本發(fā)明屬于機械加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及大型數(shù)控滾齒機刀架的重合度檢測與調(diào)整。

背景技術(shù)：

大型數(shù)控滾齒機在礦山、冶金、船舶等行業(yè)應(yīng)用廣泛，不僅是制齒行業(yè)所必需的產(chǎn)品，也是國家制造戰(zhàn)略發(fā)展不可或缺的產(chǎn)品，而滾齒機刀架的活動支撐孔與滾刀主軸軸線的重合度是影響齒輪加工精度的重要因素之一。目前，我國滾齒機刀架的活動支撐孔與滾刀主軸軸線的重合度檢驗是按照國標(biāo)GB/T25380-2010中的G10項執(zhí)行，但該項標(biāo)準(zhǔn)只適用于加工規(guī)格為的滾齒機，而未涉及加工規(guī)格超過的滾齒機，若繼續(xù)按照國標(biāo)推薦的方法檢測，則存在以下問題：首先，同軸度量具制造難度大，加工成本高，不易控制自身精度。其次，檢測時，需將刀架主軸軸線調(diào)至垂直位置，但在裝配活動支撐孔支座時，必須修刮活動支撐孔支座與滑座結(jié)合面來調(diào)整活動支撐孔與刀架滾刀主軸錐孔的重合度，此時需將刀架主軸軸線調(diào)至水平方向。大型刀架部件的裝配需要反復(fù)進行調(diào)整及檢測，而刀架體積大，重量重，倒工位導(dǎo)致吊裝等繁冗操作，既降低了機床裝配效率，又加大了工人的操作難度與勞動強度；再次，不易消除量具自身的撓度問題帶來的誤差，以及不易控制量具自身的制造誤差造成的間隙，易造成檢測結(jié)果失真及檢驗重復(fù)性較差。

現(xiàn)有國標(biāo)采用的同軸度量具主要由帶錐頭檢驗棒與檢驗套兩部分組成。測量時刀架主軸軸線調(diào)至垂直位置，安裝帶錐頭檢驗棒，一端固定于刀架滾刀主軸錐孔，另一端穿過活動支撐孔，然后固定千分表，使千分表測頭依次在A、B兩個相垂直平面內(nèi)盡可能靠近活動支撐處并觸及檢驗棒。當(dāng)檢驗套滑動進入和退出活動支撐孔時進行檢測，誤差以檢驗套進入時產(chǎn)生的重合度誤差加上檢驗套和檢驗棒的間隙之半計。檢測活動支撐孔與滾刀主軸軸線的重合度精度時，GB/T25380-2010標(biāo)準(zhǔn)中也提到了可用水平測量的方法，但要消除量具的長度帶來的測量誤差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種適用于加工規(guī)格超出國標(biāo)規(guī)定的大型數(shù)控滾齒機刀架重合度檢測裝置及檢測與調(diào)整方法。

為達到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種大型數(shù)控滾齒機刀架重合度檢測裝置，包括底座導(dǎo)軌以及測量區(qū)域直徑相同的第一量棒和第二量棒；所述第一量棒和第二量棒分別與所述滾齒機刀架上相對設(shè)置的刀架滾刀主軸錐孔和刀架活動支撐孔對應(yīng)相連，第一量棒的中心與刀架滾刀主軸錐孔的中心重合，第二量棒的中心與刀架活動支撐孔的中心重合，底座導(dǎo)軌與所述滾齒機刀架的主軸軸線平行，底座導(dǎo)軌上設(shè)置有可以沿底座導(dǎo)軌滑移的測量角鐵，測量角鐵上設(shè)置有用于檢測第一量棒與第二量棒間的重合度偏差的千分表。

所述滾齒機刀架的主軸軸線保持水平。

所述第一量棒采用錐柄等徑量棒，錐柄等徑量棒包括與所述刀架滾刀主軸錐孔的錐度保持一致的錐形頭部以及用于接觸所述千分表的測頭的第一等徑段，第一等徑段與錐形頭部相連，錐形頭部與刀架滾刀主軸錐孔相配合。

所述滾齒機刀架上設(shè)置有用于固定所述錐柄等徑量棒的拉桿螺栓，錐柄等徑量棒的錐形頭部上設(shè)置有用于連接拉桿螺栓的螺紋盲孔。

所述第二量棒采用直柄等徑量棒，直柄等徑量棒包括與所述刀架活動支撐孔間隙配合的部分以及用于接觸所述千分表的測頭的第二等徑段，所述間隙配合的部分與第二等徑段相連。

所述間隙配合的部分上設(shè)置有用于減少配合長度的凹槽，所述間隙配合的部分的中心處設(shè)置為中空結(jié)構(gòu)；所述直柄等徑量棒還包括用于連接所述間隙配合的部分與第二等徑段的螺紋段，所述螺紋段上設(shè)置有用于安裝鎖緊螺母的外螺紋。

