[實用新型]一種同軸度偏差測量數(shù)顯裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520254346.4
• 申請日: 2015-04-24
• 公開（公告）號: CN204639796U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魯玉瓊
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇志軍
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00;B23Q17/24;G01B7/312;G01B11/27
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技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及的是一種測量數(shù)顯裝置，特別是涉及一種同軸度偏差測量數(shù)顯裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)有技術(shù)中，公知的技術(shù)有：位移傳感器可以測量機械位移并將機械位移量轉(zhuǎn)化為電子數(shù)據(jù)信號，常用位移傳感器有電位器式、電容式、差動電感式、電阻應(yīng)變式、差動變壓器式、渦流式、霍爾式、光柵、容柵、磁柵、感應(yīng)同步器和激光位移傳感器等。目前各種數(shù)顯表（數(shù)顯杠桿表、數(shù)顯百分表、數(shù)顯千分表等）、線性測微計、容柵測微計、光柵尺等各種位移傳感器通過測量觸頭可以精確測量出被測物體的位移，并可以將位移數(shù)值顯示或輸出。激光位移傳感器可精確非接觸測量被測物體的位置、位移等變化，主要應(yīng)用于檢測物的位移、厚度、振動、距離、直徑等幾何量的測量。按照測量原理，激光位移傳感器原理分為激光三角測量法和激光回波分析法，激光三角測量法一般適用于高精度、短距離的測量，而激光回波分析法則用于遠距離測量。

在機械加工中為了確定工件坐標(biāo)系與機床坐標(biāo)系之間的空間位置關(guān)系，可利用工件上的某一個特征來找正機床主軸的位置，現(xiàn)有的找正方法有利用尋邊器探測工件上的兩個平面，得到機床主軸相對于工件的X、Y坐標(biāo)位置，或者利用杠桿表、百分表、千分表測量工件上的一個軸、銷或者孔來找正機床主軸的位置，通常做法是把杠桿表（或百分表、千分表）用磁力表座固定在機床主軸上，并手動旋轉(zhuǎn)機床主軸，使杠桿表（或百分表、千分表）測頭多次反復(fù)測量孔或軸、銷的內(nèi)、外圓，根據(jù)測量過程中杠桿表（或百分表、千分表）讀數(shù)的變化多次調(diào)整機床主軸位置，最終使杠桿表在測量孔或軸、銷的內(nèi)、外圓過程中讀數(shù)變化值趨于零，從而認(rèn)為機床主軸中心軸線與孔或軸、銷同軸，得到機床主軸相對于工件的X、Y坐標(biāo)位置。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型涉及一種同軸度偏差測量數(shù)顯裝置及一種空間中兩個特征點在一個坐標(biāo)系下位置偏差的計算方法。

本實用新型涉及的一種空間中兩個特征點在一個坐標(biāo)系下位置偏差的計算方法，原理是：眾所周知一個任意三角形，如果已知其中兩邊長a、b及底邊長D可利用勾股定理結(jié)合數(shù)學(xué)方程式計算得出此三角形的高H和高的垂足到底邊兩點的距離D1、D2。根據(jù)三角形形狀不同，對于底邊上其中一個頂點到垂足的距離D2及高H的計算，可歸納出以下三種：

形狀一（附圖1）：

形狀二（附圖2）：

形狀三（附圖3）：

根據(jù)三種計算結(jié)果可知，在三角形形狀為一和二時，D2結(jié)果為，當(dāng)形狀為三時，D2結(jié)果為，其中當(dāng)三角形為直角三角形時計算同樣適用。

現(xiàn)將三角形的底邊和高視為一個坐標(biāo)系的X、Y軸，根據(jù)以上計算可知三角形三個頂點在此坐標(biāo)系下的相對位置值。即可轉(zhuǎn)化為空間中兩個特征點在一個平面坐標(biāo)系下相對位置偏差值的計算方法：在空間中，利用一個特征點在兩個不同位置時與另一個特征點之間的兩個距離值及這兩個位置之間的距離值，根據(jù)勾股定理結(jié)合數(shù)學(xué)方程式計算得出兩個特征點在一個平面P上的已知坐標(biāo)系下的相對位置偏差值，此已知坐標(biāo)系為過這兩個不同位置點的直線X和過另一個特征點且垂直于直線X的直線Y在平面P上的投影所構(gòu)成的坐標(biāo)系，此三個距離值為在平面P上的投影值。

當(dāng)將三角形的底邊和高視為一個坐標(biāo)系的X、Y軸時，對于其中底邊上一個頂點到垂足的距離D2及高H的計算可視為兩個特征點在一個平面坐標(biāo)系下相對位置偏差值的計算，可將公式轉(zhuǎn)換為：

其中可利用Lx計算結(jié)果的正負來判斷特征點1在X軸上的位置，當(dāng)Lx計算結(jié)果為正值時，即三角形為形狀三時（附圖3），表示在B位置上的特征點1位于X軸的負軸上，當(dāng)Lx計算結(jié)果為負值時，即在三角形形狀為一和二時（附圖1、附圖2），表示在B位置上的特征點1位于X軸的正軸上。

針對現(xiàn)有機床主軸在相對于工件的位置上的找正方法繁瑣、耗時長、對于無經(jīng)驗的加工人員不易掌握的問題，利用以上發(fā)明的計算方法，可迅速準(zhǔn)確的找到機床主軸相對于工件的坐標(biāo)位置。解決技術(shù)問題的技術(shù)方案是：假設(shè)機床上坐標(biāo)系為X、Y、Z三個軸組成，機床主軸中心軸線方向為機床坐標(biāo)系的Z軸，如果需要調(diào)整機床主軸中心點相對于工件在X、Y軸上的位置，只需要首先測量出機床主軸在位置A上時主軸中心點與工件上一個特征點在機床XY坐標(biāo)平面上的距離a，然后將機床主軸沿X（或Y）軸方向移動一個距離D后到達位置B，再次測量機床主軸中心點與此一個特征點在機床XY坐標(biāo)平面上的距離b，即可根據(jù)a、b、D三個距離值，利用勾股定理結(jié)合數(shù)學(xué)方程式推算出的公式

公式1?

公式2?