用于精密测量机的固定顶尖装置的制作方法

本发明涉及一种用于精密测量机的固定顶尖装置，属于机械技术领域。

背景技术：

机械零件是否合格，必须在零件加工过程中或者零件加工完成后进行测量，测量尺寸和公差达到要求为合格品。机械零件中有很大一部分为轴类零件，在进行轴类零件测量时要使用顶尖来支撑轴，所以顶尖在测量仪器中的使用非常广泛。顶尖一般成对使用，一个是固定顶尖，一个是活动顶尖。目前测量机常用的固定顶尖装置存在许多问题：结构复杂，加工精度要求高，装配要求高，顶针更换不方便等；尤其在设计固定顶尖装置时通常会为了减小顶尖装置的结构大小，电机输出轴与顶尖之间会选择通过皮带或齿轮连接，这种设计会使顶尖受到侧向力，从而影响转动的平稳性，会降低顶尖精度。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于精密测量机的固定顶尖装置，结构简单，精度高，顶尖平稳性好。

按照本发明提供的技术方案，所述用于精密测量机的固定顶尖装置，包括顶尖装置机座，其特征是：在所述顶尖装置机座上通过高精度交叉滚子轴承转动安装顶尖主轴，高精度交叉滚子轴承的内圈与顶尖主轴连接，高精度交叉滚子轴承的外圈与顶尖装置机座的上孔端面连接固定，在顶尖主轴的上端部可拆卸安装顶尖；在所述顶尖装置机座上固定顶尖电机座，在顶尖电机座上固定电机，电机的输出轴与顶尖主轴的下段通过高精度的弹性联轴器进行直联。

进一步的，在所述顶尖主轴的中间圆柱的下端面上安装光栅圆盘，光栅圆盘与顶尖主轴固定，在光栅圆盘的盘面上贴有光栅，在光栅圆盘一侧设置对光栅进行读数的光栅读数头。

进一步的，所述顶尖通过螺栓安装在顶尖主轴的上端部。

进一步的，所述光栅读数头设置在光栅支架上，光栅支架可调节式安装在顶尖装置机座上。

进一步的，所述光栅支架由两个支架板通过螺栓连接而成。

进一步的，所述顶尖主轴与顶尖连接时螺栓数量为4个，沿顶尖主轴周向均匀分布。

进一步的，在所述顶尖主轴与高精度交叉滚子轴承处设有油封。

进一步的，所述顶尖装置机座通过螺栓固定在平台上。

本发明具有以下优点：

（1）在顶尖主轴与顶尖装置机座之间采用高精度交叉滚子轴承，顶尖主轴支撑在高精度交叉滚子轴承上，以保证固定顶尖的轴向和径向跳动精度；

（2）顶尖和顶尖主轴采用可更换的结构，当顶尖有磨损时，便于更换顶尖，方便顶尖的更换；

（3）在顶尖主轴端部安装光栅圆盘，通过螺钉固定连接，在顶尖装置机座上安装光栅读书头对光栅圆盘进行非接触读数，以得到顶尖准确位置和转速等；

（4）电机与顶尖主轴通过弹性联轴器进行直连，顶尖主轴与顶尖通过紧固螺栓连接，能够保证顶尖主轴的传动平稳。

附图说明

图1为本发明所述用于精密测量机的固定顶尖装置的结构示意图。

图2为本发明所述用于精密测量机的固定顶尖装置的剖视图。

附图标记说明：1-顶尖、2-高精度交叉滚子轴承、3-顶尖装置机座、4-光栅圆盘、5-弹性联轴器、6-电机、7-顶尖电机座、8-光栅支架、9-光栅读数头、10-顶尖主轴。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，本发明所述用于精密测量机的固定顶尖装置包括顶尖装置机座3，顶尖装置机座3通过螺栓固定在平台上，在顶尖装置机座3上通过高精度交叉滚子轴承2转动安装顶尖主轴10，高精度交叉滚子轴承2设置在顶尖装置机座3的上孔端面上，高精度交叉滚子轴承2的内圈通过螺栓与顶尖主轴10连接，高精度交叉滚子轴承2的外圈与顶尖装置机座3的上孔端面通过螺栓连接固定；采用上述连接方式能很好地保证顶尖主轴10转动时的稳定性，减少顶尖主轴10发生偏移的可能；在所述顶尖主轴10的上端部通过螺栓安装顶尖1，当顶尖1磨损严重时，可方便更换；在所述顶尖装置机座3上通过螺栓固定顶尖电机座7，在顶尖电机座7上通过螺栓固定电机6，电机6的输出轴与顶尖主轴10的下段通过高精度的弹性联轴器5进行直联，用来传递扭矩，电机6转动时不会对顶尖主轴10造成侧向力，因此能保持转动平稳性。

在所述顶尖主轴10的中间圆柱的下端面上安装光栅圆盘4，光栅圆盘4通过螺钉与顶尖主轴10固定，在光栅圆盘4的盘面上贴有光栅，当顶尖主轴10转动时会带着光栅圆盘4转动，光栅圆盘4一侧的光栅读数头9可对光栅圆盘4上的光栅进行读数，达到测量转速的目的；所述光栅读数头9设置在光栅支架8上，光栅支架8通过螺栓固定在顶尖装置机座3上，光栅支架8由两个支架板通过螺栓连接而成，以便于调节光栅读数头9的位置。

所述顶尖1、高精度交叉滚子轴承2和顶尖主轴10的连接以顶尖主轴10为基准，可以大大提高精度；所述顶尖主轴10与其他部件连接时，螺栓或螺钉数量一般为4个沿顶尖主轴10周向均匀分布较合适，少于两个连接不稳定，太多会影响转动的稳定性；使用时，在顶尖主轴10与高精度交叉滚子轴承2处设有油封，防止润滑油泄露。

本发明所述用于精密测量机的固定顶尖装置的安装步骤先后顺序为：顶尖装置机座3、高精度交叉滚子轴承2、顶尖主轴10、光栅圆盘4、弹性联轴器5、顶尖电机座7、电机6、光栅支架8、光栅读数头9、顶尖1。要更换顶尖1时，只需拧开顶尖1与顶尖主轴10之间螺栓上的螺母，换上新的顶尖1后拧紧螺母即可。

本发明所述用于精密测量机的固定顶尖装置，是在分析影响固定顶尖装置精度的各种因素基础上，对固定顶尖装置结构进行的简化设计，该固定顶尖装置精度可达1μ级，顶尖平稳性好，转速和位置可测。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种用于精密测量机的固定顶尖装置，包括顶尖装置机座，其特征是：在所述顶尖装置机座上通过高精度交叉滚子轴承转动安装顶尖主轴，高精度交叉滚子轴承的内圈与顶尖主轴连接，高精度交叉滚子轴承的外圈与顶尖装置机座的上孔端面连接固定，在顶尖主轴的上端部可拆卸安装顶尖；在所述顶尖装置机座上固定顶尖电机座，在顶尖电机座上固定电机，电机的输出轴与顶尖主轴的下段通过高精度的弹性联轴器进行直联。本发明结构简单，精度高，顶尖平稳性好。

技术研发人员：石秀东;石珂;张健
受保护的技术使用者：绍兴柯桥普利欣精密仪器有限公司
技术研发日：2017.07.27
技术公布日：2017.11.03