专利名称：主轴拉刀力的相对测量方法
技术领域：
本发明属于机床主轴拉刀测量技术领域，更具体地说涉及到金属切削机床 具有自动换刀功能的一种主轴拉刀力的相对测量方法。
背景技术：
根据相关国际或国内标准，在具有自动换刀功能的金属切削机床上，切削 刀具的刀柄一般采用拉刀器沿轴向拉紧到主轴锥孔上，拉钉是刀柄与拉刀器进 行连接的媒介，是标准件。拉刀器安装于主轴内，是主轴的一个组成部件，其 施加到刀柄上的轴向拉力称之为主轴拉刀力，该拉刀力的大小直接影响刀柄定 位的可靠性，如果拉刀力小于规定值，轻则影响加工质量，重则造成机床事故， 甚至造成人身伤害事故。
目前，主轴拉刀力测量装置主要有两种进口拉刀力测量装置与专用工装。 这两种拉刀力测量装置，均使用绝对值测量的方式，无论拉刀力为多少，均可 直接显示拉刀力的实际值，测量结果直观。但是，根据实际使用情况，也存在 如下缺点
1、 进口测量装置价格较高，一般金属切削机床主轴生产厂家采购成本太大-，
2、 国内的专用工装结构复杂，需要使用液压装置，而且需预估拉刀力值， 调整液压，不适合一般操作人员操作且便携性差；
3、 维护与检定较困难。
为此，国内的机床主轴制造商基本上采用计算的方法估算主轴拉刀力，普 遍缺少主轴拉刀力测量工序，给提高主轴产品可靠性、加强安全生产带来困难。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种主轴拉刀力的相对测量方法。 为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案
所述的主轴拉刀力的相对测量方法是先设计一套拉刀力测量装置，再依据 不同的主轴拉刀力，对拉刀力测量装置设定不同的定值拉力，定值拉力通过该 装置中的碟形弹簧对约束加力杆的作用力来体现，该作用力的实现分两个步骤， 首先是通过约束加力杆和预紧螺母对适配器内的碟形弹簧进行压縮使之对约束 加力杆产生小于定值拉力的初始作用力，然后使约束加力杆克服碟形弹簧涨力 相对适配器产生位移L，使碟形弹簧对约束加力杆产生该作用力，初始作用力 和位移值L共同反映所测定主轴拉刀力的定值拉力，位移值L还反映主轴拉刀
力与定值拉力的大小关系，然后将主轴拉刀器与预先设定初始作用力的拉刀力 测量装置对接并通过百分表来测定约束加力杆相对适配器的位移实际值，若位
移实际值等于或大于位移L，表示主轴拉刀力合格，反之则不合格。
所述的主轴拉刀力的相对测量方法，其拉刀力测量装置由百分表架、预紧 螺母、适配器、碟形弹簧及约束加力杆构成，适配器右端的圆锥处与主轴拉刀 器的主轴锥孔锥度匹配，其另一端内孔内配置有一组碟形弹簧，约束加力杆从 适配器圆锥处穿入中心孔后通过螺纹旋接在预紧螺母上，调整螺纹旋接的长度 可以调节碟形弹簧对约束加力杆的初始涨力，这个涨力比所测定主轴拉刀力的 定值拉力小且在约束加力杆相对适配器产生位移L后增大到与定值拉力相等， 调整使用不同的初始涨力可以设定不同的定值拉力，涨力相对定值拉力的大小 可以从约束加力杆相对适配器所产生的位移L来体现，位移L可由百分表架固 定的百分表来测定，百分表架安装于预紧螺母上，百分表的指针对准适配器的 法兰端。
所述的主轴拉刀力的相对测量方法，将百分表固定在百分表架上，表头对 准适配器的法兰端，再将拉钉旋接在约束加力杆的内螺纹部，主轴锥孔与适配 器圆锥处配合，在拉刀器外接拉力作用下，主轴、适配器保持相对位置且静止
