專利名稱：高精密角分度動態(tài)計量主軸系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及精密測量裝置，特別是一種高精密角分度動態(tài)計 量主軸系統(tǒng)。
背景技術：
在常見的應用中，主軸系統(tǒng)通常稱為"頭架"，其常見的缺 點是①一般只作為頂緊工件的一個支點或者再加上旋轉動力，功能單一。 ②由于結構設計缺陷，其主軸精度不高， 一般只在絲極精度，很難達到微米 級精度。③通常不能進行角分度計量或不能進行高精密的角分度計量。 傳 動扭距小。⑤不能進行動態(tài)計量。⑥通常不能進行計算機自動控制操作。⑦ 應用范圍單一。⑧不能作為旋轉基準量給出。
發(fā)明內容
針對現(xiàn)有技術中存在的上述缺點，本發(fā)明旨在提供一種設計 新穎、技術先進、結構可靠、制造成本低并可廣泛應用于精密測量儀器行業(yè) 的一種高精密角分度動態(tài)計量主軸系統(tǒng)。
本發(fā)明的構成由驅動系統(tǒng)、帶精密光柵盤的密珠軸承主軸系統(tǒng)、雙讀 數(shù)頭對徑分布結構和夾頭部分組成，所述的驅動系統(tǒng)，由驅動電機、減速器 及小齒輪組構成，在計算機控制下給出額定轉速及相應的驅動力矩，此驅動 系統(tǒng)再通過和大齒輪組組合即可獲得一個較大的減速比，因而可以獲得較大 的驅動扭矩；
所述的帶精密光柵盤的密珠軸承主軸系統(tǒng)，由大齒輪組、精密光柵盤、 密珠軸承組、撥盤組、莫氏頂尖、心軸構成，心軸裝配固定于下座體上，其中緊配安裝莫氏頂尖；大齒輪組上安裝有精密光柵盤，通過密珠軸承組套裝 于心軸上，該密珠軸系可通過工藝方法控制其對心軸進行過盈配合，從而保 證精密光柵盤對莫氏頂尖達到極高的回轉精度，可達到微米級，從而保證了 本發(fā)明的主軸回轉精度；
所述的雙讀數(shù)頭對徑分布結構，由精密光柵盤、兩組光柵讀數(shù)頭構成， 利用對徑讀數(shù)平差原理再一次消除剩余的主軸系偏心差，再進一步提高本發(fā) 明的主軸系回轉精度，將精密光柵盤的刻劃精度性能發(fā)揮到極致，從而可以 得到極高的圓周示值準確度；
所述的夾頭部分，即夾頭組，可夾緊不同直徑的工件，夾緊后被撥盤組 驅動。
與現(xiàn)有技術比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點
① 本發(fā)明單獨使用，可作為一種基本的高精密角分度計量系統(tǒng)，即可變 換為進行動態(tài)測量的分度頭使用。
② 具有多種用途本發(fā)明與長度計量系統(tǒng)配合使用，可作為一種基準量 給出，如應用于絲杠動態(tài)檢測儀、凸輪軸檢測儀、曲軸檢測儀、軸類綜合檢 測儀等。
③ 結構原理先進、新穎從驅動電機旋轉到撥盤帶動工件旋轉，整個系 統(tǒng)工作環(huán)節(jié)達到最簡練，并由于采用了密珠軸承技術，雙讀數(shù)頭對徑讀數(shù)平 差原理，因而可以得到極高的主軸系回轉精度，將高精密圓光柵盤的刻劃精 度性能發(fā)揮到極致從而可以得到極高的圓周示值準確度。
④ 有極高的角度分辨率，通過配套的計算機軟件可以進行高精密的角度 分度工作。
⑤ 有較大的驅動扭矩。⑥ 將本發(fā)明與計算機控制系統(tǒng)相連即可進行自動控制，完成指定工作， 自動化程度高。
⑦ 本發(fā)明根據(jù)各種用途中的角分辨率、圓周示值準確度、驅動扭矩的不 同要求，可派生出不同等級的系列產(chǎn)品。
⑧ 本發(fā)明在其各種用途中，通用性極高。
⑨ 本發(fā)明與不同測量工作臺、尾架組合，可構成許多不同的精密計量儀
器<=
圖l是本發(fā)明結構示意圖，圖2是圖1的俯視圖。
圖中l(wèi).驅動電機，2.減速器，3.上座體，4.小齒輪組，5.前罩，6.大齒輪 組，7.精密光柵盤，8.密珠軸承組，9.撥盤組，IO.夾頭組，ll.莫氏頂尖，12. 心軸，13.光柵讀數(shù)頭，14.工件，15.調整組，16.座板，17.修正板，18.下座 體，19.頂桿。
具體實施例方式如圖l、圖2所示，由驅動電機l、減速器2及小齒輪組 4構成驅動系統(tǒng)。在機算機控制下給出額定轉速及相應的驅動力矩，此驅動 系統(tǒng)再通過和大齒輪組6組合即可獲得一個較大的減速比，因而可以獲得較 大的驅動扭矩。
帶精密光柵盤的密珠軸承系統(tǒng)，由大齒輪組6、精密光柵盤7、密珠軸承 組8、撥盤組9、莫氏頂尖11和心軸12構成。心軸12裝配固定于下殼體18 上，其心軸中心孔上緊配安裝莫氏頂尖11，大齒輪組6上安裝精密光柵盤7， 通過密珠軸承組8套裝于心軸12上，該密珠軸系可通過工藝方法控制其對 心軸12進行過盈配合，從而保證精密光柵盤7對頂尖11達到極高的回轉精 度，可達到微米級，從而保證了本發(fā)明的主軸回轉精度。
