一种数控机床主轴拉力测试仪的制作方法

本实用新型涉及拉力测试领域，尤其涉及一种数控机床主轴拉力测试仪。

背景技术：

数控车床是一种高精度、高效率的自动化机床。配备多工位刀塔或动力刀塔，机床就具有广泛的加工工艺性能，可加工直线圆柱、斜线圆柱、圆弧和各种螺纹、槽、蜗杆等复杂工件，具有直线插补、圆弧插补各种补偿功能，并在复杂零件的批量生产中发挥了良好的经济效果。机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件(齿轮或带轮)等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮，传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。数控机床主轴时数控机床的重要部件，通常是圆柱状，有时需要承受很大的力。现有技术在检测数控机床主轴是否符合生产质量时，没有测量数控机床主轴能够承受的最大压力值、最大拉力及形变量的测试。现有技术中目前尚无专门的仪器测量数控机床主轴断裂的临界拉力值，未经检测断裂的临界拉力值的数控机床主轴质量无法得到保证，在实际生产中未经检测的数控机床主轴容易发生安全事故。

因此，有必要对现有技术改进以解决上述技术问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种数控机床主轴拉力测试仪，解决现有技术中尚无针对数控机床主轴进行拉力测试的装置。具体而言通过以下技术方案实现：

设计的一种数控机床主轴拉力测试仪，包括桌体、与桌体下表面连接的桌腿、与桌体上表面连接的固定杆、与固定杆连接的固定夹头、设置在固定夹头左侧的移动夹头、与移动夹头连接的移动杆、与移动杆连接的液压传动装置、与液压传动装置连接且上表面设置有轮齿的传动杆、与传动杆上的轮齿啮合的小齿轮、与小齿轮连接的齿轮轴、与齿轮轴连接的大齿轮和拉力显示装置，所述桌体可设置为木质箱体，桌腿可采用金属结构；所述固定夹头设置为2个半环状钢圈，所述移动夹头设置为2个半环状钢圈，所述固定夹头及移动夹头用于夹紧圆柱状的数控机床主轴，由于数控机床的主轴通常是圆柱状，且在主轴的两端一般都设置有比主轴圆柱直径略大的圆环，固定夹头和移动夹头设置为半圆环状的钢圈可以更方便的夹紧主轴，在固定夹头和移动夹头夹紧数控机床的主轴时，可以采用液压机构压紧固定夹头与主轴、移动夹头与主轴；所述液压传动装置用于当传动杆向左移动时，控制移动杆及移动夹头向左移动；所述大齿轮及齿轮轴用于当大齿轮绕大齿轮的中心线转动时控制小齿轮绕小齿轮的中心线转动，大齿轮与小齿轮转动的角速度相同，可以手动旋转大齿轮，也可以用电机带动大齿轮旋转，大齿轮通过齿轮轴带动小齿轮旋转，大齿轮和小齿轮可设置为共轴，大齿轮的直径比小齿轮的直径大，大齿轮和小齿轮的直径比可以设置为1：50；所述拉力显示装置用于显示移动夹头受到的方向向右的拉力的值，拉力显示装置可设置为机械拉力显示装置，也可设置为电子拉力显示装置，拉力显示装置可以设置为记录在一次拉力测试过程中，移动夹头受到的最大的拉力值；所述液压传动装置及传动杆设置在桌体内部。

进一步，所述的数控机床主轴拉力测试仪，还包括与大齿轮啮合的电动齿轮、与电动齿轮共轴的电机、开关和与开关及电机连接的电池，所述电机设置在桌体内部，可以开启开关控制电机转动，带动大齿轮、小齿轮转动，节省人力。

进一步，所述的数控机床主轴拉力测试仪，还包括设置在桌体内部的棘爪和设置在桌体上的开门，所述棘爪用于当棘爪与传动杆上的轮齿接触时，控制传动杆只能向左移动，所述开门设置在棘爪上方，在不对数控机床主轴进行拉力测试需要将传动杆向右移动时，可以打开开门，手动抬起棘爪，此时传动杆可以向右移动，棘爪与传动杆上的齿轮接触时，可以控制移动杆和固定杆之间的距离只能增大，可以防止在进行主轴拉力测试时，移动杆和固定杆之间的距离减小，出现主轴拉伸、回复、再拉伸的步骤，使主轴形变次数过多，测得的正常情况下主轴拉断的临界拉力值不准确。

进一步，所述的数控机床主轴拉力测试仪，还包括设置在固定夹头上的第一紧固螺丝和设置在移动夹头上的第二紧固螺丝，所述第一紧固螺丝用于当旋紧第一紧固螺丝时，控制固定夹头上2个半圆环状钢圈之间的距离减小，所述第二紧固螺丝用于当旋紧第二紧固螺丝时，控制移动夹头上的2个半圆环状的钢圈之间的距离减小，可以在固定夹头及移动夹头夹紧主轴后旋紧第一紧固螺丝及第二紧固螺丝，使其更加紧固。

