提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及并联机床的铰链，具体涉及提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链。
【背景技术】
[0002]并联机床的动平台与连杆之间用铰链连接;铰链中有铰链间隙时，铰链间隙影响连杆长度，进一步影响并联机床的加工精度和铰链坐标的标定精度;铰链无铰链间隙时，铰链的运动、铰链所在环境温度的升高和刀具加工的热量经动平台传递给铰链，使铰链的温度升高，铰链受热后产生热膨胀，铰链会卡死，使并联机床不能工作。
[0003]并联机床的动平台与连杆之间的铰链有两种:有铰链间隙的滚动轴承的铰链和有铰链间隙的滑动轴承的铰链，有铰链间隙的滚动轴承的铰链如图2?3所示，有铰链间隙的滑动轴承的铰链如图8?9所示。
[0004]有铰链间隙的滚动轴承的铰链包括有铰链间隙的滚动轴承的叉轴铰链、有铰链间隙的滚动轴承的连接轴铰链和有铰链间隙的滚动轴承的铰链轴铰链。
[0005]有铰链间隙的滚动轴承的叉轴铰链包括滚动轴承叉轴外轴承、滚动轴承叉轴内轴承、叉轴内油嘴、叉轴圆螺母、叉轴圆螺母垫圈、滚动轴承叉轴轴承固定套、滚动轴承叉轴轴承盖内密封圈、滚动轴承叉轴轴承盖外密封圈、滚动轴承叉轴轴承盖和滚动轴承无孔叉轴；滚动轴承无孔叉轴通过滚动轴承叉轴外轴承和滚动轴承叉轴内轴承支承在滚动轴承叉轴轴承固定套上;滚动轴承无孔叉轴与滚动轴承叉轴内轴承用叉轴圆螺母联接;滚动轴承叉轴轴承盖与滚动轴承无孔叉轴联接，滚动轴承叉轴轴承盖与滚动轴承叉轴轴承固定套之间有滚动轴承叉轴轴承盖内密封圈和滚动轴承叉轴轴承盖外密封圈;滚动轴承叉轴轴承固定套通过固定套螺钉和固定套螺钉垫圈与动平台联接;叉轴内油嘴与动平台联接。
[0006]有铰链间隙的滚动轴承的连接轴铰链包括连接轴螺栓、连接轴垫圈、滚动轴承连接轴密封圈、滚动轴承连接轴轴承盖、滚动轴承连接轴外轴承、滚动轴承连接轴内轴承、滚动轴承单孔连接套、连接轴左油嘴、滚动轴承连接轴和连接轴调整垫片;滚动轴承连接轴通过滚动轴承连接轴外轴承和滚动轴承连接轴内轴承支承在滚动轴承单孔连接套上，滚动轴承连接轴为连杆的一部分;滚动轴承连接轴轴承盖通过连接轴螺栓与滚动轴承单孔连接套联接，滚动轴承连接轴轴承盖与滚动轴承单孔连接套之间有连接轴调整垫片;连接轴左油嘴与滚动轴承单孔连接套联接。
[0007]有铰链间隙的滚动轴承的铰链轴铰链包括滚动轴承无孔铰链轴、铰链轴左轴承盖螺钉、铰链轴左轴承盖垫圈、滚动轴承铰链轴左轴承、滚动轴承无孔铰链轴左轴承盖、滚动轴承铰链轴左调整垫片、滚动轴承铰链轴左挡圈、滚动轴承铰链轴左密封圈、滚动轴承铰链轴右密封圈、滚动轴承铰链轴右挡圈、滚动轴承铰链轴右调整垫片、滚动轴承无孔铰链轴右轴承盖、滚动轴承铰链轴右轴承、铰链轴右轴承盖螺钉和铰链轴右轴承盖垫圈；滚动轴承无孔铰链轴的中间与滚动轴承单孔连接套紧配合联接，滚动轴承无孔铰链轴通过滚动轴承铰链轴左轴承和滚动轴承铰链轴右轴承支承在滚动轴承无孔叉轴的孔中；滚动轴承无孔铰链轴左轴承盖通过铰链轴左轴承盖螺钉和铰链轴左轴承盖垫圈与滚动轴承无孔叉轴联接，滚动轴承铰链轴左调整垫片在滚动轴承无孔铰链轴左轴承盖和滚动轴承无孔叉轴之间；滚动轴承无孔铰链轴右轴承盖通过铰链轴右轴承盖螺钉和铰链轴右轴承盖垫圈与滚动轴承无孔叉轴联接，滚动轴承铰链轴右调整垫片在滚动轴承无孔铰链轴右轴承盖和滚动轴承无孔叉轴之间。