5不动，而拉刀器则迫使拉钉、约束加力杆、预紧螺母、百分表架、百分表向右 移动，此时百分表测到约束加力杆相对适配器的位移实际值，若百分表显示的 位移实际值等于或大于L，则表示主轴拉刀力合格；反之，若百分表显示的位 移实际值小于L，则表示主轴拉刀力小于规定的最小值，该所测主轴拉刀力不 合格。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性
1、 本发明的相对测量方法易于操作，针对性强，有利于降低成本，提高产 品可靠性，适于推广应用。
2、 拉刀力测量装置制作成本较低， 一般机械制造厂即可生产、使用。
3、 拉刀力测量装置可用常用压力机标定位移L，便于用户定期检定，提高 可靠性与可维护性。
4、 拉刀力测量装置使用简单，便携性好。
图1是拉刀力测量装置结构示意图。
图2是本发明的相对测量方法安装示意图。
上述图中1—百分表架；2—预紧螺母；3—适配器；4—碟形弹簧；5—约 束加力杆；6—百分表；7—主轴；8—拉钉；9—主轴拉刀器；L—设定的位移。
具体实施例方式
本发明的主轴拉刀力的相对测量方法是先设计一套拉刀力测量装置，再依 据不同主轴拉刀力，对拉刀力测量装置设定不同的定值拉力，定值拉力通过该 装置中的碟形弹簧对约束加力杆的作用力来体现，该作用力的实现分两个步骤， 首先是通过约束加力杆和预紧螺母对适配器内的碟形弹簧进行压縮使之对约束 加力杆产生小于定值拉力的初始作用力，然后使约束加力杆克服碟形弹簧涨力
相对适配器产生位移L，使碟形弹簧对约束加力杆产生该作用力，初始作用力和位移值L共同反映所测定主轴拉刀力的定值拉力，位移值L还反映主轴拉刀 力与定值拉力的大小关系，然后将主轴拉刀器与预先设定初始作用力的拉刀力 测量装置对接并通过百分表来测定约束加力杆相对适配器的位移实际值，若位 移实际值等于或大于位移L,表示主轴拉刀力合格，反之则不合格。
结合图1，本发明的主轴拉刀力的相对测量方法，其拉刀力测量装置由百 分表架(l)、预紧螺母(2)、适配器(3)、碟形弹簧(4)及约束加力杆(5)构成，适 配器(3)右端的圆锥处与主轴拉刀器的主轴(7)锥孔锥度匹配，其另端内孔内 配置有一组碟形弹簧(4)，约束加力杆(5)从适配器(3)圆锥处穿入中心孔后通过 螺纹旋接在预紧螺母(2)上，调整螺纹旋接的长度可以调节碟形弹簧(4)对约束 加力杆(5)的初始涨力，这个涨力比所测定主轴拉刀力的定值拉力小且在约束加 力杆(5)相对适配器(3)产生位移L后增大到与定值拉力相等，调整使用不同的 初始涨力可以使约束加力杆(5)相对适配器(3)产生位移L后弹簧产生不同的涨 力，即设定不同的定值拉力，涨力相对定值拉力的大小可以从约束加力杆(5) 相对适配器(3)所产生的位移L来体现，位移L可由百分表架(l)固定的百分表 (6)来测定，百分表(6)的指针对准适配器(3)的法兰端。
结合图2，本发明的主轴拉刀力的相对测量方法，将百分表(6)固定在百分 表架(1)上，表头对准适配器(3)的法兰端，再将拉钉(8)旋接在约束加力杆(5) 的内螺纹部，主轴(7)锥孔与适配器(3)圆锥处配合，在拉刀器(9)外接拉力作用 下，主轴(7)、适配器(3)保持相对位置且静止不动，而拉刀器(9)则迫使拉钉(8)、 约束加力杆(5)、预紧螺母(2)向右移动，此时百分表(6)测到约束加力杆(5)相 对适配器(3)的位移实际值，若百分表(6)显示的位移实际值等于或大于L，则 表示主轴拉刀力合格；反之，若百分表(6)显示的位移实际值小于L，则表不主 轴拉刀力小于所要求规定的最小值，该所测主轴拉刀力不合格。
预先设定的初始作用力和位移L共同与所测主轴拉刀力的定值拉力匹配， 改变所测主轴拉刀力的定值拉力则应修正拉刀力测量装置的初始作用力，改变 约束加力杆(5)和预紧螺母(2)的螺纹旋合长度可以改变初始作用力，初始作用