进一步，所述大齿轮与齿轮轴可拆卸式连接，所述齿轮轴设置为长方体，所述大齿轮中心设置有长方形的孔，所述孔与齿轮轴的顶面的大小及形状相同，本装置除桌体外，只有大齿轮面积较大，在不使用本装置时，可以将大齿轮取下，方便运输和存放。

进一步，所述桌腿设置为可伸缩杆，在不使用本装置时可以将桌腿收缩，方便存放和运输。

进一步，所述液压传动装置包括与传动杆连接的细箱、与移动杆连接的粗箱和与细箱及粗箱连通的管道，所述细箱和粗箱均设置为空心长方体箱，细箱内部的底面面积小于粗箱内部的底面面积，传动杆相对于移动杆，可以施加较小的力、移动较长的距离，由于对主轴进行拉力测试时，主轴的形变量通常很小，移动杆不需要移动过长的距离，且在同样的条件下，传动杆上施加力相对于移动杆受到的力较小，进一步省力。

进一步，所述固定夹头及移动夹头内侧均设置有凸粒，在加紧主轴时防止主轴移动。

进一步，所述拉力显示装置设置为电子压力显示仪，压力显示更准确，使用更方便，电子压力显示仪可以设置为记录一次测量主轴拉力过程中移动杆受到的最大的拉力值。

本实用新型的积极有益的技术效果包括：

(1)本装置可以测量数控机床主轴受到的拉力值，可以测量数控机床主轴拉断的临界拉力值；

(2)设置小齿轮、大齿轮及粗箱、细箱，在拉伸数控机床主轴时省力；

(3)设置与传动杆的轮齿连接的棘爪，防止在进行数控机床主轴拉力测试时，主轴形变次数过多造成拉断的临界拉力值不准确；

(4)设置移动夹头和固定夹头，更容易夹紧圆柱形的数控机床主轴；

(5)设置电机和电动齿轮，节省人力；显然，在进行数控机床主轴拉力测试时，本装置通过固定夹头和移动夹头夹紧数控机床主轴，通过转动大齿轮控制齿轮轴及小齿轮转动，进而控制移动杆、移动夹头向左移，拉伸数控机床的主轴，通过拉力显示装置移动夹头受到的向右的拉力值，从而测量数控机床主轴受到的拉力值，解决现有技术中尚无针对数控机床主轴进行拉力测试的装置；本实用新型的其他有益效果将结合下文具体实施例进行进一步的说明。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型的立体图；

图2为本实用新型1：1.2放大后的内部结构立体图；

图中，1、桌体；2、桌腿；3、固定杆；4、固定夹头；5、移动夹头；6、移动杆；7、传动杆；8、小齿轮；9、齿轮轴；10、大齿轮；11、拉力显示装置；12、电动齿轮；13、电机；14、棘爪；15、开门；16、第一紧固螺丝；17、第二紧固螺丝；18、细箱；19、粗箱；20、管道。

具体实施方式

实施例：一种数控机床主轴拉力测试仪，如图1-2所示，包括桌体1、与桌体1下表面连接的桌腿2、与桌体1上表面连接的固定杆3、与固定杆3连接的固定夹头4、设置在固定夹头4左侧的移动夹头5、与移动夹头5连接的移动杆6、与移动杆6连接的液压传动装置、与液压传动装置连接且上表面设置有轮齿的传动杆7、与传动杆7上的轮齿啮合的小齿轮8、与小齿轮8连接的齿轮轴9、与齿轮轴9连接的大齿轮10和拉力显示装置11，所述桌体1可设置为如图所示的木质箱体，上表面设置有槽，不会妨碍移动杆6的左右移动，桌腿2可采用金属结构；所述固定夹头4设置为2个图中形状的半环状钢圈，所述移动夹头5设置为2个半环状钢圈，所述固定夹头4及移动夹头5用于夹紧圆柱状的数控机床主轴，由于数控机床的主轴通常是圆柱状，且在主轴的两端一般都设置有比主轴圆柱直径略大的圆环，固定夹头4和移动夹头5设置为半圆环状的钢圈可以更方便的夹紧主轴，在固定夹头4和移动夹头5夹紧数控机床的主轴时，可以采用液压机构压紧固定夹头4与主轴、移动夹头5与主轴；所述液压传动装置用于当传动杆7向左移动时，控制移动杆6及移动夹头5向图中左侧移动；所述大齿轮10及齿轮轴9用于当大齿轮10绕大齿轮10的中心线转动时控制小齿轮8绕小齿轮8的中心线转动，大齿轮10与小齿轮8转动的角速度相同，可以手动旋转大齿轮10，也可以用电机13带动大齿轮10旋转，大齿轮10通过齿轮轴9带动小齿轮8旋转，大齿轮10和小齿轮8可设置为共轴，大齿轮10的直径比小齿轮8的直径大，大齿轮10和小齿轮8的直径比可以设置为1：50；所述拉力显示装置用于显示移动夹头5受到的方向向右的拉力的值，拉力显示装置可设置为机械拉力显示装置，也可设置为电子拉力显示装置，拉力显示装置11可以设置为记录在一次拉力测试过程中，移动夹头5受到的最大的拉力值；所述液压传动装置及传动杆7设置在桌体1内部。

