[發明專利]基于光電式兩軸準直儀的轉臺分度誤差檢測方法

有效

• 申請號: 201210369699.X
• 申請日: 2012-09-27
• 公開（公告）號: CN102914260A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 郭敬濱;常青;曹紅艷
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王麗英

技術領域

本發明涉及轉臺分度誤差檢測方法，尤其涉及基于光電式兩軸準直儀的轉臺分度誤差檢測方法。

背景技術

轉臺是進行圓分度的常用設備，經常作為機床附件，進行零件的圓分度加工，在三坐標測量機中，為了測量回轉體零件，也常用到轉臺。隨著科學技術的不斷發展，對轉臺精度的要求也越來越高。通過誤差補償的方法可以有效地提高轉臺的精度，以較低的成本達到較高的精度要求。

為了補償轉臺的分度誤差，首先需要對其進行檢定。圖1所示為采用比較法檢定轉臺的分度誤差。以多齒分度臺為分度基準件，其回轉的角度作為標準角度，轉臺實際轉過的角度與標準角度比較，由高精度的雙軸光電自準直儀讀取角度偏差。測量時，雙軸自準直儀X軸讀數為轉臺的分度誤差；Y軸讀數即為反射鏡在轉臺被檢各分度處在垂直方向的傾斜。該方法與其他檢定方法相比，操作簡單，工作量小，精度高，且可以實現較小的被檢間隔，檢測裝置如圖1所示。

采用多齒分度臺和光電自準直儀對轉臺分度誤差進行檢定時，檢定前需要對自準直儀和多齒分度臺進行調整。如果調整未達到要求，測得的分度誤差中含有調整誤差，對測量結果影響較大。

①光電自準直儀未調平

雙軸光電自準直儀可以同時對水平X、豎直Y兩個方向的轉角（x_i,y_i）進行測量，但自準直儀在使用前必須調平，即調整自準直儀十字絲豎線與轉臺的軸線相平行（調平要求一軸在±800″范圍內變化時，另一軸的變化量應小于10″）。

②多齒分度臺相對于轉臺傾斜

由于轉臺的端面與其回轉軸線不垂直以及安裝等各種誤差的影響，使多齒分度臺的軸線與轉臺的軸線不平行（即多齒分度臺相對于轉臺傾斜β角），從而導致安裝在多齒分度臺上面的反射鏡相對于轉臺傾斜，如圖2所示。

在自準直儀未調平的情況下，如果同時多齒分度臺相對于轉臺傾斜，兩者共同作用就會使分度誤差X的測量值產生誤差Δx，即產生調整誤差。為了提高檢定精度，測量前須進行一系列的調整。

欲使γ角減小需要調整自準直儀。在調整過程中，由于既要使自準直儀十字絲反射像在視場中心，又要進行調平，這些都需要通過調整自準直儀可調底座的三個旋鈕來達到要求，因此，兩者之間會相互影響，即自準直儀的調平會影響十字絲反射像在視場中的位置，而反射像位置的調整也會影響自準直儀的調平。因此，實際的調整過程比較困難。

欲使β角減小，需要調整多齒分度臺，可先用雙軸光電自準直儀測出多齒分度臺相對于轉臺的傾斜角，通過分析得出多齒分度臺的調整量，按照調整量對其進行調整。但在調整時，調整量不好控制，操作不太方便，需要反復調整。

因此，用調整的方法減小調整誤差比較困難，且檢定精度要求越高，對檢定前的調整要求也就越高。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足,提供一種方法簡單，消除了調整誤差并提高了轉臺分度誤差的檢定精度的基于光電式兩軸準直儀的轉臺分度誤差檢測方法。

本發明的基于光電式兩軸準直儀的轉臺分度誤差檢測方法，它包括以下步驟：

（1）將多齒分度臺安裝在被檢轉臺工作面的中心，平面反射鏡固定在多齒分度臺上，利用自準直儀瞄準平面反射鏡；

（2）將被檢轉臺回轉一周使雙軸光電自準直儀兩軸均有讀數；

（3）將被檢轉臺置零位，讀取雙軸光電自準直儀的初始值，然后，將多齒分度臺及反射鏡隨被檢轉臺一起轉動φ角度，所述的φ＝360°/n，n為整數，且需滿足φ是多齒分度臺最小分度間隔的整數倍；

（4）將反射鏡隨多齒分度臺向相反的方向回轉-φ角度后，光電自準直儀再次瞄準反射鏡并讀取測量值，如此順序對被檢轉臺各被檢角度進行測量，直至整周；

（5）改變多齒分度臺相對于轉臺的傾斜角，同時保持雙軸光電自準直儀不動，重復步驟2至4進行第二次檢測，讀取雙軸光電自準直儀的測量值；

（6）根據公式計算被測轉臺各分度處的分度誤差為x_i=(y′_i1x′_i-y′_ix′_i1)/(y′_i1-y′_i)。式中x'_i，y′_i為光電自準直儀第一次測量值，x'_i1，y'_i1為第二次測量值。