一種大型數(shù)控滾齒機刀架重合度檢測與調(diào)整方法，包括以下步驟：

1)使所述滾齒機刀架保持水平，將測量區(qū)域直徑相同的第一量棒和第二量棒分別與所述滾齒機刀架上相對設(shè)置的刀架滾刀主軸錐孔和刀架活動支撐孔對應(yīng)連接，連接過程中對第一量棒和第二量棒自身的位置度進行檢測，當(dāng)確定刀架滾刀主軸錐孔與刀架活動支撐孔的位置度可以對應(yīng)映射到第一量棒與第二量棒的位置度后，對第一量棒和第二量棒進行固定；

2)校平底座導(dǎo)軌后，將千分表固定于可以沿所述底座導(dǎo)軌滑移的測量角鐵上，然后利用千分表分別沿兩個相互垂直的檢測方向?qū)Φ诙堪襞c第一量棒的重合度偏差進行檢測，將對應(yīng)檢測方向下檢測得到的重合度偏差進行比較，以比較確定的較大值做為刀架活動支撐孔與滾刀主軸軸線的重合度偏差。

所述第一量棒和第二量棒自身的位置度的檢測包括以下步驟：

a.檢測連接至刀架滾刀主軸錐孔的第一量棒與刀架滾刀主軸錐孔的接觸情況，當(dāng)接觸≥90％后，對第一量棒靠近刀架滾刀主軸錐孔端面處外圓徑向跳動值以及遠(yuǎn)離刀架滾刀主軸錐孔端面200～300mm處外圓徑向跳動值進行檢測，得到檢測值C1以及C2；

b.在連接第二量棒與刀架活動支撐孔的過程中，對第二量棒靠近刀架活動支撐孔端面處外圓徑向跳動值以及遠(yuǎn)離刀架活動支撐孔端面200～300mm處外圓徑向跳動值進行檢測，得到檢測值L1以及L2；

當(dāng)C1≤0.002mm，且C2≤0.008mm時，確定刀架滾刀主軸錐孔位置度可以對應(yīng)映射到第一量棒的位置度，二者的中心重合；

當(dāng)L1≤0.002mm，且L2≤0.008mm時，確定刀架活動支撐孔的位置度可以對應(yīng)映射到第二量棒的位置度，二者的中心重合。

使所述千分表的測頭沿檢測方向A進行檢測，檢測時使千分表的測頭隨測量角鐵移動先后觸及第一、第二量棒，將千分表觸及兩個量棒時顯示的數(shù)值相減后取絕對值，即為在檢測方向A下兩個量棒各自中心之重合度偏差，記為偏差A(yù)；使所述千分表的測頭沿檢測方向B進行檢測，檢測時使千分表的測頭隨測量角鐵移動先后觸及第一、第二量棒，將千分表觸及兩個量棒時顯示的數(shù)值相減后取絕對值，即為在檢測方向B下兩個量棒各自中心之重合度偏差，記為偏差B；取偏差A(yù)、B中的較大值，即為刀架活動支撐孔與滾刀主軸軸線的重合度偏差。

本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

本發(fā)明所采用的檢測裝置可用兩個較短的量棒代替原有檢驗棒，結(jié)構(gòu)簡單，制造難度小，加工成本低，解決了國標(biāo)推薦量具因自身的制造誤差導(dǎo)致的檢測精度降低的問題；并且，本發(fā)明可在同一個水平工位狀態(tài)下交替進行滾齒機刀架的活動支撐孔與滾刀主軸軸線的重合度的檢測與調(diào)整工作，既提高了機床裝配效率，又降低了工人的操作難度與勞動強度，適合于對加工規(guī)格超出國標(biāo)規(guī)定的大型數(shù)控滾齒機進行刀架活動支撐孔與滾刀主軸軸線重合度的檢測與調(diào)整。

附圖說明

圖1為大型數(shù)控滾齒機刀架重合度檢測原理示意圖(a)以及檢測方向A(b)和檢測方向B示意圖(c)；

圖2為錐柄等徑量棒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為直柄等徑量棒結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為實施例中大型數(shù)控滾齒機刀架重合度檢測步驟(a)～(h)示意圖；

