[实用新型]一种用于机床多维误差同时检测的改进型球杆仪

说明书

本实用新型公开了一种用于机床多维误差同时检测的改进型球杆仪，圆光栅角度编码器支承在装置基座上；底座工具杯经连接平台与装置基座固定；特制加长杆一端与单精密球球杆仪本体固定，另一端与加长杆端精密球固定；特制加长杆的球窝装配口固定三点支撑式磁性球窝；旋转球吸附在底座工具杯和三点支撑式磁性球窝上；旋转同步支架通过圆光栅同步旋转盖与圆光栅角度编码器的转子固定，特制加长杆嵌入旋转同步支架的夹槽内；套杆与旋转同步支架通过螺栓及螺母连接；伸缩杆与套杆构成滑动副，并通过螺栓固定；传感器安装支架与伸缩杆通过螺栓及螺母连接；位移传感器固定在传感器安装支架上。本实用新型可同时获得机床多方向的几何误差。

技术领域

本实用新型属于机床误差检测技术领域，具体涉及一种用于机床多维(多个方向)误差同时检测的改进型球杆仪。

背景技术

现代工业对数控机床加工精度的要求越来越高。但机床本身的制造精度和加工过程中存在的一些影响因素等问题，都会影响到机床的加工精度。因此，对机床的误差进行检测成为一项重要的工作，而如何快速、有效地检测出机床的误差是其中的关键。

球杆仪作为一种已经商品化的检测机床误差的仪器，相对于其他检测设备具有价格低、安装便捷、检测效率高等优势。球杆仪可以检测出机床单轴直线度、两轴垂直度、反向越冲、反向间隙等的机床主要几何误差。

在使用球杆仪对机床的几何误差进行检测时，通常情况是令机床主轴在某一平面内做圆弧插补运动。但是由于安装偏心、传动间隙、热变形等原因，导致机床主轴的运动不仅仅是在理想平面内。因此，需要检测的机床几何误差实则为多个方向的耦合误差。但是球杆仪产品本身只能检测出沿其轴向方向上的误差变化，对其他方向的机床几何误差无法进行检测。

发明内容

为了弥补现有球杆仪产品测量方向单一的缺陷，本实用新型以现有球杆仪产品为基础，加装自己设计的辅助测量装置(包括旋转球、连接平台、圆光栅同步旋转盖、圆光栅角度编码器、装置基座、读数头、特制加长杆、三点支撑式磁性球窝、旋转同步支架、套杆、伸缩杆、传感器安装支架和位移传感器等)，再结合可测量位移的传感器，将机床多维(多个方向)几何运动误差进行分开测量，可一次性同时测量机床多维几何运动误差，且通过改变加长杆的杆长比例将机床几何运动误差放大后再进行测量，检测方式优于直接使用普通商品化的球杆仪。

为了解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是：

本实用新型包括主轴端工具杯、单精密球球杆仪本体、加长杆端精密球、底座工具杯、连接平台、调节球和辅助测量装置；所述的辅助测量装置包括装置基座、圆光栅角度编码器、旋转球、特制加长杆、三点支撑式磁性球窝、旋转同步支架、套杆、伸缩杆、传感器安装支架和位移传感器；圆光栅角度编码器的座体通过法兰轴承支承在装置基座上；圆光栅同步旋转盖与圆光栅角度编码器的转子固定；读数头通过读数头支架固定在装置基座上；读数头对准圆光栅角度编码器；连接平台与装置基座固定；底座工具杯通过磁力吸附固定在连接平台上，并与圆光栅角度编码器同轴设置；所述特制加长杆一端的外螺纹与单精密球球杆仪本体的螺纹孔连接，特制加长杆另一端的螺纹孔与加长杆端精密球的外螺纹连接；特制加长杆开设的球窝装配口处固定有三点支撑式磁性球窝；所述的旋转球通过磁力吸附在底座工具杯和三点支撑式磁性球窝上；旋转同步支架底部固定在圆光栅同步旋转盖上，特制加长杆嵌入旋转同步支架顶部的夹槽内；所述套杆的一端与旋转同步支架底部通过紧固螺栓一及螺母固定连接；所述的伸缩杆与套杆构成滑动副，且套杆开设的螺纹孔内连接有旋紧螺栓，对伸缩杆进行固定；传感器安装支架与伸缩杆通过紧固螺栓二及螺母固定连接；位移传感器固定在传感器安装支架上；位移传感器竖直设置在加长杆端精密球正下方。

所述圆光栅角度编码器的座体与法兰轴承中轴承的外圈配合，法兰轴承中轴承的内圈与装置基座配合。

所述的三点支撑式磁性球窝内固定有定位环，定位环设有一体成型且沿周向均布的三块支撑块。

所述旋转球的半径与加长杆端精密球和单精密球球杆仪本体未安装特制加长杆那端的伸缩球头的半径均相等。