[發明專利]一種用于五軸機床誤差同步檢測機構的球心對中定位裝置

有效

• 申請號: 201610067182.3
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105479271B
• 公開（公告）日: 2017-08-01
• 發明（設計）人: 丁杰雄;吳麗紅;魏思琦;周志鵬;杜麗;王偉;陳沈儉;黃鴻坤
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: B23Q17/22
• 分類號: B23Q17/22
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙)51227
• 代理人: 周永宏,王偉

技術領域

本發明屬于五軸數控機床刀具運動精度檢測技術領域，具體涉及一種用于五軸機床誤差同步檢測機構的球心對中定位裝置。

背景技術

五軸機床刀具姿態及刀尖點位置誤差同步檢測儀是一種在五軸數控機床RTCP功能開啟后實時同步檢測刀具球頭空間位移誤差與位姿的裝置。如圖1和圖2所示，專利號為“201410811379.4”、專利名稱為“一種五軸機床刀具姿態及刀尖點位置誤差同步檢測機構”的發明專利，公開的誤差同步檢測機構對五軸數控機床進行RTCP測試的工作原理如下：首先將該檢測機構通過連接螺栓固定于待檢測機床工作臺上，并通過聯軸器將機床刀軸與檢測機構中的擺動軸45連接；然后開啟機床RTCP功能，使刀軸旋轉中心點沿設定軌跡行走，刀具繞某一軸產生的擺角將由擺動軸45傳遞到心軸43，心軸43的轉動量由固定在球狀連接件44上的第二光電編碼器41測得；刀軸行走過程中會使球狀連接件44沿空間各軸向產生位移，從而擠壓位移測量單元中的接觸板，接觸板產生的位移量則由另一側與接觸板接觸的位移傳感器測得；而由機床兩轉動軸引起球狀連接件44繞Z軸的轉動會傳遞到連接軸56，其轉動量則由與連接軸56緊固連接的第一光電編碼器51測得。如此，便可將五軸數控機床的刀具球頭產生的擺角量、轉動量以及空間三軸向微位移量由兩個光電編碼器與三個位移傳感器實時同步測得。

其中，為了能使位移傳感器34準確的獲取球狀連接件44沿各軸向產生的位移，同時更有效的保證檢測機構對基準球空間位置誤差的可測范圍相對初始球心位置具有較好的正負對稱性，在檢測實驗前需使球狀連接件44的球心與三個位移傳感器的交點重合。常用的球心對中方法是，在三個位移傳感器構成的局部坐標系中，首先將球頭沿Y方向反復調整，直至X向傳感器輸出值最大；然后沿Z方向反復調整，直至X向傳感器輸出值最大，此時X向傳感器軸線通過球心；最后沿X向反復調整，直至Z向傳感器的輸出最大，此時，球狀連接件44的球心與三個傳感器交點重合。但是這種球心對中方法需反復調整球狀連接件，并時刻觀察傳感器的輸出值，其過程繁雜、效率低、精度差。

發明內容

本發明的目的是解決上述問題，提供一種用于五軸機床誤差同步檢測機構的球心對中定位裝置以便快速、準確的使球狀連接件的球心與三個傳感器交點重合。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案是：一種用于五軸機床誤差同步檢測機構的球心對中定位裝置，包括套設于連接軸用于安裝各單元的安裝部件，以及周向安裝在安裝部件上的固定頂桿單元和可調頂桿單元，可調頂桿單元用于推動連接軸使連接軸與固定頂桿單元產生擠壓，實現連接軸的軸向定位和徑向定位，并使得連接軸在軸向定位和徑向定位后三個位移傳感器與球狀連接件的球心重合。

優選地，所述安裝部件包括定位環，定位環活動套設于連接軸，定位環上設有用于安裝固定頂桿單元和可調頂桿單元的定位槽，定位槽沿定位環的徑向設置。

優選地，所述安裝部件還包括活動套設于連接軸的內定位環，內定位環與定位環為同心圓環，內定位環的外圓周面與固定頂桿單元和可調頂桿單元抵接。

優選地，所述固定頂桿單元包括固定頂桿、第一頂桿組件和緊定螺絲，固定頂桿安裝在第一頂桿組件上，其根部與第一頂桿組件配合進行軸向限位，端部與連接軸相對，緊定螺絲與固定頂桿的根部相對且緊定螺絲與第一頂桿組件螺紋配合，通過旋轉緊定螺絲將固定頂桿固定在第一頂桿組件上。

優選地，所述第一頂桿組件包括相連的第一頂桿座和第一凹座，第一凹座在它們的連接處內凹形成用于容納固定頂桿根部的空腔，固定頂桿的端部穿設于第一頂桿座，其根部的尺寸大于第一頂桿座上通孔的尺寸。

優選地，所述可調頂桿單元包括可滑動安裝在第二頂桿組件上的可調頂桿，調節螺絲與第二頂桿組件螺紋配合，用于推動可調頂桿與連接軸接觸；第二頂桿組件上還設有固定螺絲，固定螺絲與第二頂桿組件螺紋配合，用于固定可調頂桿。

優選地，所述第二頂桿組件包括相連的第二頂桿座和第二凹座，調節螺絲穿設于第二凹座，可調頂桿穿設于第二頂桿座，且調節螺絲的軸線與可調頂桿的軸線重合，固定螺絲安裝在第二頂桿座上與可調頂桿垂直。

優選地，所述連接軸上設有定位孔，可調頂桿單元的可調頂桿的端部可插入定位孔對連接軸進行軸向定位。

優選地，所述定位孔包括上定位孔和下定位孔，下定位孔位于上定位孔的下方。

優選地，所述固定頂桿單元的數量為二，可調頂桿單元和兩個固定頂桿單元三者間的夾角互為120°。