[发明专利]一种圆柱体变焦凸轮加工精度检测装置及其应用方法

权利要求书

1.一种圆柱体变焦凸轮加工精度检测装置，包括车床；所述车床的头部安装旋转主轴、旋转主轴上安装三爪卡盘、车床的中部安装有移动托盘、车床的尾部设置有尾架；移动托盘上安装有刀架；

其特征在于：还包括六自由度调整工装、分度刻度盘、测量轴以及测量表具；

六自由度调整工装安装在三爪卡盘上，分度刻度盘套装在六自由度调整工装上；待测圆柱体变焦凸轮安装在六自由度调整工装上；六自由度调整工装、待测圆柱体变焦凸轮均与所述旋转主轴同轴设置；

测量轴和测量表具均安装在刀架上，并且并排布置；所述测量轴的外径与待测圆柱体变焦凸轮上螺旋槽的宽度相匹配。

2.根据权利要求1所述的圆柱体变焦凸轮加工精度检测装置，其特征在于：所述六自由度调整工装包括用于对待测圆柱体变焦凸轮六个自由度进行调整保证其圆柱几何中心线与车床旋转主轴的旋转中心线共轴。

3.根据权利要求2所述的圆柱体变焦凸轮加工精度检测装置，其特征在于：测量轴的外径与待测圆柱体变焦凸轮上螺旋槽间隙配合；间隙量为0.03～0.06mm。

4.根据权利要求3所述的圆柱体变焦凸轮加工精度检测装置，其特征在于：测量表具为千分表或者百分表。

5.基于权利要求4所述的圆柱体变焦凸轮加工精度检测装置的应用方法,其特征在于，包括以下部分：

A：圆柱体变焦凸轮的直线度测量；

B：圆柱体变焦凸轮的圆度测量；

C：圆柱体变焦凸轮螺旋槽之间距离误差测量；

D：圆柱体变焦凸轮多线螺旋槽均分度误差的测量。

6.根据权利要求5所述的圆柱体变焦凸轮加工精度检测装置的应用方法，其特征在于：所述圆柱体变焦凸轮螺旋槽之间距离误差的测量步骤是：

C1：将测量轴固定在刀架上，调整测量轴的轴心线与车床旋转主轴轴心线等高且共面，同时确保测量轴的轴心线与车床旋转主轴之间相互垂直；

C2：将待测圆柱体变焦凸轮调整至测量位置，锁紧车床旋转主轴，避免其转动；通过刀架移动使得测量轴与待测圆柱体变焦凸轮中的第一个螺旋槽的任意一点A接触，同时将移动托盘位置显示值清0；

C3：将刀架退回至原始位置，使测量轴与A点分离；然后移动托盘使测量轴前进距离d；移动距离d时需要保证，测量轴在刀架的带动下能与第二螺旋槽的任意一点B接触，此时移动托盘位置显示值为d；

C4：读出移动托盘显示值d再加上测量轴外径和凸轮螺旋槽宽度的间隙量后得出A点与B点之间的实测尺寸D；

D＝d+间隙量；

C5：根据实测尺寸D和理论尺寸D1之间的差值，确定圆柱体变焦凸轮在初始角度时多线螺旋槽之间距离误差；

C6：使车床旋转主轴带动圆柱体变焦凸轮旋转，重复步骤C2至步骤C4，对螺旋槽中所有的拟合点进行测量，得出所有拟合点的距离误差值序列。

7.根据权利要求5所述的圆柱体变焦凸轮加工精度检测装置的应用方法，其特征在于：所述圆柱体变焦凸轮多线螺旋槽均分度误差的测量步骤是：

D1：将测量轴固定在刀架上，调整测量轴的轴心线与车床旋转主轴轴心线等高且共面，同时确保测量轴的轴心线与车床旋转主轴之间相互垂直；

D2：将待测圆柱体变焦凸轮调整至测量位置，锁紧车床旋转主轴，避免其转动；通过刀架移动使得测量轴与待测圆柱体变焦凸轮中的一条螺旋槽的任意一点A接触，同时将分度刻度盘角度显示值清0°；

D3：将刀架退回至原始位置，使测量轴与A点分离；然后转动分度刻度盘使测量轴旋转α°；旋转α°时需要保证测量轴在车床旋转主轴的带动下能与另一螺旋槽的任意一点B接触，此时分度刻度盘角度显示值为α°；

D4：读出分度刻度盘角度显示值为α°，并将其与多线螺旋槽之间理论均分度做差，即可得出多线螺旋槽的均分度误差。

8.根据权利要求5所述的圆柱体变焦凸轮加工精度检测装置的应用方法，其特征在于：所述圆柱体变焦凸轮的直线度测量的步骤是：

A1：将百分表或千分表固定在移动托盘上，调整百分表或千分表的探头高度，使其与车床旋转主轴等高，保证百分表或千分表的探头伸缩方向与接触面法线重合；

A2：锁紧车床旋转主轴、避免其转动；

A3：通过从左到右或从右到左调整移动托盘位置，可通过百分表或千分表测得圆柱体变焦凸轮表面跳动量，通过跳动量可以计算出直线度。

9.根据权利要求5所述的圆柱体变焦凸轮加工精度检测装置的应用方法，其特征在于：所述圆柱体变焦凸轮的圆度测量的步骤是：

B1：将百分表或千分表固定于车床移动托盘10上，调整百分表或千分表探头高度，与车床旋转主轴等高，保证百分表或千分表探头伸缩方向与接触面法线重合；

B2：选取待测圆柱体变焦凸轮的截面后通过旋转车床旋转主轴一周测得所述截面的跳动量，通过跳动量可以计算出圆度。