蜗杆螺纹磨加工成型用精度检测装置及其检测方法与流程

1.本发明属于蜗杆加工领域，具体涉及一种蜗杆螺纹磨加工成型用精度检测装置及其检测方法。


背景技术：

2.蜗轮蜗杆机构常用来传递两交错轴之间的运动和动力，其特点在于：
①
可以得到很大的传动比，比交错轴斜齿轮机构紧凑；
②
两轮啮合齿面间为线接触，其承载能力大大高于交错轴斜齿轮机构；
③
自锁特性；
④
蜗杆传动相当于螺旋传动，为多齿啮合传动，故传动平稳、噪音很小。为了获得紧凑的结构，大范围的传动比、传动的平稳性以及低噪声性能，申请人从事计量泵生产销售，申请人所生产的所有系列计量泵内部的传动机构都是采用蜗轮蜗杆传动，所以蜗杆作为计量泵里最关键的零部件之一，其加工精度以及表面粗糙度，密切影响计量泵的整体性能和寿命。
3.高的加工精度，必然需要一种与之配套的高精度测量方法与设备，然而由于目前现有的检验方法以及市场上的检测设备不能很好地适用于当前企业对于产品检测的实际情况，导致申请人即使引进了高精度加工设备，蜗杆的加工精度依然没有发生很大的改善，而且由于检测工艺方案的操作可靠性不强，还严重制约了生产效率的提升，所以研发一种贴合公司实际且有效的高精度检验设备被立即提上日程。
4.申请人之前采用传统三针检测蜗杆尺寸的方式。传统三针检测蜗杆尺寸的方式主要存在以下方面的不足：
5.1.检测蜗杆时涉及参数的计算，检测一件蜗杆用时比较久，需要操作者停工检测或者由专人检测；
6.2.检验时操作全都是靠手工固定，手工测量，每个人的手感不同，发力点不同导致检测蜗杆尺寸精度时的准确性差，操作人为误差大；
7.3.不好检测或者无法检测大模数蜗杆。模数越大则蜗杆的尺寸越大，对公法线千分尺的托盘尺寸要求也越大，加上整体质量的增加，人工操作会越来越困难。
8.总之，传统上用三针检测蜗杆加工精度的方案，存在对蜗杆尺寸精度测量有影响的很多不确定因素，而且操作可靠性差。测量需要经过计算，对人的技术以及学识均有一定的要求，结果显示不直观，不便于推广。