圖中：1.錐柄等徑量棒，2.直柄等徑量棒，3.千分表，4.刀架滾刀主軸錐孔，5.刀架活動支撐孔，6.底座導(dǎo)軌，7.測量角鐵，8.活動支撐孔支座與刀架滑座結(jié)合面，9.拉桿螺栓，10.墊片，11.鎖緊螺母，12.盲孔，13.凹槽，14.外螺紋，15.等徑段。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行詳細(xì)說明。

本發(fā)明針對加工規(guī)格超出國標(biāo)規(guī)定的大型數(shù)控滾齒機(加工規(guī)格超過)，提出一種適用于該類大型數(shù)控滾齒機的刀架活動支撐孔與滾刀主軸軸線重合度的檢測與調(diào)整方法。該方法采用了結(jié)構(gòu)簡單、制造難度小、加工成本低的量具完成檢測；并且，提出滾齒機刀架的活動支撐孔與滾刀主軸軸線的重合度的檢測與修刮調(diào)整工作同在水平工位狀態(tài)下完成的詳細(xì)步驟，很好地解決倒工位導(dǎo)致的繁冗吊裝等操作，為后期國標(biāo)GB/T25380-2010的補充修訂提供一定的借鑒。

參見圖1、圖2以及圖3，本發(fā)明采用的檢測量具主要包括錐柄等徑量棒1、直柄等徑量棒2及千分表3。所述的錐柄等徑量棒1裝入刀架滾刀主軸錐孔4中，所述的直柄等徑量棒2裝入刀架活動支撐孔5中，從而使錐柄等徑量棒1與直柄等徑量棒2端面相對，但不接觸。刀架下側(cè)設(shè)置有高精度的底座導(dǎo)軌6(導(dǎo)軌面水平)，該底座導(dǎo)軌6上設(shè)置有可沿導(dǎo)軌左右滑移的測量角鐵7，千分表座吸附于測量角鐵7上，使千分表3可沿高精度的底座導(dǎo)軌6左右水平移動，千分表測頭的檢測方向分別位于兩個經(jīng)過滾刀主軸軸線且相互垂直的平面內(nèi)，記為檢測方向A和檢測方向B，千分表測頭依次在這兩個檢測方向測量重合度偏差。由于錐柄等徑量棒1及直柄等徑量棒2與千分表測頭接觸部分直徑相同，因此，在其中任意一個檢測方向，以千分表測頭接觸錐柄等徑量棒1產(chǎn)生的讀數(shù)為參考，當(dāng)千分表移動至直柄等徑量棒2處時會產(chǎn)生第二個讀數(shù)，將第二個讀數(shù)與作為參考的讀數(shù)相減，差值(取絕對值)就是活動支撐孔與滾刀主軸軸線(即刀架滾刀主軸錐孔軸線)在對應(yīng)方向上的重合度偏差。取A、B兩個檢測方向上的重合度偏差的較大值，即為活動支撐孔與滾刀主軸軸線的重合度偏差，檢測中刀架主軸軸線(滾刀主軸軸線與其平行)可始終保持為水平位置。

參見圖2，所述的錐柄等徑量棒1包括同軸連接的頭部以及等徑段15(與千分表測頭接觸)，頭部的錐度與刀架滾刀主軸錐孔4的錐度保持一致，并在頭部小端處設(shè)置有沿軸向設(shè)置的位于中心的左旋螺紋盲孔12，可連接拉桿螺栓9，用于錐柄等徑量棒1的固定。

參見圖3，所述的直柄等徑量棒2包括依次同軸連接的直柄、螺紋段以及等徑段15(與千分表測頭接觸)，直柄與刀架活動支撐孔5采用間隙配合連接(此處的配合間隙非常小，采用H6/g5配合或采用單配間隙在0.005mm以內(nèi))，在配合部分外圓處設(shè)置一定長度的凹槽13，用于減少配合長度，降低加工及裝配難度；并且，直柄等徑量棒2與刀架活動支撐孔5配合部分中心處設(shè)置為中空結(jié)構(gòu)，用于減輕量棒自身重量；位于直柄等徑量棒2中部的螺紋段設(shè)置外螺紋14，可連接鎖緊螺母11，用于直柄等徑量棒2的固定。

對于上述檢測量具，錐柄等徑量棒1及直柄等徑量棒2的有效長度(具體指各自等徑段的軸向長度)取200～300mm(通常為300±2mm)，如果使用現(xiàn)有檢測量具檢測所述大型數(shù)控滾齒機，則其檢驗棒的長度理論上應(yīng)為≥980mm因此，本發(fā)明提出的檢測量具結(jié)構(gòu)簡單、容易加工和控制自身精度，且可以較好的克服長尺寸量具因自身的撓度問題所導(dǎo)致的檢測誤差。

