专利名称：管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种检测装置，尤其涉及一种管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置。
背景技术：
一般的管接箍车丝机通过Z向传动利用斜锲块和刀盘的组合作用实现X向的进给。刀盘的大致结构如图1所示，X向进给的工作原理如图1所示。图1、图2中所示，11为主轴，12为Z向传动轴，13为特殊轴承，14为斜锲块，15为刀盘外端盖，151为复位弹簧安装孔、16为弹簧，17为调整垫片，18为滑动体，19为特殊线性轴承盘，20为刀杆及刀片。Z向传动轴12将驱动力通过斜锲块14传递给刀盘滑动体18，由于特殊轴承13和刀盘外端盖15的作用，分别限制了Z向传动轴上下方和刀盘滑动体前后方的自由度，因而最终令滑动体实现了X方向的进给，其行程取决于斜锲块的斜率和Z向进给量，滑动体与外端盖前后共有两个特殊线性轴承盘19，故滑动体为滚动摩擦，滑动体下方装有一组弹簧16，主要起复位和缓冲减振的作用。
由于车丝机在设计时有一股冷却液流经刀盘，不可避免的造成了泄漏，随着时间的推移渐渐与刀盘特殊轴承盘中的润滑脂混合，严重影响了其使用效果，因而刀盘需定期进行离线保养，解体清洗内部各构件，更换润滑脂及部分滚珠，此外还要对部分磨损面进行修复。然而在返装时则会出现一个问题，由于刀盘外端盖是通过垫片来预紧特殊轴承盘的，也就是说端盖既要与垫片接触又要与特殊轴承盘接触，这样就出现了过定位现象，若端盖与垫片接触过松而与轴承盘接触过紧(预紧力过大)，垫片就不起作用，所有的力均作用到轴承盘上，增大了滑动体摩擦阻力，大大降低其使用寿命，同时端盖内壁也会受到较为严重的破坏；若端盖与垫片接触过紧而与轴承盘接触过松(预紧力过小)，会导致滑动体与轴承盘和端盖间的间隙过大，预紧失效。现有技术在刀盘预紧时，其内部松紧情况是凭人为的手感把握，在实际使用时发现，这种手感很难把握，经常因为刀盘的预紧不当影响到了产品精度而被迫停机更换，而重新上机的刀盘也可能出现相同的情况。
由于每次离线的刀盘大都需要更换部分构件，同时考虑到磨损面的修复问题，在实际操作时，刀盘内部调整垫片的厚度是有选择性变化的，若厚度选择不当，则会出现上述两种失效情况，即预紧力过大或过小。我们可以对这两种情况分别进行一定的分析。
1)、当预紧力过大时(垫片过薄)，由于两侧端盖采用法兰螺栓联接，其轴向产生的巨大作用力均作用在刀盘内部的特殊轴承盘上，由此一来，轴承盘中的滚珠与端盖内壁和滑动体的实际运动由滚动摩擦式改变为滑动摩擦式，伴随而来的是润滑不均匀和受力过于集中，因此不仅会加大滚珠的磨损，同时又会令端盖内壁和滑动体出现拖痕，这些破会性的损伤都是刀盘报废最主要的原因。
2)、当预紧力过小时(垫片过厚)，会令特殊轴承盘与端盖和滑动体的间隙过大，在使用时会直导致所加工接箍的精度误差(见图3)。在刀盘预紧正常的情况下，Z1向的位移可通过斜锲和刀盘的组合作用最终转换为X1，而O1点即为刀具实际作用点，假使刀盘内部存在间隙S，就需要Z1向的位移部分去补偿它，而最终令Z1、X1方向的进给不足，即图中的O2点，O1与O2点的位置误差就是影响接箍车丝精度的关键所在。当然，图3只是为了便于解释精度误差而寻找的一个特例，在实际加工过程中，由于内部间隙的存在，螺纹加工时根据切削反作用力的大小，O2点的位置是始终变化的，因而很难通过增大Z向进给量去消除间隙S，所以这个间隙只有在装配时通过调整垫片来消除。
发明内容
本发明的目的，在于解决现有技术存在的上述问题，提供一种管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置，用于对刀盘预紧力的最终校验，并依据校验的数据科学的选择调整垫片的厚度。
本发明的目的是这样实现的一种管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置，用于安装在车丝机刀盘端盖上并与刀盘滑动体相连对刀盘预紧力进行检测，其特征在于，包括检测安装座，为倒漏斗形中空结构；齿条轴，其竖向设置在检测安装座内，上端伸出安装座外，下端两侧设有齿条；两齿轮轴，分别设置在检测安装座内齿条轴的两侧并分别与齿条轴两侧的齿条啮合传动相连；
