[发明专利]高精度摆镜轴系组件组合调校方法

说明书

技术领域

本发明涉及高精度摆镜轴系组件调校工艺。

背景技术

如图1、2所示，高精度摆镜轴系组件一般安装于一个支架上，左轴、右轴分别由轴承组支承转动，摆镜座（载物台）上安装摆镜或者搭载其它测量设备，对于轴系晃动与测角精度要求较高。

高精度摆镜轴系组件一般由左轴1、摆镜座2（载物台）、摆镜3（搭载仪器）、右轴6组成，左轴、右轴与摆镜座依靠轴紧固螺钉4连接，左轴、右轴与摆镜座各由两枚轴定位销钉5确定相对位置，保证左轴、右轴、摆镜座三者之间的相对形位要求。通常的技术指标为：

1）左轴与右轴同轴度≤Ф0.02mm；

2）左轴、右轴端面与左右轴旋转中心线的垂直度要求≤0.02mm；

3）摆镜座摆镜安放槽的摆镜安装面与左右轴旋转中心线垂直距离≤0.02mm，平行度≤0.02mm。

传统的调校工艺可以总结如下：

步骤1：粗加工摆镜座左端孔，粗加工摆镜座右端孔，粗加工摆镜座摆镜安放槽；粗加工左轴，粗加工右轴；

步骤2：半精加工摆镜座左端孔，半精加工摆镜座右端孔，半精加工摆镜座摆镜安放槽；半精加工左轴，半精加工右轴；

步骤3：精加工摆镜座左端孔，使得孔尺寸、孔圆柱度、端面垂直度符合图纸设计要求；精加工摆镜座右端孔，使得孔尺寸、孔圆柱度、端面垂直度、左端孔与右端孔的同轴度符合图纸设计要求；

步骤4：根据摆镜座左端孔、右端孔所确定的中心轴线精加工摆镜座摆镜安放槽，使得摆镜座摆镜安装面的平行度和垂直距离符合要求；

步骤5：精加工左轴，使得尺寸、圆柱度、端面垂直度符合要求；精加工右轴，使得尺寸、圆柱度、端面垂直度符合要求；

步骤6：将左轴安装在摆镜座左端孔，右轴安装在摆镜座右端孔，先给予螺钉一定的预紧力，但不紧固螺钉，形成待调摆镜组件；

步骤7：调整待调摆镜组件中左轴与右轴的相对位置，使得左、右轴同轴度符合要求，同时使得左右轴的旋转中心线与摆镜座摆镜槽中摆镜安装面位置符合平行度和垂直距离的要求，紧固轴紧固螺钉；

步骤8：配钻、铰削左、右两边的定位销钉孔，试装定位销钉。

步骤9：对各个零件的配对关系分别做好标记后拆卸，等待整体装配。

上述传统工艺存在的缺点有：

（1）对左轴与摆镜座左端孔、右轴与摆镜座右端孔配合的各零件尺寸、圆柱度、各配合端面与左右轴旋转中心线的垂直度、摆镜座左端孔与摆镜座右端孔的同轴度等要求极高。

（2）无论在三坐标测量机或者数控加工中心机床上进行步骤6与步骤7（待调摆镜组件同轴度调校）调校时，只能分别取左轴与右轴上一个圆来测量同轴度。由于左轴、右轴、摆镜座左端孔、摆镜座右端孔配合端面的垂直度加工误差将会导致对同轴度的调校偏差增大，很多时候无法克服。在调校时，往往因为零件的变形、加工误差的累积等因素无法完成摆镜轴系组件的调校，需要对摆镜座左端孔、摆镜座右端孔进行再次镗削，对摆镜座左端孔、摆镜座右端孔的配合端面进行再次铣削，以满足调校精度要求。这样调校不但非常费时费力、成本昂贵，同时为了满足摆镜轴系组件的调校精度要求而扩大了摆镜座左、右端孔的尺寸，却降低了轴孔配合的可靠性。

（3）即使调校完成的摆镜座与左、右轴的组合件也非常难于同时保证左右轴同轴度、左右轴端面与左右轴旋转中心线的垂直度、摆镜座摆镜安放槽与左右轴旋转中心线的平行度、垂直距离四个指标要求全部符合要求，往往需要让步接收。

发明内容

本发明提供一种高精度摆镜轴系组件组合调校方法，旨在简化调校操作过程，在提高调校精度的前提下还能够进一步降低调校操作难度，提高调校效率。

为实现以上发明目的，本发明提供以下技术方案：

高精度摆镜轴系组件组合调校方法，包括以下步骤：

步骤1：粗加工摆镜座左端孔，粗加工摆镜座右端孔，粗加工摆镜座的摆镜安放槽；粗加工左轴，粗加工右轴；

步骤2：半精加工摆镜座左端孔，半精加工摆镜座右端孔，半精加工摆镜座的摆镜安放槽；半精加工左轴，半精加工右轴；

步骤3：将左轴安装在摆镜座左端孔，右轴安装在摆镜座右端孔，安装轴紧固螺钉，形成待精加工摆镜组件；

步骤4：对所述待精加工摆镜组件中的左轴和右轴分别进行精加工，使得尺寸、圆柱度、端面垂直度、以及左、右轴同轴度符合设计要求；然后根据此时摆镜组件中左、右轴所确定的左右轴旋转中心线精加工摆镜座的摆镜安放槽，使得摆镜安装面位置与左右轴旋转中心线符合平行度和垂直距离的设计要求；