的产品。在底座8上还可以设置有起防护作用的防护罩3，防护罩3将伺服电机1及导轨丝杠组件11罩住。如图4所示，本发明使用时，机后测量装置16安装在磨床的上下往复滑板17上， 可以随上下往复滑板17由横梁20在X轴上作左右伺服运动，随进给滑板18上的Z轴和砂轮磨削主轴19 一起作上下往复运动。待加工测量零件21安装在机床回转工作台22上，可以随工作台22进行回转运动。机后测量装置16的测头15可以单独进行上下Zl轴伺服运动以让开砂轮及进行深孔测量。本发明通过机床X轴、Z轴及本发明的Zl轴的精确运动，采用三轴联动使测量点移到所需测量表面来进行机后测量，再通过数控系统CPU的运算显示当前零件实际尺寸及与要求尺寸的差值。本发明的测量原理及实现方式如 下大型立磨由于加工零件较大，磨架工作行程受限制一般无法实现双点测量，而只能进行单边测量，同时单边测量运动行程较短，可以提高测量效率。如图4所示，机床在第一次测量前，先在回转工作台22的上端面的工件回转中心安装定中心芯轴23，并用机械表测量校准。再将测量杆通过X轴、Z轴及Zl轴运动到芯轴 23两侧进行测量，找出待加工测量零件21中心点位置0点，并将该位置记忆在数控系统中， 定为测量原点位置，然后将芯轴23从机床上拆除。接着，再将测量点移到校准测量点29处， 记下该位置到原点0的X轴距离L。校准测量点29位置调整好后不允许再变动，其作用是 一旦机床出故障0点偏移后，可以通过该点重新找到0点，也可以通过该点来修正0点。测量待加工测量零件21内外表面尺寸时，先将测点移到需测量位置，即内表面测量点26或外表面测量点28处，测点发开关信号到系统内CPU，系统记忆其相对0点的运动位移a，这样其内径尺寸就为Φ(1’ =2*a，如要求尺寸为Φ d，则所需剩余加工尺寸余量单边 X，=(Φ(1，-id)/2。测量待加工测量零件21端面尺寸时，先将测点移到端面测量基准点25处，CPU记下在该处Zl轴位置值Bi，再将测点移到需测量位置，即端面尺寸测量点27处，CPU记下在该处Zl轴位置值B2，这样其厚度尺寸就为H=B2-B1，如要求尺寸为H’，则所需剩余加工尺寸余量 B’ =H-H’。本发明将伺服电机与导轨丝杠组件相接合，并与磨床的数控系统相连接，通过伺服驱动精确定位，刚度高、精度高，同时能将测量数据记录在机床数据库内以便统计；本发明将测头固定在三联支架上，可实现多表面测量，对于各种形状的加工零件、各种需测量表面都能通过一套装置来实现，效率高；本发明采用测量定中心及配有校准测量点，保证了测量重复定位精确。本实用新具有结构简单，紧凑，加工制造成本较低且较易实施，性能又稳定、精度高以及防水性能好、使用寿命长等特点，既保证了高效率，又保证了高精度和灵活多功能性。
权利要求
1.一种立式磨床机后测量装置，其特征是包括底座(8)，所述底座(8)上固定有竖向设置的由伺服电机(1)驱动的导轨丝杠组件(11 )，所述导轨丝杠组件(11)包括导向直线导轨及滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副的螺母座上固定有测量座(5)，所述测量座(5)上固定有测头(15)，所述测头(15)及所述伺服电机(1)分别与所述磨床的数控系统电连接。
2.按照权利要求1所述的立式磨床机后测量装置，其特征是所述测量座(5)与所述导轨丝杠组件(11)之间设置有光栅尺(6 )，所述光栅尺(6 )与所述磨床的数控系统电连接。
3.按照权利要求1所述的立式磨床机后测量装置，其特征是所述测量座(5)内安装有测量联结套(12)，所述测量联结套(12)的下端安装有测量固定器(13)，所述测量固定器 (13)上固定有三联支架(14)，所述三联支架(14)上固定有所述测头(15)。
4.按照权利要求3所述的立式磨床机后测量装置，其特征是所述测头(15)采用红宝石测头。
5.按照权利要求1所述的立式磨床机后测量装置，其特征是所述底座(8)固定在所述磨床的上下往复滑板(17)上。
6.按照权利要求1所述的立式磨床机后测量装置，其特征是所述底座(8)上设置有防护罩(3)。
全文摘要
本发明涉及一种立式磨床机后测量装置，包括底座，所述底座上固定有竖向设置的由伺服电机驱动的导轨丝杠组件，所述导轨丝杠组件包括导向直线导轨及滚珠丝杠副，所述滚珠丝杠副的螺母座上固定有测量座，所述测量座上固定有测头，所述测头及所述伺服电机分别与所述磨床的数控系统电连接。本发明将伺服电机与导轨丝杠组件相接合，并与磨床的数控系统相连接，通过伺服驱动精确定位，刚度高、精度高，并保证了测量重复定位精确。
文档编号B24B49/00GK102198633SQ201110120889
公开日2011年9月28日 申请日期2011年5月11日 优先权日2011年5月11日
发明者谢振华 申请人:无锡市明鑫数控磨床有限公司