[0008]在有铰链间隙的滚动轴承的铰链中，滚动轴承叉轴外轴承、滚动轴承叉轴内轴承、滚动轴承连接轴外轴承、滚动轴承连接轴内轴承、滚动轴承铰链轴左轴承和滚动轴承铰链轴右轴承均为滚动轴承。
[0009]有铰链间隙的滚动轴承的铰链装配时，滚动轴承叉轴外轴承、滚动轴承叉轴内轴承、滚动轴承连接轴外轴承、滚动轴承连接轴内轴承、滚动轴承铰链轴左轴承和滚动轴承铰链轴右轴承均不预紧，这些滚动轴承中有间隙后产生铰链间隙；如果预紧滚动轴承叉轴外轴承、滚动轴承叉轴内轴承、滚动轴承连接轴外轴承、滚动轴承连接轴内轴承、滚动轴承铰链轴左轴承和滚动轴承铰链轴右轴承，使这些滚动轴承中没有间隙，有铰链间隙的滚动轴承的铰链受热后会卡死。
[0010]有铰链间隙的滑动轴承的铰链包括有铰链间隙的滑动轴承的叉轴铰链、有铰链间隙的滑动轴承的连接轴铰链和有铰链间隙的滑动轴承的铰链轴铰链。
[0011]有铰链间隙的滑动轴承的叉轴铰链包括叉轴内油嘴、叉轴圆螺母、叉轴圆螺母垫圈、滑动轴承无孔叉轴内轴承、滑动轴承无孔叉轴轴承固定套、滑动轴承无孔叉轴密封圈和滑动轴承无孔叉轴;滑动轴承无孔叉轴支承在滑动轴承无孔叉轴轴承固定套上;滑动轴承无孔叉轴内轴承的周向通过花键与滑动轴承无孔叉轴联接，滑动轴承无孔叉轴内轴承的轴向通过叉轴圆螺母联接;滑动轴承无孔叉轴轴承固定套通过固定套螺钉和固定套螺钉垫圈与动平台联接。
[0012]有铰链间隙的滑动轴承的连接轴铰链包括连接轴螺栓、连接轴垫圈、连接轴左油嘴、连接轴调整垫片、滑动轴承圆环连接轴密封圈、滑动轴承圆环连接轴轴承盖、滑动轴承单孔连接套和滑动轴承圆环连接轴;滑动轴承圆环连接轴支承在滑动轴承圆环连接轴轴承盖和滑动轴承单孔连接套上，滑动轴承圆环连接轴轴承盖通过连接轴螺栓与滑动轴承单孔连接套联接，滑动轴承圆环连接轴为连杆的一部分;滑动轴承圆环连接轴轴承盖与滑动轴承单孔连接套之间有连接轴调整垫片。
[0013]有铰链间隙的滑动轴承的铰链轴铰链包括铰链轴左轴承盖螺钉、铰链轴左轴承盖垫圈、铰链轴右轴承盖螺钉、铰链轴右轴承盖垫圈、滑动轴承无孔铰链轴、滑动轴承无孔铰链轴左轴承盖、滑动轴承铰链轴左调整垫片、滑动轴承铰链轴左密封圈、滑动轴承铰链轴右密封圈、滑动轴承铰链轴右调整垫片和滑动轴承无孔铰链轴右轴承盖;滑动轴承无孔铰链轴的中间与滑动轴承单孔连接套紧配合联接，滑动轴承无孔铰链轴的两端分别支承在滑动轴承无孔铰链轴左轴承盖、滑动轴承无孔铰链轴右轴承盖上;滑动轴承无孔铰链轴左轴承盖通过铰链轴左轴承盖螺钉、铰链轴左轴承盖垫圈与滑动轴承无孔叉轴联接，滑动轴承无孔铰链轴右轴承盖通过铰链轴右轴承盖螺钉、铰链轴右轴承盖垫圈与滑动轴承无孔叉轴联接;滑动轴承无孔铰链轴左轴承盖与滑动轴承无孔叉轴之间有滑动轴承铰链轴左调整垫片，滑动轴承无孔铰链轴右轴承盖与滑动轴承无孔叉轴之间有滑动轴承铰链轴右调整垫片。
[0014]在有铰链间隙的滑动轴承的铰链中，滑动轴承无孔叉轴与滑动轴承无孔叉轴轴承固定套之间有径向间隙，滑动轴承无孔叉轴在滑动轴承无孔叉轴轴承固定套的孔中滑动，滑动轴承无孔叉轴与滑动轴承无孔叉轴内轴承之间有轴向间隙;滑动轴承圆环连接轴与滑动轴承圆环连接轴轴承盖、滑动轴承单孔连接套之间有径向间隙和轴向间隙；滑动轴承无孔铰链轴与滑动轴承无孔铰链轴左轴承盖、滑动轴承无孔铰链轴右轴承盖之间有径向间隙和轴向间隙;这些径向间隙和轴向间隙为有铰链间隙的滑动轴承的铰链中的铰链间隙。
