[發明專利]一種五軸聯動超精密加工檢測試件及其檢測方法

在審

• 申請號: 202211105502.1
• 申請日: 2022-09-09
• 公開（公告）號: CN115673868A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 宋祿啟;張強;吳立強;崔志鵬;趙學森;孫濤
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: B23Q17/00
• 分類號: B23Q17/00
• 代理公司: 哈爾濱龍科專利代理有限公司 23206
• 代理人: 郭瑩瑩

1.一種五軸聯動超精密加工檢測試件，其特征在于：所述試件由從上至下一體連接的偏心球(1)、延長錐體(2)、轉接板(3)和安裝柱(4)四部分構成；所述安裝柱(4)通過快換夾具安裝在五軸超精密機床的主軸上，所述偏心球(1)相對于安裝柱(4)偏心設置，偏心球(1)與延長錐體(2)同軸設置。

2.根據權利要求1所述的一種五軸聯動超精密加工檢測試件，其特征在于：所述安裝柱(4)設置在轉接板(3)一側，偏心球(1)設置在轉接板(3)另一側，偏心球(1)通過轉接板(3)實現相對安裝柱(4)的偏心設置。

3.根據權利要求2所述的一種五軸聯動超精密加工檢測試件，其特征在于：所述偏心球(1)與延長錐體(2)所在的軸線一(11)與安裝柱(4)所在的軸線二(41)偏心距離大于偏心球(1)半徑，使五軸超精密機床Y軸在加工過程中參與聯動，且所述軸線一(11)和軸線二平行。

4.根據權利要求3所述的一種五軸聯動超精密加工檢測試件，其特征在于：所述偏心球(1)為球冠結構，球冠的立體角(12)應大于90°，使五軸超精密機床B軸在加工過程中參與聯動。

5.根據權利要求1所述的一種五軸聯動超精密加工檢測試件，其特征在于：所述延長錐體(2)上下兩端為同軸異徑的圓柱部，兩端的圓柱部由中間的錐體部平滑過渡，所述延長錐體(2)整體長度根據五軸超精密機床刀具進行調整，避免發生干涉。

6.根據權利要求1所述的一種五軸聯動超精密加工檢測試件，其特征在于：所述安裝柱(4)的軸線二(41)與五軸超精密機床的主軸軸線重合。

7.一種利用權利要求1～6中任意一項權利要求所述的五軸聯動超精密加工檢測試件的檢測方法，其特征在于：包括以下步驟：

S1.制備毛坯；

S2.將毛坯安裝在五軸超精密機床上；

S3.機床刀具(5)對毛坯的偏心球(1)部分進行在位粗加工；

S4.對粗加工完成的偏心球(1)進行超精密加工；

S5.對加工完成的偏心球(1)進行測量。

8.根據權利要求7所述的五軸聯動超精密加工的檢測方法，其特征在于：所述S2中，將毛坯的安裝柱(4)部分安裝在五軸超精密機床的主軸上。

9.根據權利要求8所述的五軸聯動超精密加工的檢測方法，其特征在于：所述S5中，對偏心球(1)使用三坐標測量儀進行測量，并將測量結果進行球度擬合，為保證測量精度選取多條不同角度的測量路徑(7)進行測量，使用最小二乘法求得偏心球(1)半徑，將測量點(8)到球心的距離減去偏心球(1)半徑即可得到加工誤差，最大的偏差值即為五軸聯動超精密加工的誤差。

10.根據權利要求9所述的五軸聯動超精密加工的檢測方法，其特征在于：所述測量路徑(7)為通過偏心球頂點(6)的經線，其對應球心角的角度大于180°，測量點(8)沿測量路徑(7)等角度θ分布。