[实用新型]一种机床主轴姿态调整基准装置

说明书

本实用新型公开了一种机床主轴姿态调整基准装置，包括芯轴及连接块，所述连接块包括过渡板、调心板及调姿板，所述调心板与过渡板通过平动预紧螺钉相连，所述调心板与调姿板通过姿态调整螺钉相连；还包括多颗平动调整螺钉；调心板与调姿板两者中，其中一者上设置有球头，另一者上设置有槽体；所述姿态调整螺钉为多颗，多颗姿态调整螺钉绕所述配合面环形分布；所述芯轴固定于调姿板上，且球头的球心落在芯轴的轴线上。本基准装置可有效解决超精密数控机床在主轴姿态调整过程的测量基准建立难题，能够提高主轴姿态调整精度，缩短主轴姿态调整时间，同时本基准装置亦可用于普通机床的主轴姿态调整。

技术领域

本实用新型涉及调试设备技术领域，特别是涉及一种机床主轴姿态调整基准装置。

背景技术

机床主轴的运动轴线和机床Z轴的运动轴线的平行度将直接影响杆状零件的圆柱度误差，因此，在超精密数控机床的装调过程中，该项误差必须得到严格控制。一般情况下，对于超精密数控机床，在其XOZ平面内的平行度误差即机床主轴的偏摆误差需要控制到1μm/200mm范围内，在ZOY平面内的平行度误差即机床主轴的抬头/低头误差需要控制到2μm/200mm范围内。传统的卡盘加芯轴的方式建立的调整测量基准，其调整精度低、重复性差，无法满足超精密机床在ZOY平面内的平行度调整需求，严重制约了机床的装调效率提升。

实用新型内容

针对上述提出的传统的卡盘加芯轴的方式建立的调整测量基准，其调整精度低、重复性差，无法满足超精密机床在ZOY平面内的平行度调整需求，严重制约了机床的装调效率提升的问题。本实用新型提供了一种机床主轴姿态调整基准装置，本基准装置可有效解决超精密数控机床在主轴姿态调整过程的测量基准建立难题，能够提高主轴姿态调整精度，缩短主轴姿态调整时间，同时本基准装置亦可用于普通机床的主轴姿态调整。

本方案的技术手段如下，一种机床主轴姿态调整基准装置，包括芯轴及用于实现芯轴与车床主轴相连的连接块，所述连接块包括相互之间呈层叠关系的过渡板、调心板及调姿板，所述调心板与过渡板通过平动预紧螺钉相连，所述调心板与调姿板通过姿态调整螺钉相连；

还包括螺纹连接于过渡板上的多颗平动调整螺钉，各平动调整螺钉的一端均作用在调心板上，且平动调整螺钉绕调心板的周向分布，各平动调整螺钉均向调心板施加使得过渡板与调心板相互错开的力；

调心板与调姿板两者中，其中一者上设置有球头，另一者上设置有槽体，所述调心板与调姿板的相互配合通过所述球头嵌入所述槽体中实现，且调心板与调姿板的配合面仅为球面；

所述姿态调整螺钉为多颗，多颗姿态调整螺钉绕所述配合面环形分布；

所述芯轴固定于调姿板上，且球头的球心落在芯轴的轴线上。

现有技术中，机床主轴姿态调整时采用机床主轴端部的卡盘夹持一个高精度芯轴，将芯轴与主轴运动轴线的同轴度调整完成后，芯轴作为主轴姿态的调整基准。目前，随着机床性能的提高，特别是数控机床，对主轴的装调精度也随之增加。传统的卡盘加芯轴的方式建立的调整测量基准，主要存在以下几个方面不足：

调整精度低、重复性差、对操作者依赖严重：

无论是三爪自定心卡盘还是四爪卡盘，其卡爪调整螺钉均为粗牙螺钉，螺钉直径越大，其导程就越大，调整精度就越低，对操作者的技术水平依赖程度就越高。一般的高精度三爪自定心卡盘的重复定位精度在10μm量级，其自定心精度无法满足超精密数控机床的调整需求，而对于四爪卡盘，每个卡爪虽然可以独立联动，但是找正的精度就严重受操作者水平限制，且粗牙螺钉调整分辨率差，严重制约了机床装调效率的提升。

调整自由度数量无法满足超精密数控机床的调整需求：