[发明专利]一种五轴联动机床主轴头姿态角测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种五轴联动机床主轴头姿态角测量装置，其特征在于：它包括安装在五轴联动机床的主轴头上的基准装置和安装在所述五轴联动机床的工作台上的检测装置；

所述基准装置包括基准平面和垂直于所述基准平面设置的夹持部，所述夹持部插置在所述五轴联动机床的所述主轴头的刀柄中；所述夹持部为与所述刀柄相配合的圆柱形结构，且所述夹持部的圆柱度和所述基准平面的平面度不大于3微米；所述夹持部通过多个可调节螺栓与所述基准平面紧固连接，且所述夹持部的轴线与所述基准平面的平面的垂直度不大于5微米；

所述检测装置包括紧固连接在所述五轴联动机床的所述工作台上的基板，所述基板的上表面平面度不大于3微米；在所述基板上紧固连接垂直于所述基板的固定部，所述固定部与垂直于所述基板设置的长度计紧固连接；所述长度计包括长度计本体和滑动连接在所述长度计本体内的可伸缩测杆，所述固定部通过多个螺钉与所述基板紧固连接，且所述可伸缩测杆与所述基板的垂直度不大于10微米。

2.一种如权利要求1所述五轴联动机床主轴头姿态角测量装置的测量方法，其包括以下步骤：

1)将基板调至边缘分别与五轴联动机床的X、Y轴平行；

2)调节五轴联动机床的X、Y轴，使待测姿态的五轴联动机床的主轴头上的基准平面进入长度计的量程范围；

3)在长度计的量程范围内设置至少三组关于X、Y轴的坐标，用长度计测量不同组X、Y轴的坐标下基准平面的Z轴坐标；

4)根据步骤3)中测量出的多组坐标，用空间平面方程Ax+By+Cz+D＝0拟合基准平面，得到系数A、B、C、D；

5)由于基准平面垂直于五轴联动机床的Z轴，因此可以根据沿Z轴轴线的向量(A、B、C)，获取五轴联动机床主轴头的姿态角。