一种内孔端面间距测量装置

技术领域

本发明属于加工中心机床HSK主轴制造技术领域，具体涉及一种比较测量HSK主轴前端面至拉爪结合面距离尺寸偏差的测量装置。

背景技术

高精度高速加工中心大量采用HSK系列主轴，东风设备制造有限公司(DFMTP)是国内高速加工中心及其柔性线一流制造商，力求实现HSK系列机械主轴国产化替代，研发制造了HSK63和HSK100型加工中心机械主轴。该系列主轴零部件在加工和装配过程中难点众多，需逐个攻破，其中主轴零件前端面至拉爪结合面距离尺寸的测量为一难点，结构尺寸图见图1(以HSK100型为例)，图1中带下划线尺寸80±0.02为主轴前端面Ⅰ至拉爪结合面Ⅱ距离尺寸，该两面在磨削过程中需要边加工边测量，以判断磨削余量和保证磨削后尺寸精度。该尺寸的测量，一是需要采用专用检测工具或专用量仪测量，该尺寸检测工具未见国内外相关文献报道和图纸、图片展示，处于技术保密状态；二是采用三坐标探针测量，需要将零件在加工过程中反复拆卸检测，存在费时和零件多次重复装夹带来加工找正误差问题。

发明内容

针对背景技术中描述的问题，本发明的目的在于提供一种能够简单、便捷的解决HSK主轴前端面至拉爪结合面距离尺寸测量问题的内孔端面间距测量装置。

为达到上述目的，本发明设计的内孔端面间距测量装置，包括套和轴；所述轴一端插入所述套中，另一端设有限位台；所述套沿其轴向设有容置所述限位台的开口槽；所述套上距离开口槽底面L处设有限位滑块；所述限位滑块一端从所述套外壁插入并与轴滑动连接；其中，L为待测内孔两端面的设计尺寸；所述轴在驱动结构的推动下向所述套内轴向滑动，直至限位台端面与开口槽底面抵接；所述套伸出驱动结构的长度为L1；

初始状态下，所述限位滑块顶面低于所述套的外壁，随着所述轴和套的相对滑动，所述轴将所述限位滑块顶面顶出所述套的外壁且所述限位滑块的一侧壁与待测内孔端面抵接，测量L1的值即可得到待测内孔两端面的与设计尺寸的偏差。

优选的，所述轴与所述限位滑块的接触面为斜面。

进一步优选的，所述斜面与轴线的夹角α的范围为15°～25°。

进一步优选的，所述斜面设有平行所述斜面的导向槽，所述限位滑块一端设有与所述导向槽截面适配的结合部。

再进一步优选的，所述导向槽的截面为T型。

优选的，所述驱动结构包括设在所述套开口槽端的外螺纹，套设在所述套上与所述外螺纹适配的驱动部。如此，通过旋转驱动部从而推动轴向套内滑动。

优选的，所述测量装置还包括复位结构，所述复位结构包括导向销；所述导向销一端与所述轴的端部连接，另一端穿过设在所述套上与所述导向销适配的导向孔；所述导向销上套设有弹簧；所述弹簧位于所述套内；所述导向销、限位台分别位于所述轴的两端。

本发明的有益效果是：本发明应用采用间接比较测量的方法，简单易行、实时、准确，结构小巧、手动操作方便，能在加工过程中精确测量HSK主轴前端面至拉爪结合面距离尺寸偏差，结构小巧、手动操作方便，稳定可靠，能在加工过程中精确测量HSK主轴前端面至拉爪结合面距离尺寸偏差，能有效帮助操作人员及时判断加工余量，精确控制加工尺寸，使得产品达到设计图纸要求。

附图说明

图1是HSK主轴前端面至拉爪结合面距离尺寸简图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明套的主视示意图；

