[发明专利]一种涡轮盘榫槽三坐标测量机转台及第五轴校准方法

权利要求书

1.一种涡轮盘榫槽三坐标测量机转台的第五轴校准方法，其特征在于：

包括：一种涡轮盘榫槽三坐标测量机转台，包括底座(1)，所述底座(1)上转动连接有转台(11)，所述转台(11)于所述底座(1)上沿竖直面摆动，所述转台(11)摆动方向的中心轴为第五轴，所述转台(11)上设置有标准球(122)，所述转台(11)上设置有驱动机构(2)，所述驱动机构(2)用于驱使所述标准球(122)水平移动，所述标准球(122)的底端设置有转动组件，所述转动组件用于驱使所述标准球(122)沿转台(11)中心轴竖向转动，所述转台(11)的中心轴为第四轴；并包括如下操作步骤：

步骤1：对三坐标测量机第五轴进行尺寸误差验证:将A球以及B球的X轴坐标值分别进行上下平移处理，分别求出标准球A与标准球B径向、切向和轴向距离的最大值，作为第五轴尺寸误差的三个分量值FR、FT、FA；

步骤1中：将两标准球(122)分别标记为A球与B球，将A球与B球对称固定在转台(11)上，以A球与B球的连线为X轴并以A球或者B球为坐标原点以及以A球或者B球的装配方向为Z轴依此建立坐标系，且X轴与第五轴共面，Y轴与第五轴垂直，X轴、Y轴、Z轴分别定义为第一轴、第二轴以及第三轴，将第四轴固定不动并沿竖直面一定角度摆动转台(11)，记录A球与B球的坐标值；

步骤1中：将第五轴朝向B球摆动方向定义为正方向，以第五轴朝向A球方向摆动定义为负方向，在第五轴正方向摆动时以A球为坐标原点记录B球的相对坐标，在第五轴负方向摆动时以B球为坐标原点且坐标轴方向不变并记录A球的相对坐标；

将A球以及B球的X轴坐标值分别进行上下平移处理，A球的X坐标平移为初始A球与B球的球心间的距离，或者B球的X坐标平移为初始A球与B球的球心间的距离，经坐标变换，标准球A与球B球心基本重合，当以标准球A为原点时，XB，YB，ZB分别为B球实际位置偏离标准位置的径向、切向、轴向的偏移量，当以标准球B为原点时，XA，YA，ZA则为A球实际位置偏离标准位置的径向、切向，轴向偏移量，通过对A球与B球的坐标值进行分析比较，分别求出标准球A与标准球B的径向距离的最大值、切向距离的最大值和轴向距离的最大值，作为第五轴尺寸误差的三个分量值FR、FT、FA；

步骤2：对三坐标测量机转台(11)第五轴进行分度误差验证: 在初始位置的坐标系中构造出XOZ平面，将各个角度的标准球球心都投影至XOZ平面，通过反正切函数求出他们与X轴的夹角的最大值，通过最大值与标准进行对比，来验算三坐标测量机转台第五轴分度误差验证；

步骤2中：在初始位置的坐标系中构造出XOZ平面，将各个角度的标准球球心都投影至XOZ平面，将投影后得到各角度的两个标准球球心相连，当以标准球A为原点时，求出ZB/（2r+XB）的值，然后通过反正切函数求出标准球B与其转动后所在坐标系的X轴的夹角βn；同理，再当以标准球B为原点时，求出-ZA/（2r+XA）的值，再求出标准球A与其转动后所在坐标系的X轴的夹角βn＇，取βn与βn＇中绝对值最大值为分度误差值，其中r为标准球的球心至旋转工作台中心的距离。

2.根据权利要求1所述的涡轮盘榫槽三坐标测量机转台的第五轴校准方法，其特征在于：所述驱动机构(2)包括固定框(21)、滑块(23)与驱动组件(22)，所述固定框(21)固定连接于所述转台(11)上，所述滑块(23)与所述固定框(21)滑动连接，所述转动组件包括转动块(12)，所述滑块(23)与所述转动块(12)转动连接，所述驱动组件(22)设置于所述固定框(21)内并用于驱使所述滑块(23)带动所述转动块(12)一体沿所述固定框(21)移动。

3.根据权利要求2所述的涡轮盘榫槽三坐标测量机转台的第五轴校准方法，其特征在于：所述驱动组件(22)包括滚珠丝杠(221)，所述滚珠丝杠(221)转动连接于所述固定框(21)的一对平行内壁之间，所述滑块(23)与所述滚珠丝杠(221)螺纹连接。

4.根据权利要求2所述的涡轮盘榫槽三坐标测量机转台的第五轴校准方法，其特征在于：所述转动块(12)上固定连接有夹持块(121)，所述夹持块(121)用于固定所述标准球(122)。

5.根据权利要求4所述的涡轮盘榫槽三坐标测量机转台的第五轴校准方法，其特征在于：所述夹持块(121)上卡接有检测头，所述检测头替换所述标准球(122)用于转台(11)的测量使用，所述检测头设置有两个。