[0015]有铰链间隙的滚动轴承的铰链装配时，有铰链间隙的滑动轴承的铰链中存在间隙。如果消除滑动轴承无孔叉轴与滑动轴承无孔叉轴轴承固定套之间的径向间隙、滑动轴承无孔叉轴与滑动轴承无孔叉轴内轴承之间的轴向间隙、滑动轴承圆环连接轴与滑动轴承圆环连接轴轴承盖和滑动轴承单孔连接套之间的径向间隙和轴向间隙、滑动轴承无孔铰链轴与滑动轴承无孔铰链轴左轴承盖和滑动轴承无孔铰链轴右轴承盖之间的径向间隙和轴向间隙，有铰链间隙的滑动轴承的铰链受热后会卡死，且有铰链间隙的滑动轴承的铰链比有铰链间隙的滚动轴承的铰链更易因受热而卡死。
【发明内容】
[0016]本发明的目的在于:提供提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链，用于提高并联机床的加工精度和铰链坐标的标定精度。
[0017]提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链有两种形式，一种为提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的滚动轴承的铰链，简称为温控无铰链间隙的滚动轴承的铰链;另一种为提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的滑动轴承的铰链，简称为温控无铰链间隙的滑动轴承的铰链。
[0018]本发明的技术解决方案之一:在有铰链间隙的滚动轴承的铰链的基础上，增加位移传感器、扭矩传感器、供油系统和控制电路，构成温控无铰链间隙的滚动轴承的铰链，根据位移传感器、扭矩传感器和温度传感器的信息，由控制电路控制供油系统提供的润滑油，通过控制流过轴和滚动轴承的润滑油的温度和流量，实现轴和滚动轴承的温度控制，使温控无铰链间隙的滚动轴承的铰链中没有铰链间隙且不卡死的、有合适的压力，温控无铰链间隙的滚动轴承的铰链在无铰链间隙下工作，提高并联机床的加工精度和铰链坐标的标定精度。
[0019]本发明的技术解决方案之二:将有铰链间隙的滑动轴承的铰链的圆柱面改成圆锥面，且在圆锥面上有沟槽，再增加位移传感器、扭矩传感器、供油系统和控制电路，构成温控无铰链间隙的滑动轴承的铰链，构成温控无铰链间隙的滑动轴承的铰链，根据位移传感器、扭矩传感器和温度传感器的信息，由控制电路控制供油系统提供的润滑油，通过控制流过轴和滑动轴承的润滑油的温度和流量，实现轴和滑动轴承的温度控制，使温控无铰链间隙的滑动轴承的铰链中没有铰链间隙且不卡死的、有合适的压力，温控无铰链间隙的滑动轴承的铰链在无铰链间隙下工作，提高并联机床的加工精度和铰链坐标的标定精度。
[0020]本发明的提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链中，温控无铰链间隙的滚动轴承的铰链包括无铰链间隙的滚动轴承的铰链、供油系统和控制电路，温控无铰链间隙的滑动轴承的铰链包括无铰链间隙的滑动轴承的铰链、供油系统和控制电路。
[0021]本发明的提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链中，无铰链间隙的滚动轴承的铰链包括无铰链间隙的滚动轴承的叉轴铰链、无铰链间隙的滚动轴承的连接轴铰链和无铰链间隙的滚动轴承的铰链轴铰链。