拉杆，顺延连接在齿条轴的上端；检测连接板，平行于拉杆设置在拉杆的一侧并通过一个螺栓固定在拉杆的上端；两轴承盖，安装在检测安装座的同一侧并分别通过轴承与两齿轮轴固定相连，两齿轮轴的轴端分别通过轴承向外伸出；两方块套，分别连接在两齿轮轴向外伸出的轴端可带动两齿轮轴转动；数显扭矩扳手，可与两方块套中的任何一个连接带动所连接的方块套转动。
所述的检测安装座底部安装有止动块，该止动块头部设有可限定齿条轴极限位置的弹性结构件。
所述的检测连接板上设有用于与刀盘滑动体连接的多个螺孔。
所述的检测安装座上设有用于与车丝机刀盘端盖连接的多个连接杆。
所述的拉杆下端设有外螺纹，所述的齿条轴上端设有内螺纹，拉杆与齿条轴螺纹连接，拉杆的高度可调节。
本发明管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置由于采用了以上技术方案，可用于对刀盘预紧力的最终校验，并依据校验的数据科学的选择调整垫片的厚度。确保管接箍车丝机的正常工作和产品精度。
图1为车丝机的刀盘的结构示意图；图2为车丝机的X向进刀原理图；图3为图1所示车丝机刀盘的内部间隙分析图；图4为本发明管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置主要部件的结构示意图；图5为图4所示管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置主要部件的侧视结构示意图；图6为本发明管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置的工作原理示意图；图7为图6所示工作原理示意图的侧视示意图。
具体实施例方式
参见图4、图5、图6，本发明管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置，包括检测安装座23、齿条轴27、两齿轮轴28、拉杆22、检测连接板21、两轴承盖24、两方块套25、止动块26和数显扭矩扳手30。检测安装座23为倒漏斗形中空结构件，在检测安装座23的下部设有用于与车丝机刀盘端盖连接的多个连接杆231；齿条轴27竖向设置在检测安装座23内，上端伸出安装座外，下端两侧设有齿条；两齿轮轴28分别设置在齿条轴27的两侧并分别与齿条轴两侧的齿条啮合传动相连；拉杆22顺延连接在齿条轴27的上端；检测连接板21平行于拉杆22设置在拉杆的一侧并通过一个螺栓29固定在拉杆的上端，在检测连接板21上设有用于与刀盘滑动体连接的多个螺孔；两轴承盖24安装在检测安装座23的同一侧并分别通过轴承与两齿轮轴28固定相连，两齿轮轴的轴端分别通过轴承向外伸出；两方块套25分别连接在两齿轮轴28向外伸出的轴端可带动两齿轮轴转动；数显扭矩扳手30(配合参见图6、图7)可与两方块套中的任何一个连接带动所连接的方块套转动。止动块26安装在检测安装座的底部，该止动块头部设有弹性结构件，可用于限定齿条轴27的极限位置。
本发明管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置的工作原理可结合图6、图7说明如下将刀盘预紧力检测装置的检测安装座23通过螺栓31固定于刀盘端盖15底部，此螺栓孔即为原复位弹簧安装孔151，再将检测连接板21通过螺栓32装于刀盘滑动体18之上，其相对位置可由拉杆22下端的螺纹进行调节，将一把数显扭矩扳手30插入检测装置方块套25内，由于方块套与齿轮轴28相连，当扳动扭矩扳手时，方块套25带动齿轮轴28，再通过齿条轴27、拉杆22和检测连接板21驱动滑动体18。这样一来，通过检测装置就可将扭矩扳手30的周向运动转化为刀盘滑动体18的径向移动，同时滑动体的摩擦阻力就可转换为扭矩值显示于数显扭矩扳手上。因此刀盘特殊轴承盘预紧力的大小(内部的松紧情况)即能得到量化的测量。
刀盘预紧力检测与调整的具体过程如下1)、先将刀盘检测装置装于新品刀盘之上，而后通过扭矩扳手使滑动体相对端盖来回移动数次，以保证刀盘滑动体内部润滑均匀，防止由于摩擦阻力过大而出现的检测值失真。