參見圖4，利用本發(fā)明提出的檢測量具在水平工位上進行大型滾齒機刀架的活動支撐孔與滾刀主軸軸線的重合度的檢測與調(diào)整工作，具體按如下步驟執(zhí)行：

a.將錐柄等徑量棒1(例如，錐柄具有7:24錐度)通過其頭部裝入刀架滾刀主軸錐孔4中，檢查錐柄等徑量棒1與刀架滾刀主軸錐孔4接觸情況，要求接觸≥90％；

b.旋轉(zhuǎn)錐柄等徑量棒1，利用千分表3檢測錐柄等徑量棒1靠近刀架滾刀主軸錐孔4端面處外圓徑向跳動值，要求≤0.002mm；

c.利用千分表3檢測錐柄等徑量棒1遠(yuǎn)離刀架滾刀主軸錐孔4端面300mm處外圓徑向跳動值，要求≤0.008mm；

d.將直柄等徑量棒2通過其直柄裝入刀架末端刀架活動支撐孔5中，旋轉(zhuǎn)直柄等徑量棒2，利用千分表3檢查直柄等徑量棒2靠近刀架活動支撐孔5端面處外圓徑向跳動值，要求≤0.002mm；

e.利用千分表3檢查直柄等徑量棒2遠(yuǎn)離刀架活動支撐孔5端面300mm處(靠近刀架滾刀主軸錐孔方向一側(cè))外圓徑向跳動值，要求≤0.008mm；

上述五步檢查是為了保證裝配在刀架滾刀主軸錐孔4中的錐柄等徑量棒1與裝配在刀架活動支撐孔5中的直柄等徑量棒2自身的位置度要求所進行的檢測，目的是將刀架滾刀主軸錐孔4與刀架活動支撐孔5的位置度映射到各自孔中的量棒的位置度上；

f.以上五步檢查的結(jié)果均合格后，使用鎖緊螺母11鎖緊刀架活動支撐孔5中的直柄等徑量棒1，使用拉桿螺栓9鎖緊刀架滾刀主軸錐孔4中的錐柄等徑量棒1；

g.校平底座導(dǎo)軌6，從而與兩個量棒(指錐柄等徑量棒1和直柄等徑量棒2，下同)的軸線平行，將千分表座吸于測量角鐵7上，使千分表測頭沿檢測方向A進行檢測，千分表測頭隨測量角鐵移動先后觸及錐柄等徑量棒1和直柄等徑量棒2，千分表顯示數(shù)值之差(求絕對值)即為在檢測方向A下兩個量棒各自中心之重合度偏差(記為偏差A(yù))；

h.同理，利用千分表在檢測方向B檢測兩個量棒各自中心之重合度偏差(記為偏差B)；

計算時，以偏差A(yù)、B中的較大值做為刀架活動支撐孔與滾刀主軸軸線重合度偏差。

檢測后的調(diào)整：檢測方向A、B通常與刀架可調(diào)整的裝配面對應(yīng)，以便在某個檢測方向檢測到重合度偏差后進行調(diào)整，以消除偏差。相互垂直的兩個平面通常為經(jīng)過量棒中心的水平平面和豎直平面。例如，若偏差L₇為刀架滾刀主軸錐孔端部至相對的刀架活動支撐孔端部的距離，則修刮活動支撐孔支座與刀架滑座接合面8；若偏差則移動活動支撐孔支座壓板位置。當(dāng)調(diào)整至則配打活動支撐孔支座壓板定位銷，至此刀架活動支撐孔與刀架滾刀主軸軸線重合度的檢測及調(diào)整完成。

本發(fā)明采用結(jié)構(gòu)簡單，制造難度小，加工成本低的測量裝置實現(xiàn)了針對加工規(guī)格超過φ2000mm的滾齒機的刀架活動支撐孔與滾刀主軸軸線重合度的測量，解決了國標(biāo)推薦量具因自身的制造誤差導(dǎo)致的檢測精度降低的問題，拓寬了國標(biāo)GB/T25380-2010的檢測范圍；并且，實現(xiàn)了同一個工位(水平)狀態(tài)下交替進行滾齒機刀架的活動支撐孔與滾刀主軸軸線的重合度的測量與調(diào)整工作，既提高了機床裝配效率，又降低了工人的操作難度與勞動強度。