本实施例中，所述的数控机床主轴拉力测试仪，还包括与大齿轮10啮合的电动齿轮12、与电动齿轮12共轴的电机13、开关和与开关及电机13连接的电池，所述电机13设置在桌体1内部，可以开启开关控制电机13转动，带动大齿轮10、小齿轮8转动，节省人力。

本实施例中，所述的数控机床主轴拉力测试仪，还包括设置在桌体1内部的棘爪14和设置在桌体1上的开门15，所述棘爪14用于当棘爪14与传动杆7上的轮齿接触时，控制传动杆7只能向左移动，所述开门15设置在棘爪14上方，在不对数控机床主轴进行拉力测试需要将传动杆向右移动时，可以打开开门15，手动抬起棘爪14，此时传动杆7可以向右移动，棘爪14与传动杆7上的齿轮接触时，可以控制移动杆6和固定杆3之间的距离只能增大，可以防止在进行主轴拉力测试时，移动杆6和固定杆3之间的距离减小，出现主轴拉伸、回复、再拉伸的过程，使主轴形变次数过多，测得的正常情况下主轴拉断的临界拉力值不准确。

本实施例中，所述的数控机床主轴拉力测试仪，还包括设置在固定夹头4上的第一紧固螺丝16和设置在移动夹头5上的第二紧固螺丝17，所述第一紧固螺丝16用于当旋紧第一紧固螺丝16时，控制固定夹头4上2个半圆环状钢圈之间的距离减小，所述第二紧固螺丝17用于当旋紧第二紧固螺丝时，控制移动夹头5上的2个半圆环状的钢圈之间的距离减小，可以在固定夹头4及移动夹头5夹紧主轴后旋紧第一紧固螺丝及第二紧固螺丝，使其更加紧固。

本实施例中，所述大齿轮10与齿轮轴9可拆卸式连接，所述齿轮轴9设置为长方体，所述大齿轮10中心设置有长方形的孔，所述孔与齿轮轴9的顶面的大小及形状相同，本装置除桌体1外，只有大齿轮10面积较大，在不使用本装置时，可以将大齿轮10取下，方便运输和存放。

本实施例中，所述桌腿2设置为可伸缩杆，在不使用本装置时可以将桌腿2收缩，方便存放和运输。

本实施例中，所述液压传动装置包括与传动杆7连接的细箱18、与移动杆6连接的粗箱19和与细箱18及粗箱19连通的管道20，所述细箱18和粗箱19均设置为空心长方体箱，如图所示，细箱18内部的底面面积小于粗箱19内部的底面面积，管道20内可以自由流动液压油，传动杆7相对于移动杆6，可以施加较小的力、移动较长的距离，由于对主轴进行拉力测试时，主轴的形变量通常很小，移动杆6不需要移动过长的距离，且在同样的条件下，传动杆7上施加力相对于移动杆6受到的力较小，进一步省力。

本实施例中，所述固定夹头4及移动夹头5内侧均设置有凸粒，在加紧主轴时防止主轴移动。

本实施例中，所述拉力显示装置11设置为电子压力显示仪，压力显示更准确，使用更方便，电子压力显示仪可以设置为记录一次测量主轴拉力过程中移动杆6受到的最大的拉力值。

实施过程：使用移动夹头5及固定夹头4夹紧数控机床主轴，然后启动电机13，电机13控制电动齿轮12旋转，进而控制大齿轮10、小齿轮8旋转，控制传动杆7向左移动，通过液压传动装置，控制移动杆6向左移动，拉伸数控机床主轴，当需要测量数控机床主轴拉断的临界拉力值时，控制移动杆6向左移动直至数控机床主轴拉断，拉力显示装置11能显示整个拉力测量过程周移动夹头5受到的方向向右的拉力的最大值；当不需要测量拉力值时，可以将大齿轮10与齿轮轴9分离，将桌腿2折叠，方便存放。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。