[发明专利]数控回转工作台定位精度快速测量机构

说明书

技术领域：

本发明与数控机床的数控回转工作台定位精度的测量装置有关。

背景技术：

数控机床的数控回转工作台定位精度的测量，是非常麻烦和费时的，其测量的精度还不高。提高测量速度和测量精度已成为计量人员的难题。

数控回转工作台的传统测量方法是用多面棱体和光电自准直仪，如下图17所示。多面棱体安装在数控回转工作台的回转中心上，与工作台同步转动；光电自准直仪须安装稳固，准直仪电箱和准直光管电源与光电自准直仪连接好，通电预热后，调整光电自准直仪底座，使自准直仪光轴与多面棱体的面的中心等高且垂直。测量开始时，数控回转工作台旋转至基准点停止，测量人员首先需将读数鼓轮转到“0”，反复调整多面棱体，使反射十字线影像位于目镜视场中心后，再微调读数鼓轮，使准直仪电箱指针指“0”，记录此时的读数鼓轮的读数；然后，数控回转工作台回转多面棱体两相邻面夹角，微调读数鼓轮，使反射十字线影像位于目镜视场中心后，再微调读数鼓轮，使准直仪电箱指针指“0”，记录此时读数鼓轮的读数；数控回转工作台再回转多面棱体两相邻面夹角，重复上次工作，记录此次读数鼓轮的读数；再重复上次工作，直至多面棱体回到开始检测面位置。数控回转工作台一个回转方向测量完成后，再反向回转数控回转工作台进行测量，直至再次回到多面棱体的开始测量面位置。最后，进行数据处理，获得数控回转工作台正转、反转的定位精度偏差数据。

不管是正转或反转进行测量，从多面棱体的开始面再回到开始面，理论上两次的读数值应该相同，但这是很难的。因为，测量环境的震动、测量环境的气流变化、仪器灵敏度的变化、准直仪电箱的漂移以及微调读数鼓轮时的轻微碰撞，都会使读数发生变化。然而，从起始测量面开始，逐面测量再回到起始测量面，两次读数的差值必须在允许范围内；当两次读数值的差值超过允许值时，测量数据无效，必须从新测量，直至达到要求为止；对高精度回转工作台，为提高测量精度，有时还应用三次测量的平均值作测量结果数据。用图17所示的仪器对数控回转工作台定位精度进行测量，从仪器的安装调试到得到测量结果数据，不同的测量人员，由于测量操作的熟练程度和经验不同，所用的时间也是不同的，且具有偶然性；这类仪器，由于大都采用鼓轮、精密丝杆测微读数，受机械加工精度限制，加之准直仪电箱及光电自准直仪的稳定性有限，使测量精度受到限制。

将图17中光电自准直仪的读数鼓轮机构应用光栅读数系统，虽能提高分辨率，但并不能提高测量速度和测量精度。

用激光小角度测量系统测量数控回转工作台定位精度，测量精度高，但测量速度仍然慢，不能动态测量。

用数显自准直仪和多面棱体对数控回转工作台定位精度进行测量，能提高测量精度，但要求测量环境的气流和震动小，测量速度仍然慢，也不能动态测量。

发明内容：

本发明的目的是提供一种测量速度快，可动态测量，测量精度高的数控回转工作台定位精度快速测量机构。

本发明是这样来实现的：

本发明数控回转工作台定位精度快速测量机构，主轴10与底板1固连，通过定位装置将主轴10定位于数控回转工作台中心的孔中，主轴10与圆光栅刻线环连接，圆光栅座与轴套和第一连接板15固连，第一连接板15与光轴14固连，第二连接板17与夹头20连接，两只笔式长度计32与第一或第二连接板连接，其轴线通过主轴10的回转中心成90°夹角，一只笔式长度计的轴线与光轴的轴线在同一铅垂面内，笔式长度计的测头与第二连接板或第一连接板固连的测砧的内壁面M紧密接触，光轴位于第二连接板17的两滚针或圆柱销49之间并与其有间隙。

圆光栅9与支撑板6固连，支撑板6与连接环8固连，连接环8与第一连接板15固连，圆光栅9的刻线环通过环形螺母11与主轴10连接，第一推力球轴承29装在主轴10的轴肩上，第二推力球轴承装在底板1上，所说轴套为位于第一、第二推力球轴承之间的轴板4，轴板4与支撑板6固连。

圆光栅由两只读数头71和刻线环70组成，两只读数头71与座69固连，座69与轴套59固连，轴套59与第一连接板15固连，主轴10与环圈58固连，环圈58与刻线环70固连，主轴10与轴套59之间有隔离套62、钢球隔离圈57、垫圈56、可调垫圈63，隔离套62和隔离圈57上有钢球55并通过压板64固定，调整座72通过螺钉73与轴套59固连，调整座上有可调螺钉74，调整座72通过其上的可调螺钉74与座69连接。