2)、令滑动体置于端盖最下方(顺时针操作起始位置)，将扭矩扳手顺时针转动10次，每次转动90°(此时滑动体相对端盖缓慢向上)，并依次将数显扭矩扳手上的数字进行记录，所得的10组数据计算平均值，此平均值即可视作顺时针方向的预紧力大小。随后再将滑动体置于端盖最上方(逆时针操作起始位置)，逆时针旋转扭矩扳手10次，每次转动90°(此时滑动体相对端盖缓慢向下)，利用同样的方法得出逆时针方向的预紧力大小。(步骤1和2目的在于通过对新品刀盘的检测，得出预紧力的基准值，从而为修复刀盘预紧力的检测提供参考。因而所测量的新品刀盘数量越多，其值就越真实可靠。)3)、保养返装后的刀盘采用类似步骤1)和2)中的方法，得出顺、逆时针预紧力的大小，将此两值与基准值比较，以判断保养刀盘是否具有使用标准。若其与基准值的偏差在±5％以内，则视作保养完毕；除此以外，均需重新改变调整垫片的厚度。
4)、重新改变调整垫片厚度有以下四种情况其一，检测保养刀盘所得的顺、逆时针值均小于相对应的基准值，且分别测得的10组数据无明显波动。此时说明预紧力过小，只需根据实际数据均匀减小调整垫片的厚度即可。
其二，检测保养刀盘所得的顺、逆时针值均大于相对应的基准值，且分别测得的10组数据无明显波动。此时说明预紧力过大，只需根据实际数据均匀增大调整垫片的厚度即可。
其三，检测保养刀盘所得的顺、逆时针值均小于相对应的基准值，而分别测得的10组数据呈递增或递减趋势。此时说明预紧力仍然过小，且由于内部间隙不等，需在减小调整垫片厚度的同时，将垫片改为倾斜式，垫片较厚端置于预紧力值略大处，较薄端则置于预紧力较小处。
其四，检测保养刀盘所得的顺、逆时针值均大于相对应的基准值，而分别测得的10组数据呈递增或递减趋势。此时说明预紧力过大，且内部间隙亦不等，就需在增大调整垫片厚度的同时同样将垫片改为倾斜式，垫片较厚端置于预紧力值略大处，较薄端则置于预紧力较小处。
5)、调整完毕后，再对刀盘进行预紧力的检测，并重复上述操作，直至与基准值相近，满足使用标准为止。
权利要求
1.一种管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置，用于安装在车丝机刀盘端盖上并与刀盘滑动体相连对刀盘预紧力进行检测，其特征在于，该检测装置包括检测安装座，为倒漏斗形中空结构；齿条轴，其竖向设置在检测安装座内，上端伸出安装座外，下端两侧设有齿条；两齿轮轴，分别设置在检测安装座内齿条轴的两侧并分别与齿条轴两侧的齿条啮合传动相连；拉杆，顺延连接在齿条轴的上端；检测连接板，平行于拉杆设置在拉杆的一侧并通过一个螺栓固定在拉杆的上端；两轴承盖，安装在检测安装座的同一侧并分别通过轴承与两齿轮轴固定相连，两齿轮轴的轴端分别通过轴承向外伸出；两方块套，分别连接在两齿轮轴向外伸出的轴端可带动两齿轮轴转动；数显扭矩扳手，可与两方块套中的任何一个连接带动所连接的方块套转动。
2.如权利要求1所述的管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置，其特征在于所述的检测安装座底部安装有止动块，该止动块头部设有可限定齿条轴极限位置的弹性结构件。
3.如权利要求1所述的管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置，其特征在于所述的检测连接板上设有用于与刀盘滑动体连接的多个螺孔。
4.如权利要求1所述的管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置，其特征在于所述的检测安装座上设有用于与车丝机刀盘端盖连接的多个连接杆。
5.如权利要求1所述的管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置，其特征在于所述的拉杆下端设有外螺纹，所述的齿条轴上端设有内螺纹，拉杆与齿条轴螺纹连接，拉杆的高度可调节。
全文摘要
本发明提供了一种管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置，它主要包括检测安装座、齿条轴、两齿轮轴、拉杆、检测连接板、两轴承盖、两方块套和数显扭矩扳手。本发明管接箍车丝机刀盘预紧力检测装置可用于对刀盘预紧力的最终校验，并依据校验的数据科学的选择调整垫片的厚度，从而可确保管接箍车丝机的正常工作和产品精度。
文档编号G01L1/00GK101063634SQ20061002607
公开日2007年10月31日 申请日期2006年4月26日 优先权日2006年4月26日
发明者顾皓, 沈一春 申请人:宝山钢铁股份有限公司