7力可用常用压力机进行标定。对于给定的主轴拉刀力批量检定，本发明安全可罪。
综上所述，本发明的相对测量方法易于操作，针对性强，有利于降低成本， 提高产品可靠性，适于推广应用。
权利要求
1、一种主轴拉刀力的相对测量方法，其特征在于该相对测量方法是先设计一套拉刀力测量装置，再依据不同主轴拉刀力，对拉刀力测量装置设定不同的定值拉力，定值拉力通过该装置中的碟形弹簧对约束加力杆的作用力来体现，该作用力的实现分两个步骤，首先是通过约束加力杆和预紧螺母对适配器内的碟形弹簧进行压缩使之对约束加力杆产生小于定值拉力的初始作用力，然后使约束加力杆克服碟形弹簧涨力相对适配器产生位移L，使碟形弹簧对约束加力杆产生该作用力，初始作用力和位移值L共同反映所测定主轴拉刀力的定值拉力，位移值L还反映主轴拉刀力与定值拉力的大小关系，然后将主轴拉刀器与预先设定初始作用力的拉刀力测量装置对接并通过百分表来测定约束加力杆相对适配器的位移实际值，若位移实际值等于或大于位移L，表示主轴拉刀力合格，反之则不合格。
2、 根据权利要求l所述的主轴拉刀力的相对测量方法，其特征在于其拉刀力测量装置由百分表架(l)、预紧螺母(2)、适配器(3)、碟形弹簧(4)及约束 加力杆(5)构成，适配器(3)右端的圆锥处与主轴拉刀器的主轴(7)锥孔锥度匹 配，其另一端内孔内配置有一组碟形弹簧(4)，约束加力杆(5)从适配器(3)圆锥 处穿入中心孔后通过螺纹旋接在预紧螺母(2)上，调整螺纹旋接的长度可以调节 碟形弹簧(4)对约束加力杆(5)的初始涨力，这个涨力比所测定主轴拉刀力的定 值拉力小且在约束加力杆(5)相对适配器(3)产生位移L后增大到与定值拉力相 等，调整使用不同的初始涨力可以使约束加力杆(5)相对适配器(3)产生位移L 后弹簧产生不同的涨力，即设定不同的定值拉力，涨力相对定值拉力的大小可 以从约束加力杆(5)相对适配器(3)所产生的位移L来体现，位移L可由百分表
3、根据权利要求l所述的主轴拉刀力的相对测量方法，其特征在于将百分表(6)固定在百分表架(1)上，表头对准适配器(3)的法兰端，再将拉钉(8)旋 接在约束加力杆(5)的内螺纹部，主轴(7)锥孔与适配器(3)圆锥处配合，在拉刀 器(9)外接拉力作用下，主轴(7)、适配器(3)保持相对位置且静止不动，而拉刀 器(9)则迫使拉钉(8)、约束加力杆(5)、预紧螺母(2)向右移动，此时百分表(6) 测到约束加力杆(5)相对适配器(3)的位移实际值，若百分表(6)显示的位移实际 值等于或大于L，则表示主轴拉刀力合格；反之，若百分表(6)显示的位移实际 值小于L，则表示主轴拉刀力小于所要求规定的最小值，该所测主轴拉刀力不 合格。
全文摘要
一种主轴拉刀力的相对测量方法，是将百分表6固定在百分表架1上，表头对准适配器3的法兰端，再将拉钉8旋接在约束加力杆5的内螺纹部，主轴7锥孔与适配器圆锥处配合，在拉刀器9外接拉力作用下，拉钉、约束加力杆保持相对位置，而主轴则迫使适配器向左移动，此时百分表测到适配器相对约束加力杆的位移实际值，若百分表显示的位移实际值等于或大于预先设定的位移L，则表示主轴拉刀力合格，反之则不合格。本发明易于操作，针对性强，有利于降低成本，提高产品可靠性，适于推广应用。
文档编号B23Q17/00GK101474761SQ200810237318
公开日2009年7月8日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者傅广森, 丽 李, 肖汝锋, 陈长江 申请人:洛阳轴研科技股份有限公司