图4是图3的左视示意图；

图5是图3的A-A剖视示意图；

图6的本发轴的主视图，局部剖视；

图7是图6的左视示意图；

图8是图6中的B-B截面图；

图9是本发明滑块的主视示意图；

图10是图9的左视示意图。

具体实施方式

下面通过附图以及列举本发明的一些可选实施例的方式，对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图10所示，本发明设计的内孔端面间距测量装置，包括套1和轴2；所述轴2一端插入所述套1中，另一端设有限位台21；所述套1沿其轴向设有容置所述限位台的开口槽11；所述套1上距离开口槽底面L处设有限位滑块3；所述限位滑块3一端从所述套1外壁插入并与轴2滑动连接；其中，L为待测内孔两端面的设计尺寸，本实施例中具体可以视为主轴前端面Ⅰ至拉爪结合面Ⅱ的距离；所述轴2在驱动结构4的推动下向所述套1内轴向滑动，直至限位台21端面与开口槽11底面抵接；所述套1伸出驱动结构4的长度为L1；

初始状态下，所述限位滑块3顶面低于所述套1的外壁，随着所述轴2和套1的相对滑动，所述轴2将所述限位滑块3顶面顶出所述套1的外壁且所述限位滑块3的一侧壁与待测内孔端面抵接，本实施例中具体与拉爪结合面Ⅱ抵接，测量L1的值即可得到待测内孔两端面的与设计尺寸的偏差，也即可得到主轴前端面Ⅰ至拉爪结合面Ⅱ的距离。

作为本发明的一个可选实施例，所述轴2与所述限位滑块3的接触面为斜面。

优选的，所述斜面与轴线的夹角α的范围为15°～25°。

作为本发明的一个可选实施例，所述斜面设有平行所述斜面的导向槽22，所述限位滑块3一端设有与所述导向槽截面适配的结合部31。

再进一步优选的，所述导向槽22的截面为T型。

作为本发明的一个可选实施例，所述驱动结构4包括设在所述套1开口槽端的外螺纹41，套设在所述套1上与所述外螺纹41适配的驱动部42。如此，通过旋转驱动部42从而推动轴2向套1内滑动。

作为本发明的一个可选实施例，所述测量装置还包括复位结构5，所述复位结构5包括导向销51；所述导向销51一端与所述轴2的端部连接，另一端穿过设在所述套1上与所述导向销51适配的导向孔12；所述导向销51上套设有弹簧52；所述弹簧52位于所述套1内；所述导向销51、限位台21分别位于所述轴2的两端。

首先顺时针驱动部41，本实施例采用锁紧螺母，锁紧螺母的端面与限位台21的端面抵接，继续旋转驱动部41从而推动轴2向台1内运动，通过斜鍥结构使得限位滑块3向上运动，将锁紧螺母旋转至极限位置，此时滑块向上也运动至极限位置，限位台21与开口槽11底面抵接。修磨限位台21的底面，将尺寸L控制在L±0.005mm，同时测量L1实际尺寸，修磨套1左端面，将尺寸L1取整并控制在L1±0.005mm，此时，弹簧52被压缩处于极限压紧状态，弹簧52反作用力能够防止螺母松动。将L和L1的尺寸激光刻字在套1的外圆表面。

将锁紧螺母逆时针旋转松开，弹簧52复位推动轴2向左运动，限位滑块3向下运动，直至限位滑块3顶面低于轴2外圆表面，恢复检测装置初始状态。当然，亦可以采用限位滑块3顶面低于套1外壁表面为恢复检测装置初始状态。

测量时，将测量装置右半部分放入主轴前端内孔中，限位台21的底面(尺寸L指示左端面)贴紧主轴前端面，顺时针旋转锁紧螺母，推动轴2向右直线运动，限位滑块3向上运动，限位滑块3左端面与主轴内拉爪结合面Ⅱ紧密贴合，测量装置卡紧在主轴上，此时用深度千分尺测量尺寸L1的实际值，与L1的基准值相比较，计算磨削余量和判断尺寸L是否到图纸要求。每次测量结束后，将锁紧螺母逆时针旋转松开，弹簧52复位推动轴2向左直线运动，限位滑块3向下运动，直至限位滑块3顶面低于套1外壁表面，恢复检测装置初始状态，测量装置松开，将测量装置从主轴内孔中取出。

本领域技术人员容易理解，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不以限制本发明，凡在本发明的精神和原则下所做的任何修改、组合、替换、改进等均包含在本发明的保护范围之内。