[0022]本发明的提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链中，无铰链间隙的滚动轴承的叉轴铰链包括滚动轴承叉轴外轴承、滚动轴承叉轴内轴承、叉轴内油嘴、叉轴圆螺母、叉轴圆螺母垫圈、滚动轴承叉轴轴承固定套、滚动轴承叉轴轴承盖内密封圈、滚动轴承叉轴轴承盖外密封圈、滚动轴承叉轴轴承盖、有孔叉轴油孔塞、有孔叉轴位移传感器、滚动轴承有孔叉轴位移传感器连接板、有孔叉轴扭矩传感器、有孔叉轴外油嘴和滚动轴承有孔叉轴;在有铰链间隙的滚动轴承的叉轴铰链的基础上，用滚动轴承有孔叉轴替换滚动轴承无孔叉轴，再增加有孔叉轴位移传感器、有孔叉轴扭矩传感器和有孔叉轴外油嘴，构成无铰链间隙的滚动轴承的叉轴铰链;滚动轴承有孔叉轴上有滚动轴承有孔叉轴油孔，有孔叉轴外油嘴固定在滚动轴承有孔叉轴上，有孔叉轴油孔塞与滚动轴承有孔叉轴联接，有孔叉轴油孔塞将滚动轴承有孔叉轴油孔的一端堵塞，滚动轴承有孔叉轴位移传感器连接板与滚动轴承叉轴轴承盖固定，两个有孔叉轴位移传感器固定在滚动轴承有孔叉轴位移传感器连接板上，有孔叉轴扭矩传感器固定在滚动轴承有孔叉轴上。
[0023]本发明的提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链中，无铰链间隙的滚动轴承的连接轴铰链包括连接轴螺栓、连接轴垫圈、滚动轴承连接轴密封圈、滚动轴承连接轴轴承盖、滚动轴承连接轴外轴承、滚动轴承连接轴内轴承、连接轴左油嘴、滚动轴承连接轴、连接轴调整垫片、滚动轴承双孔连接套、双孔连接套扭矩传感器、连接轴右油嘴、连接轴位移传感器连接板、连接轴位移传感器和连接轴位移传感器测量套;在有铰链间隙的滚动轴承的连接轴铰链的基础上，用滚动轴承双孔连接套替换滚动轴承单孔连接套，再增加双孔连接套扭矩传感器、连接轴右油嘴和连接轴位移传感器，构成无铰链间隙的滚动轴承的连接轴铰链;连接轴右油嘴与滚动轴承双孔连接套联接，连接轴右油嘴在滚动轴承连接轴外轴承与滚动轴承连接轴内轴承之间，连接轴右油嘴紧靠滚动轴承连接轴内轴承，双孔连接套扭矩传感器固定在滚动轴承双孔连接套上，两个连接轴位移传感器固定在连接轴位移传感器连接板上，连接轴位移传感器连接板固定在滚动轴承连接轴轴承盖上，连接轴位移传感器测量套固定在内花键的左端。
[0024]本发明的提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链中，无铰链间隙的滚动轴承的铰链轴铰链包括铰链轴左轴承盖螺钉、铰链轴左轴承盖垫圈、滚动轴承铰链轴左轴承、滚动轴承铰链轴左调整垫片、滚动轴承铰链轴左挡圈、滚动轴承铰链轴左密封圈、滚动轴承铰链轴右密封圈、滚动轴承铰链轴右挡圈、滚动轴承铰链轴右调整垫片、滚动轴承铰链轴右轴承、铰链轴右轴承盖螺钉、铰链轴右轴承盖垫圈、滚动轴承有孔铰链轴、滚动轴承有孔铰链轴左轴承盖、有孔铰链轴左位移传感器、有孔铰链轴左油嘴、有孔铰链轴左扭矩传感器、有孔铰链轴右扭矩传感器、有孔铰链轴右油嘴、有孔铰链轴右位移传感器和滚动轴承有孔铰链轴右轴承盖;在有铰链间隙的滚动轴承的铰链轴铰链的基础上，用滚动轴承有孔铰链轴替换滚动轴承无孔铰链轴，用滚动轴承有孔铰链轴左轴承盖替换滚动轴承无孔铰链轴左轴承盖，用滚动轴承有孔叉轴替换滚动轴承无孔叉轴，用滚动轴承双孔连接套替换滚动轴承单孔连接套，再增加有孔铰链轴左位移传感器、有孔铰链轴左油嘴、有孔铰链轴左扭矩传感器、有孔铰链轴右扭矩传感器、有孔铰链轴右油嘴和有孔铰链轴右位移传感器，构成无铰链间隙的滚动轴承的铰链轴铰链;滚动轴承有孔铰链轴中有滚动轴承有孔铰链轴油孔，有孔铰链轴左位移传感器固定在滚动轴承有孔铰链轴左轴承盖上，有孔铰链轴右位移传感器固定在滚动轴承有孔铰链轴右轴承盖上，有孔铰链轴左位移传感器和有孔铰链轴右位移传感器均在滚动轴承有孔铰链轴的轴线的下方，有孔铰链轴左扭矩传感器固定在滚动轴承有孔叉轴上、滚动轴承铰链轴左轴承的下方，有孔铰链轴右扭矩传感器固定在滚动轴承有孔叉轴上、滚动轴承铰链轴右轴承的下方，两个有孔铰链轴左油嘴固定在滚动轴承有孔铰链轴左轴承盖上，两个有孔铰链轴右油嘴固定在滚动轴承有孔铰链轴右轴承盖上。
