[其他]形位误差测量机

说明书

一种能够测量各种零部件几何形状和位置误差的形位误差测量机。

过去对各种零部件的形位误差测量都是采用平台、角尺、方箱和打表等方法，这些方法既费时、费力，而且测量精度也不高。比较先进一点的方法是采用园度仪、准直仪等，但又都是单参数测量。现有进行形位误差测量的三座标测量机，都是采用单测头测量，测得的值是三座标内的一个点，即数学所说的模，然后通过计算机把这个模分解成三座标上的X、Y、Z。由于三座标测量机采用的是单测头，所以三座标测量机的结构复杂、制造困难，而且要配有计算机及其供该测量机所需的软件，这又使得三座标测量机的价格相当昂贵。美国4495703号专利就属这种类型的测量机，其价格在百万元以上。

本发明的设计思想是想把三维测量变成在三维座标系内的两个平面测量使测量机的结构简单、造价降低，并能完成三座标测量机相同的工作任务，而且操作方便、效率高、测量精度高，其价格只是三座标测量机的几十分之一，适合我国目前生产实际需要的多参数形位误差测量装置。

本发明的基本构思是建立一个三维座标系，若将被测工件置于三维座标系内，使工件沿其中一个座标轴的方向做往复移动;在另外两个座标轴的方向，则使座标在工件表面沿座标轴的方向做往复移动，即可获得工作表面上任意一点的形位误差值。

本发明的结构及各部件的作用将结合附图加以说明：

图1形位误差测量机的主视图

图2形位误差测量机的侧视图

图3工作台

图4被一横梁连在一起的两个T型拖板

图5具有水平支承面的底座

图6竖向滑架的三视图

图7上横梁及X向测量装置的三视图

本发明主要由一个具有水平支承面的底座〔1〕、两个相同的竖向滑架〔7〕、两个用横梁连在一起的相同的T型拖板〔2〕、两个可进行Y向、Z向测量的测量装置〔8〕、上横梁〔9〕、一个可进X向、Y向测量的测量装置〔10〕、一个可使拖板沿Y轴方向运动的传动装置和工作台组成。在水平底座上有一对形状完全相同互为平行的V型导轨〔24〕，沿导轨〔24〕的纵向定义为Y轴;两个形状完全相同的竖向滑架〔7〕垂直于水平底座〔1〕，并互相平行，沿竖向滑架〔7〕的方向定义为Z轴;两个竖向滑架的顶部与上横梁〔9〕两端相连接，上横梁〔9〕平行于水平底座〔1〕的表面，与竖向滑架〔7〕和水平底座上的V型导轨〔24〕互相垂直，沿横梁〔9〕的纵向定义为X轴，这样就互为垂直的V型导轨〔24〕、竖向滑架〔7〕和上横梁构成了一个完整的三维座标系。在水平底座〔1〕上的V型导轨〔24〕上有两个被一横梁〔21〕连接成一体的T型拖板〔2〕，T型拖板〔2〕的顶部与竖向滑架〔7〕的底部被一块铁板〔4〕连在一起，拖板〔2〕底部突出的下端〔25〕呈V型，正好置于V型导轨〔24〕内，并可带动竖向滑架〔7〕在V型导轨〔24〕内沿Y轴方向往复滑动。在拖板突出底部的两侧，各有两个卸荷装置〔3〕，以减小拖板〔2〕在V型导轨〔24〕内滑动时的摩擦力。两个竖向滑架〔7〕上各有一个可进行Y轴方向和Z轴方向测量的测量装置〔8〕。竖向滑架〔7〕有一个贯通的园柱形空腔〔20〕，空腔顶部有一圆柱形销钉，销钉穿过轴承〔11〕的轴心，销钉两端固定在空腔〔20〕顶部的孔〔18〕上，使滚动轴承被支承在空腔〔20〕顶部。在空腔〔20〕内还有一个与竖向滑架〔7〕上的测量装置〔8〕重量相等的法码，法码与一条绕轴承半周的柔性钢带〔12〕一端相连接，柔性钢带〔12〕的另一端与竖向滑架〔7〕上的测量装置〔8〕相连接，因此可使竖向滑架〔7〕上的测量装置〔8〕在滑架〔7〕上任何位置与空腔〔20〕内法码平衡，并停留在该位置。测量装置〔8〕上有一个平行X轴方向、垂直于Z轴方向、可沿水平方向移动的悬臂〔30〕，在悬臂〔30〕的一端连接着一个可沿垂直方向，水平面下半周旋转180°的探头〔31〕。在上横梁〔9〕上有一个可进行X轴方向、Y轴方向测量的测量装置〔10〕，在横梁〔9〕纵向中心线上有一段满足X向测量装置〔10〕上的探杆〔32〕做往复运动的空心槽〔33〕，在靠近空心槽〔33〕的后面有一供X向测量装置〔10〕滑动的倒V型滑道〔28〕。测量装置〔10〕的底部有一可在横梁〔9〕滑道〔28〕上滑动的倒V型滑槽〔29〕。测量装置〔10〕上有一个垂直的钢管〔34〕，钢管〔34〕侧壁上有一个可调节探杆〔32〕上下移动的锁紧螺钉〔29〕，以适应不同高度工件的要求，在钢管〔34〕的侧壁上还有一个可对探杆〔32〕进行垂直方向微量调节的微调螺钉〔35〕。在探杆〔32〕的下端有一可沿垂直方向，在水平面的下半周旋转180°的探头〔25〕。在水平底座〔1〕上还有一个Y向传动系统，它包括一个手轮〔15〕、变速箱〔14〕、柔性钢带〔16〕、两个支架〔17〕。变速箱〔14〕安装水平底座〔1〕上一端，手轮轴与变速箱内的主动轮连一起，变速箱内的被动轮连接着一个水平轴，水平轴的另一端被支架支承，在底座的另一端也有一被支架支承的水平轴，柔性钢带〔16〕绕在两个水平轴上，其钢带的两端被固定在横梁〔21〕上。在底座〔1〕的上面，两个竖向滑架〔7〕之间有一工作台〔20〕。在测量时将工件置于工作台上，用手摇动手轮驱动Y向传动装置，使拖板带动两竖向滑架上的测量装置和上横梁上的测量装置与工件产生相对运动，实现沿Y轴方向的测量;如用手上下推两个竖向滑架上的测量装置，即可实现Z向测量;如用手推动上横梁上的测量装置，即可获得X向测量值。