雙讀數(shù)頭對徑分布結構，由精密光柵盤7、光柵讀數(shù)頭13 (兩組)構成。利用對徑讀數(shù)平差原理再一次消除剩余的主軸系偏心差，再進一步提高本發(fā)
明的主軸系回轉精度度，將高精度密圓光柵盤7的刻劃精度性能發(fā)揮到極致
從而可以得到極高的圓周示值準確度。
夾頭部分，即夾頭組IO?？蓨A緊不同直徑的工件，夾緊后被撥盤組9驅 動。此二者間有意不設鎖緊關系，從而避開了其他原因產(chǎn)生的微小偏移量產(chǎn) 生的憋死力對測量精度的影響。
本發(fā)明一般和尾架配套使用，其上的頂尖頂緊工件。撥盤組8、精密光柵 盤7及密珠軸承組8的外套與大齒輪組6是剛性連接關系，即大齒輪組6旋 轉時帶動精密光柵盤7和密珠軸承組8的外套及撥盤組9同步旋轉。夾頭組 10夾緊工件14，被撥盤組9帶動同步旋轉。
本發(fā)明采用兩組光柵讀數(shù)頭13，對徑分布采樣讀數(shù)，利用對徑讀數(shù)平差 原理再一次消除剩余的主軸系偏心差，再進一步提高回轉精度。
修正板17、調整組15是用于調整主軸系的中心高度的。頂桿19用于取 下莫氏頂尖ll。
由于以上特點，本發(fā)明所具有的最大優(yōu)點是①從驅動電機旋轉到撥盤 組帶動工件旋轉，整個系統(tǒng)工作環(huán)節(jié)達到最簡練，并由于采用了密珠軸承技 術，雙讀數(shù)頭對徑讀數(shù)平差原理，因而可以得到極高的主軸系回轉精度，將 高精密圓光柵盤的刻劃精度性能發(fā)揮到極致從而可以得到極高的圓周示值 準確度。②有極高的角度分辯率，通過配套的計算機軟件可以進行高精密的 角度分度工作。③有較大的驅動扭矩。④將本實用新型與計算機控制系統(tǒng)相 連即可進行自動控制，完成指定工作，自動化程度高。
權利要求
1.一種高精密角分度動態(tài)計量主軸系統(tǒng)，由驅動系統(tǒng)、帶精密光柵盤的密珠軸承主軸系統(tǒng)、雙讀數(shù)頭對徑分布結構和夾頭部分組成，其特征在于所述的驅動系統(tǒng)，由驅動電機(1)、減速器(2)及小齒輪組(4)構成，在計算機控制下給出額定轉速及相應的驅動力矩，此驅動系統(tǒng)再通過和大齒輪組(6)組合即可獲得一個較大的減速比，因而可以獲得較大的驅動扭矩；所述的帶精密光柵盤的密珠軸承主軸系統(tǒng)，由大齒輪組(6)、精密光柵盤(7)、密珠軸承組(8)、撥盤組(9)、莫氏頂尖(11)、心軸(12)構成，心軸(12)裝配固定于下座體(18)上，其中緊配安裝莫氏頂尖(11)；大齒輪組(6)上安裝有精密光柵盤(7)，通過密珠軸承組(8)套裝于心軸(12)上，該密珠軸系可通過工藝方法控制其對心軸(12)進行過盈配合，從而保證精密光柵盤(7)對莫氏頂尖(11)達到極高的回轉精度，可達到微米級，從而保證了本發(fā)明的主軸回轉精度；所述的雙讀數(shù)頭對徑分布結構，由精密光柵盤(7)、兩組光柵讀數(shù)頭(13)構成，利用對徑讀數(shù)平差原理再一次消除剩余的主軸系偏心差，再進一步提高本發(fā)明的主軸系回轉精度，將精密光柵盤(7)的刻劃精度性能發(fā)揮到極致，從而可以得到極高的圓周示值準確度；所述的夾頭部分，即夾頭組(10)，可夾緊不同直徑的工件，夾緊后被撥盤組(9)驅動。
全文摘要
一種高精密角分度動態(tài)計量主軸系統(tǒng)，屬于精密測量裝置，心軸(12)固定于下座體(18)上，中央安裝莫氏頂尖(11)，大齒輪組(6)上安裝精密光柵盤(7)，通過密珠軸承組(8)套裝于心軸上，在下座體(18)上裝有兩組光柵讀數(shù)頭(13)，對徑分布采樣讀數(shù)，撥盤組(9)、精密光柵盤(7)及密珠軸承組(8)的外套與大齒輪組(6)為剛性連接，在撥盤組(9)上安裝夾頭組(10)，夾持工件(14)，在上座體(3)內安裝驅動電機(1)、減速器(2)和小齒輪組(4)構成驅動系統(tǒng)，本發(fā)明旨在提供一種設計新穎、技術先進、結構可靠、制造成本低并可廣泛應用于精密測量儀器行業(yè)的高精密角分度動態(tài)計量主軸系統(tǒng)。
文檔編號G01D11/00GK101608933SQ200910102670
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月10日 優(yōu)先權日2009年7月10日
發(fā)明者胡列科 申請人:貴陽新天光電科技有限公司