[0025]本发明的提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链在装配中，通过旋转叉轴圆螺母，消除滚动轴承叉轴外轴承和滚动轴承叉轴内轴承的间隙，使无铰链间隙的滚动轴承的叉轴铰链中没有铰链间隙；通过增减连接轴调整垫片的厚度，消除滚动轴承连接轴外轴承和滚动轴承连接轴内轴承的间隙，使无铰链间隙的滚动轴承的连接轴铰链中没有铰链间隙；通过增减滚动轴承铰链轴左调整垫片或滚动轴承铰链轴右调整垫片的厚度，消除滚动轴承铰链轴左轴承和滚动轴承铰链轴右轴承的间隙，使无铰链间隙的滚动轴承的铰链轴铰链中没有铰链间隙；无铰链间隙的滚动轴承的叉轴铰链、无铰链间隙的滚动轴承的连接轴铰链和无铰链间隙的滚动轴承的铰链轴铰链中均没有铰链间隙，则无铰链间隙的滚动轴承的铰链中没有铰链间隙。
[0026]本发明的提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链中，无铰链间隙的滑动轴承的铰链包括无铰链间隙的滑动轴承的叉轴铰链、无铰链间隙的滑动轴承的连接轴铰链和无铰链间隙的滑动轴承的铰链轴铰链。
[0027]本发明的提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链中，无铰链间隙的滑动轴承的叉轴铰链包括叉轴内油嘴、叉轴圆螺母、叉轴圆螺母垫圈、有孔叉轴油孔塞、有孔叉轴位移传感器、有孔叉轴扭矩传感器、有孔叉轴外油嘴、滑动轴承无孔叉轴密封圈、滑动轴承有孔叉轴内轴承、滑动轴承有孔叉轴轴承固定套、滑动轴承有孔叉轴位移传感器连接板和滑动轴承有孔叉轴;在有铰链间隙的滑动轴承的铰链轴铰链的基础上，用滑动轴承有孔叉轴替换滑动轴承无孔叉轴，用滑动轴承有孔叉轴内轴承替换滑动轴承无孔叉轴内轴承，用滑动轴承有孔叉轴轴承固定套替换滑动轴承无孔叉轴轴承固定套，再增加有孔叉轴位移传感器、有孔叉轴扭矩传感器和有孔叉轴外油嘴，构成无铰链间隙的滑动轴承的叉轴铰链；滑动轴承有孔叉轴和滑动轴承有孔叉轴内轴承通过锥面支承在滑动轴承有孔叉轴轴承固定套上，且滑动轴承有孔叉轴和滑动轴承有孔叉轴内轴承的锥面上有向下凹的沟槽，滑动轴承有孔叉轴上有滑动轴承有孔叉轴油孔，有孔叉轴外油嘴固定在滑动轴承有孔叉轴油孔上，有孔叉轴油孔塞与滑动轴承有孔叉轴联接，有孔叉轴油孔塞将有滑动轴承有孔叉轴油孔的一端堵塞，滑动轴承有孔叉轴位移传感器连接板固定在滑动轴承有孔叉轴上，两个有孔叉轴位移传感器固定在滑动轴承有孔叉轴位移传感器连接板上，有孔叉轴扭矩传感器固定在滑动轴承有孔叉轴上。
[0028]本发明的提高并联机床加工精度的温控无铰链间隙的铰链中，无铰链间隙的滑动轴承的连接轴铰链包括连接轴螺栓、连接轴垫圈、连接轴左油嘴、连接轴调整垫片、双孔连接套扭矩传感器、连接轴右油嘴、连接轴位移传感器连接板、连接轴位移传感器、连接轴位移传感器测量套、滑动轴承圆环连接轴密封圈、滑动轴承锥环连接轴轴承盖、滑动轴承双孔连接套和滑动轴