技术实现要素：

9.为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种蜗杆螺纹磨加工成型用精度检测装置及其检测方法技术方案。
10.一种蜗杆螺纹磨加工成型用精度检测装置，包括：
11.偏摆检测仪，所述偏摆检测仪用以装夹蜗杆；
12.测量组件，所述测量组件用以与蜗杆的螺纹槽相抵；
13.轴向检测仪，所述轴向检测仪用以检测测量组件的轴向位置，实现蜗杆对刀；以及
14.径向检测仪，所述径向检测仪用以检测测量组件的径向位置，实现蜗杆螺纹加工精度检测。
15.进一步地，所述轴向检测仪为千分表。
16.进一步地，所述径向检测仪为光栅尺。
17.进一步地，所述光栅尺配合连接光栅尺数值显示及操作面板。
18.进一步地，所述测量组件包括测量头，所述测量头配置为能够相对蜗杆进行径向移动。
19.进一步地，所述测量组件还包括径向驱动机构，所述径向驱动机构用以驱动测量头相对蜗杆进行径向移动。
20.进一步地，所述测量组件还包括弹性张紧机构，所述弹性张紧机构用以将测量头往蜗杆方向推动或拉动。
21.进一步地，所述测量组件还包括底座和测量座，所述测量座相对蜗杆径向滑动连接于底座上并与测量头可拆卸连接。
22.进一步地，所述偏摆检测仪具有定位板，所述定位板用以定位蜗杆夹头。
23.本发明还提供一种蜗杆螺纹磨加工成型用精度检测方法，采用如上所述精度检测装置实现，包括如下步骤：
24.步骤1，先通过偏摆检测仪装夹标准蜗杆，然后将测量组件与标准蜗杆的螺纹槽相抵，再通过轴向检测仪记录此时对刀位置，通过检测仪调零记录此时尺寸精度位置，然后取下标准蜗杆；
25.步骤2，先将待加工的蜗杆套上蜗杆夹头，然后通过偏摆检测仪装夹待加工的蜗杆，对蜗杆夹头进行定位，接着将测量组件与待加工蜗杆的螺纹槽相抵，之后转动蜗杆直至轴向检测仪显示测量组件已到达对刀位置，接下来锁紧蜗杆夹头，取下待加工蜗杆；
26.步骤3，对待加工蜗杆进行螺纹精加工；
27.步骤4，将经过螺纹精加工的蜗杆装入偏摆检测仪，对蜗杆夹头进行定位，然后将测量组件与蜗杆的螺纹槽相抵，最后根据径向检测仪的显示结果确定蜗杆尺寸精度是否符合要求。
28.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
29.1)本发明的精度检测装置制作成本较低；
30.2)采用本发明能够大大提升检测效率，而且能够节省人力；
31.3)本发明能够提高检验精度，原先尺寸检测最高精度为1丝，采用本发明后，检测精度提升到微米级；
32.4)操作者可以利用装置调整蜗杆位置来进行对刀，便于蜗杆精加工的批量生产，而且只要更换对应的测量头和蜗杆夹头便可适用于检测不同规格的蜗杆，操作完全相同，提高了生产效率；
33.5)本发明检测蜗杆操作简单，只需几分钟的简单指导，大部分识字的人都能够学会，不涉及计算，结果直接显示在操作面板上，便于推广。
附图说明
34.图1为本发明的精度检测装置结构示意图之一；
35.图2为本发明的精度检测装置结构示意图之二；
36.图3为本发明的蜗杆夹头结构示意图；
37.图4为本发明的精度检测方法流程图。
具体实施方式
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“一端”、“另一端”、“外侧”、“上”、“内侧”、“水平”、“同轴”、“中央”、“端部”、“长度”、“外端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
39.下面结合附图对本发明作进一步说明。
40.请参阅图1-3，一种蜗杆螺纹磨加工成型用精度检测装置，包括偏摆检测仪3、触头组件、轴向检测仪和径向检测仪，偏摆检测仪3用以装夹蜗杆1，触头组件用以与蜗杆1的螺纹槽100相抵，轴向检测仪用以检测触头组件的轴向位置，实现蜗杆1对刀，径向检测仪用以检测触头组件的径向位置，实现蜗杆1螺纹加工精度检测。
41.其中，偏摆检测仪3也被称为偏摆仪，为本领域的公知技术。轴向检测仪优选为千分表4，此外也可以采用其它测量工具。径向检测仪优选为光栅尺5，光栅尺5连接光栅尺数值显示及操作面板6，此外光栅尺5也可以采用其它测量工具。
42.继续参阅图1，触头组件包括测量头7、径向驱动机构8、张紧机构、底座10和测量座11，测量头7用以与蜗杆1的螺纹槽100相抵，径向驱动机构8用以驱动测量头7相对蜗杆1进行径向移动，弹性张紧机构用以将测量头7往蜗杆1方向推动或拉动，测量座11相对蜗杆1径向滑动连接于底座10上并与测量头7可拆卸连接。
43.具体地，测量头7为棒状结构，可拆卸连接于测量座11上，其靠近蜗杆1一端具有形状尺寸与螺纹槽100相匹配的球头结构。
44.具体地，底座10上沿径向铺设滑轨，测量座11通过滑块与滑轨滑动连接。
45.具体地，径向驱动机构8包括齿轮、齿条、手轮等结构，齿条沿径向铺设于测量座11上，手轮的一端具有短轴，短轴转动安装于底座上，并且短轴上套设齿轮，齿轮与齿条啮合，转动手轮能够带动齿轮转动，使齿轮带动齿条连同测量座一起移动。此外，径向驱动机构8也可以采用其它结构形式，例如底座10上转动安装一螺杆，测量座11上固定一螺套，螺杆与螺套螺接配合，转动螺杆使螺套带动测量座11移动，又或者直接采用常规的滑台带动测量座11移动。
46.具体地，弹性张紧机构优选为张紧拉簧9，张紧拉簧9一端与底座10连接，另一端与测量座11连接，张紧弹簧9通过拉力将测量座11往蜗杆1方向拉动，使测量座11张紧。此外，弹性张紧机构也可以采用压簧将测量头7往蜗杆1方向推动。
47.进一步参阅图1和图2，偏摆检测仪3设置定位板12，定位板12用以定位蜗杆夹头2。
48.其中，蜗杆夹头2为公知技术，其结构如图3所示，其形状如同抱箍，抱紧在蜗杆1一端，其作用是在蜗杆1精加工时与磨床上的夹具相配合。
49.请参阅图4，一种蜗杆螺纹磨加工成型用精度检测方法，采用如上所述精度检测装置实现，包括如下步骤：
50.步骤1，一种型号蜗杆精加工开始之前，先使用事先经过质量部高精度齿轮测量中
心检测并合格的相应型号蜗杆作为标准蜗杆，通过偏摆检测仪3装夹标准蜗杆，转动手轮，调整触头组件中测量头7的球头结构与标准蜗杆的螺纹槽100相抵，此时分别将千分表4和光栅尺5调零以记录对刀位置以及尺寸精度位置，然后取下标准蜗杆。
51.步骤2，先将待加工的蜗杆1套上蜗杆夹头2，待加工的蜗杆1事先经过螺纹粗加工，带有螺纹槽100，然后通过偏摆检测仪3装夹待加工的蜗杆1，蜗杆夹头2靠牢定位板12，接着调整触头组件中测量头7的球头结构与该蜗杆1的螺纹槽100相抵，之后转动蜗杆1直至千分表4指针转动零位，表示对刀位置调整完毕，接下来锁紧蜗杆夹头2，取下待加工的蜗杆1。
52.步骤3，通过磨床对待加工的蜗杆1进行螺纹精加工。
53.步骤4，将经过螺纹精加工的蜗杆1装入偏摆检测仪3，蜗杆夹头2靠牢定位板12，调整触头组件中测量头7的球头结构与该蜗杆1的螺纹槽100相抵，直接观察光栅尺数值显示及操作面板上的数据，即可确定蜗杆1尺寸精度是否到位。
54.其中，通过定位板12对蜗杆夹头2进行定位，能够使对刀和精度检测两个步骤中蜗杆1的放置角度保持一致，保证检测的顺利进行。
55.采用本发明的装置和方法后，检验效率较之前提升超过6倍，原来由专人检测，检测效率约为30件每小时，投入使用本发明后，经统计检测效率提升到约200件每小时。而且可以做到操作者利用机床自动加工时空闲时间检验，无需专人检验，故能够节省一个人工。
56.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。