[发明专利]一种用于直齿标准齿轮螺旋线测量的高精度定位装置

摘要

一种提高直齿标准齿轮螺旋线测量精度的高精度定位装置及其调整方，采用一面固定，一面可调的双V型块定位方式，V型块一侧面为固定的且倾斜20°的平面，与测量芯轴的接触状态为线接触；另一侧面为轴线垂直于固定平面的圆柱面，且位置可微调，该面与测量芯轴的接触状态为点接触。该装置的调整基准、齿轮的安装基准及螺旋线的测量基准统一。本发明提供的用于直齿标准齿轮螺旋线测量精度高精度定位装置的综合定位误差能够减小到0.5μm以下，满足1级精度直齿标准齿轮螺旋线测量装置对定位精度的要求，并可用于高精度轴类零件和导轨类零件的定位，具有良好的推广价值与市场应用前景。

主权项

1.一种用于直齿标准齿轮螺旋线测量的高精度定位装置，其特征在于：该定位装置由固定的两个导轨、两个动滑块、两个挡块、两个微分头和测量芯轴组件组成；导轨A和导轨B通过连接板固定到一起组成导轨组件；导轨A和导轨B的上工作面与定位用的底平面成20°夹角，该值也是标准齿轮的压力角；上工作面通过装配后整体研磨，使其平面度达到不高于0.5μm的要求，它与测量芯轴(4)的接触为线接触；每个导轨工作面中间位置开有燕尾槽，外侧沿平行于导轨工作面方向开有螺纹孔，用于微分头(10，11)、动滑块(12，14)和挡块(13，15)的安装定位；固定导轨组件通过螺钉连接固定到工作台上；两个动滑块的工作面为一直径大于定位芯轴2～5倍的圆柱面，它与测量芯轴(4)的接触为点接触；动滑块圆柱面的母线与导轨的底平面垂直，动滑块背侧平面为一与圆柱面中截面母线成20°的平面；动滑块的底平面有不大于1μm的平面度要求，中间通过螺钉连接梯形块(17)；挡块上的螺纹轴线方向与动滑块的背侧平面呈一定角度，受力的一分量可使动滑块压到导轨工作面上，增加动滑块的定位刚度；动滑块沿导轨工作面的运动位移，通过分辨率为1μm的微分头读出；动滑块调整到位后，通过固定到导轨外侧的螺钉将其固定到导轨上；芯轴组件包含芯轴(4)、密珠轴套(5)、平垫圈(6)、十字垫圈(7)和锁紧螺母(8)；芯轴两端的定位轴段左右对称，两端20mm长度内缩颈并滚花；调整平垫圈(6)和十字垫圈(7)的厚度，使测量芯轴组件在齿轮安装后其结构和重量分布大致左右对称；芯轴有3个圆柱面和一个轴台端面需要精加工；圆柱面的圆柱度要求小于0.5μm，表面粗糙度小于0.2μm；为提高齿轮的定位精度，轴台端面相对于中间轴段的垂直度通过研磨减小到0.2μm；密珠轴套选用G5级及以上精度、硬度大于HRC60的钢球或陶瓷球，与齿轮和芯轴的单边过盈量控制在2～5μm。