[发明专利]一种五轴机床平动轴误差的测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种五轴机床平动轴误差的测量系统，其特征是：

包括一号夹持组件、反射镜(3)、可调干涉仪楔块(4)、三脚架(5)、激光干涉仪(6)和微调平台；一号夹持组件包括夹持轴杆(1)和安装镜柄(2)，安装镜柄(2)通过螺纹连接在夹持轴杆(1)的下方；

反射镜(3)通过可拆的方式设置在安装镜柄(2)上，微调平台设置在可调干涉仪楔块(4)上，可调干涉仪楔块(4)设置在三脚架(5)上，激光干涉仪(6)设置在微调平台上且垂直于反射镜(3)的镜面发射激光。

2.根据权利要求1所述的一种五轴机床轴误差的测量系统，其特征是：还包括二号夹持组件，二号夹持组件包括固定板(7)、连接螺栓(8)、水平仪(9)、圆柱镜柄(10)和调节架；固定板(7)为正方形的平板，固定板(7)的四个角上均设有定位孔(11)，四个定位孔(11)分别位于正方形的四个角上；调节架包括圆柱形的连接座(12)和均布在连接座(12)外侧壁上的四根支杆(13)；每根支杆(13)均通过连接螺栓(8)连接在固定板(7)的上表面，每根支杆(13)与固定板(7)之间均设有橡胶垫圈(14)；连接座(12)的上方设有安装轴(15)，连接座(12)与安装轴(15)同轴且轴线垂直穿过固定板(7)的中心；圆柱镜柄(10)插接在定位孔(11)内，圆柱镜柄(10)上设有刻度，圆柱镜柄(10)的上端通过螺纹连接有蝶型螺母(16)，蝶型螺母(16)搭接在固定板(7)的上表面上；固定板(7)的上表面设有水平仪放置平台(17)，水平仪(9)放置在水平仪放置平台(17)上。

3.一种采用权利要求1至2任一所述五轴机床平动轴误差的测量系统的测量五轴机床平动轴误差方法，其特征是：包括X轴和Z轴联动轨迹定位精度的检测方法：

A、将夹持轴杆(1)与五轴机床主轴装配加紧；

B、五轴机床主轴从竖直状态沿Y轴转动，转动角度为α，使反射镜(3)的镜面垂线与X轴之间夹角为α，且反射镜(3)的镜面垂线位于机床ZX平面内；

C、通过三脚架(5)调整激光干涉仪(6)的高度，通过可调干涉仪楔块(4)调整激光干涉仪(6)的角度，然后通过微调平台调整激光干涉仪(6)，使激光干涉仪(6)发射的激光垂直照射在反射镜(3)的镜面上；

D、五轴机床主轴带动放射镜(3)沿着反射镜(3)的镜面垂线方向移动；主轴沿该方向移动，测量N个点，这N个点的理论的移动距离分别为S(1)～S(N)，激光干涉仪(6)测得这N个点的实际移动距离分别为S'(1)～S'(N)；

E、根据S(1)～S(N)和S'(1)～S'(N)计算得出五轴机床主轴沿X轴和Z轴联动方向的移动误差。

4.一种采用权利要求1至2任一所述五轴机床平动轴误差的测量系统的测量五轴机床平动轴误差方法，其特征是：包括Y轴和Z轴联动轨迹定位精度的检测方法：

A、将夹持轴杆(1)与五轴机床主轴装配加紧；

B、五轴机床主轴从竖直状态沿X轴转动，转动角度为α，使反射镜(3)的镜面垂线与Y轴之间夹角为α，且反射镜(3)的镜面垂线位于机床ZY平面内；

C、通过三脚架(5)调整激光干涉仪(6)的高度，通过可调干涉仪楔块(4)调整激光干涉仪(6)的角度，然后通过微调平台调整激光干涉仪(6)，使激光干涉仪(6)发射的激光垂直照射在反射镜(3)的镜面上；

D、五轴机床主轴带动放射镜(3)沿着反射镜(3)的镜面垂线方向移动；主轴沿该方向移动，测量N个点，这N个点的理论的移动距离分别为S(1)～S(N)，激光干涉仪(6)测得这N个点的实际移动距离分别为S'(1)～S'(N)；

E、根据S(1)～S(N)和S'(1)～S'(N)计算得出五轴机床主轴沿Y轴和Z轴联动方向的移动误差。

5.一种采用权利要求1至2任一所述五轴机床平动轴误差的测量系统的测量五轴机床平动轴误差方法，其特征是：包括X轴、Y轴和Z轴联动轨迹定位精度的检测方法：

A、将夹持轴杆(1)与五轴机床主轴装配加紧；

B、转动五轴机床主轴，使反射镜(3)的镜面垂线与XY面之间夹角为β，且反射镜(3)的镜面垂线在XY面的投影与X轴之间夹角为γ；

C、通过三脚架(5)调整激光干涉仪(6)的高度，通过可调干涉仪楔块(4)调整激光干涉仪(6)的角度，然后通过微调平台调整激光干涉仪(6)，使激光干涉仪(6)发射的激光垂直照射在反射镜(3)的镜面上；

D、五轴机床主轴带动放射镜(3)沿着反射镜(3)的镜面垂线方向移动；主轴沿该方向移动，测量N个点，这N个点的理论的移动距离分别为S(1)～S(N)，激光干涉仪(6)测得这N个点的实际移动距离分别为S'(1)～S'(N)；

E、根据S(1)～S(N)和S'(1)～S'(N)计算得出五轴机床主轴沿X轴、Y轴和Z轴联动方向的移动误差。