[实用新型]一种机床主轴实时测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于机床主轴检测技术领域，具体涉及到机床主轴实时测量装置。

背景技术

数控机床作为工业设备制造的基础，在国民经济占有举足轻重的地位，现在数控机床的在往高精度，高效率，高转速的方向发展。机床主轴作为机床加工直接参与的核心部件，决定着机床的加工精度，使用寿命等性能参数。如何保证机床处于一个健康的工作状态，是机床设计人员不可避免的一个技术难题。其中，首先要解决的就是怎样获取机床主轴工作时的各种性能参数，比如工作温度、径向振幅、轴向窜动和热变形量等等。

中国专利文件CN 201993620公开了一种测量机床主轴的数控机床热误差测量集成系统，这种集成测量系统能够测量机床主轴的温度和热变形量并能进行补偿，操作方便简单，对使用者的技术能力要求抵。然而这种测量系统需要在机床停车时进行测量，不能再机床加工时实时测量，所得的测量数据不够及时准确，不能对机床主轴健康状态进行在线监控。

实用新型内容

为了实时测量机床主轴在加工时的温度，径向振幅和轴向窜动等参数，本实用新型提供一种机床主轴实时测量装置。

一种机床主轴实时测量装置，包括有电感式位移传感器、温度传感器、加速度传感器中和双向推力角轴承，在移传感器、温度传感器和加速度传感器中集成有传输检测数据的蓝牙发送装置，内安装圈安装在双向推力角轴承外圈的内下侧面并与双向推力角轴承左内圈和双向推力角轴承右内圈形成抵靠关系；外安装圈安装在双向推力角轴承外圈的内上侧面并与双向推力角轴承左内圈和双向推力角轴承右内圈形成抵靠关系；在内安装圈外表面设有沿圆周分布用来安装电感式位移传感器和温度传感器的四个凹槽，在内安装圈外表面电感式位移传感器和温度传感器是间隔交替设置的，在外安装圈两侧面都对称设有用来安装加速度传感器的凹槽。

优选地，所述内安装圈上的四个凹槽大小相同，以提高内安装圈互换性和降低制造成本。

优选地，所述外安装圈上的四个凹槽大小相同，以提高外安装圈互换性和降低制造成本。

优选地，所述内安装圈和所述外安装圈的厚度限定在4-8mm。

本实用新型一种机床主轴实时测量装置的有益效果是，可以再机床工作时实现对机床主轴的在线监控。电感式位移传感器，温度传感器和加速度传感器能够将机床主轴的温度，径向振幅和轴向窜动量实时测量并反应到操作者，让操作者知晓机床主轴的健康状态，以避免加工出残次品。本实用新型采用内外安装圈的设计，紧凑地固定在轴承中，不会使机床主轴组件总体布置发生改变，减少对其加工、装配的影响。

附图说明

图1是本实用新型一种机床主轴实时测量装置安的截面图；

图2是内安装圈的轴测图；

图3是外安装圈的轴测图；

附图标记

1.双向推力角轴承外圈；2a.双向推力角轴承左内圈；

2b.双向推力角轴承右内圈；3.内安装圈；4外安装圈；5.滚珠；6.机床主轴。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步详细说明。

如图1所示，在双向推力角轴承中设有内安装圈3和外安装圈4，内安装圈3和外安装圈4分别与双向推力角轴承外圈1，双向推力角轴承左内圈2a和双向推力角轴承右内圈2b抵靠，具体地说，内安装圈3安装在双向推力角轴承外圈的内下侧面并与双向推力角轴承左内圈2a和双向推力角轴承右内圈2b形成抵靠关系。外安装圈4安装在双向推力角轴承外圈的内上侧面并与双向推力角轴承左内圈2a和双向推力角轴承右内圈2b形成抵靠关系。这种布置方式使得整体结构紧凑稳定。参见附图2和附图3，可以更清楚了解内安装圈3和外安装圈4的结构，内安装圈3在外表面有沿圆周分布的四个凹槽，用来安装电感式位移传感器和温度传感器(图中未示出)，为了稳定和准确地测量机床主轴6温度和径向振幅，可以将电感式位移传感器和温度传感器是间隔交替设置的。当然，根据实际情况电感式位移传感器和温度传感器也可以设置6个或者8个，甚至更多。外安装圈4两侧面都对称设有用来安装加速度传感器(图中未示出)的凹槽，用于检测机床主轴6的轴向窜动。以提高外安装圈互换性和降低制造成本，内安装圈3和外安装圈4的凹槽大小相同，对于所述内安装圈3和外安装圈4的厚度选择上，经过多次试验和改进，本实用新型将其限定在4-8mm内，这折衷于内安装圈3和外安装圈4的本身强度和安装尺寸。为了取得机床主轴6的检测数据，在传感器中集成了蓝牙发送装置，在接收端设置相应的蓝牙接受装置。这种无线传输，已经在本领域公开过，例如授权公告号为CN202025214 U的国专利，在此不再赘述。