氣動主軸傾斜誤差測量裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種氣動主軸傾斜誤差測量裝置，包括底座、氣動主軸支座、氣動主軸、圓柱檢棒、圓柱銷、連接件、精密伺服轉(zhuǎn)臺、伺服轉(zhuǎn)臺支座，非接觸位移傳感器。圓柱檢棒端面上設(shè)置有端面槽；連接件固定安裝在精密伺服轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)體的端面上，圓柱銷的一端固定在連接件的偏心孔內(nèi)，一端插入圓柱檢棒的端面槽內(nèi)，非接觸位移傳感器的測頭對準標準圓柱檢棒，傳感器支架固定在底座上。伺服轉(zhuǎn)臺與氣動主軸回轉(zhuǎn)軸線重合，本實用新型的有益效果在于：測量時壓縮空氣驅(qū)動停止，由精密伺服轉(zhuǎn)臺帶動氣動主軸同軸同步回轉(zhuǎn)，可以準確測量位移傳感器讀數(shù)與主軸回轉(zhuǎn)角度位置的關(guān)系，從而精確測量主軸運動傾斜誤差。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于先進裝備制造的數(shù)控機床功能部件【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種測量裝 置，具體涉及一種氣動主軸傾斜誤差測量裝置。 氣動主軸傾斜誤差測量裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 先進制造裝備包括加工裝備（如機床）、檢測裝備（如作業(yè)裝備精度檢測、作業(yè)對 象精度檢測所用的裝置）和物流裝備。機床的功能部件主要有主運動部件（主軸部件）、進 給運動部件（直線進給部件、回轉(zhuǎn)進給部件）、刀庫刀架等。微細銑削是實現(xiàn)適用于多種材 料、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的三維小型化零件的高精度、低成本加工成為小型化制造技術(shù)的關(guān)鍵性技術(shù)， 是實現(xiàn)金屬、合金、復(fù)合材料、陶瓷、玻璃、硅等多種工程材料的微小型結(jié)構(gòu)件微細加工的有 效技術(shù)途徑。微細銑削主軸主要有電主軸和氣動主軸兩種，主軸的傾斜誤差直接影響微細 銑削刀具的位置及姿態(tài)。電主軸的劣勢是發(fā)熱問題，引起主軸甚至整個微細加工裝備的熱 變形，進而影響微細加工精度。相對于電主軸，采用空氣渦輪驅(qū)動的氣動微細銑削主軸則沒 有這個問題，因此越來越多的微細銑削選用氣動主軸。國際ISO主軸精度檢測標準中規(guī)定 主軸運動傾斜誤差檢測時，需要記錄位移傳感器讀數(shù)與主軸回轉(zhuǎn)角度位置的關(guān)系，這對電 主軸而言容易實現(xiàn)；但對于氣動主軸而言，由于采用了壓縮空氣進行驅(qū)動，氣動主軸的轉(zhuǎn)速 與空氣的壓力緊密相關(guān)，而空氣壓力的變動使得氣動主軸旋轉(zhuǎn)速度難以精確控制，這對于 進行氣動主軸在各種速度下的運動誤差的精密測量帶來非常大的難度，進而影響到微細銑 削加工中針對各種轉(zhuǎn)速下引入氣動主軸運動進行數(shù)學(xué)建模的精度，嚴重影響了微細銑削加 工的研究與應(yīng)用。 實用新型內(nèi)容
[0003] 本實用新型的目的在于提供一種氣動主軸傾斜誤差測量裝置，能夠?qū)鈩又鬏S傾 斜誤差進行精確測量。
[0004] 本實用新型的技術(shù)方案為，一種氣動主軸傾斜誤差測量裝置，包括底座、氣動主軸 支座、氣動主軸、圓柱檢棒、圓柱銷、連接件、精密伺服轉(zhuǎn)臺、伺服轉(zhuǎn)臺支座、非接觸位移傳感 器A和非接觸位移傳感器B，所述氣動主軸支座固定在底座上，氣動主軸固定在氣動主軸支 座上，圓柱檢棒一端固定安裝在氣動主軸的旋轉(zhuǎn)軸上，圓柱檢棒另一端的端面上設(shè)置有端 面槽；
[0005] 精密伺服轉(zhuǎn)臺固定安裝于伺服轉(zhuǎn)臺支座上，伺服轉(zhuǎn)臺支座固定在底座上，連接件 固定安裝在精密伺服轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)體的端面上，連接件的上端面開有偏心孔，圓柱銷的一端 固定在連接件的偏心孔內(nèi)，圓柱銷的另一端插入圓柱檢棒的端面槽內(nèi)，非接觸位移傳感器A 和非接觸位移傳感器B通過支架固定在底座上，非接觸位移傳感器A和非接觸位移傳感器 B的測頭對準圓柱檢棒。
[0006] 本實用新型的特點還在于，
[0007] 其中精密伺服轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)軸線與氣動主軸的回轉(zhuǎn)軸線重合，圓柱銷的外徑與圓柱 檢棒的端面槽為松的動配合，精密伺服轉(zhuǎn)臺通過連接件偏心孔內(nèi)的圓柱銷帶動圓柱檢棒及 氣動主軸同軸回轉(zhuǎn)。
[0008] 其中非接觸位移傳感器A和非接觸位移傳感器B采用高精度光纖位移傳感器，也 可以采用與氣動主軸及圓柱檢棒直徑相適應(yīng)的其他高精度非接觸位移傳感器。
[0009] 本實用新型專利的有益效果在于：由精密伺服轉(zhuǎn)臺帶動氣動主軸同軸同步回轉(zhuǎn)， 可以準確測量位移傳感器讀數(shù)與主軸回轉(zhuǎn)角度位置的關(guān)系，從而精確測量主軸運動傾斜誤 差。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010] 圖1是本實用新型氣動主軸傾斜誤差測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2是本實用新型的精密伺服轉(zhuǎn)臺與氣動主軸連接關(guān)系的剖示圖，其中圖2a為圖 1的K向視圖，圖2b為A-A方向的剖視圖，圖c為沿B-B方向的剖視圖；
[0012] 圖3是本實用新型中精密伺服轉(zhuǎn)臺與氣動主軸同軸安裝調(diào)整示意圖。
[0013] 圖中：1.底座，2.氣動主軸支座，3.氣動主軸，4.圓柱檢棒，5.圓柱銷，6.連接件， 7.精密伺服轉(zhuǎn)臺，8.非接觸位移傳感器A，9.非接觸位移傳感器B，10.伺服轉(zhuǎn)臺支座。

【具體實施方式】
[0014] 本實用新型提供一種氣動主軸傾斜誤差測量裝置，如圖1所示，包括底座1、氣動 主軸支座2、氣動主軸3、圓柱檢棒4、圓柱銷5、連接件6、精密伺服轉(zhuǎn)臺7、伺服轉(zhuǎn)臺支座10、 非接觸位移傳感器A8和非接觸位移傳感器B9,氣動主軸支座2固定在底座1上，氣動主軸 3固定在氣動主軸支座2上，圓柱檢棒4 一端固定安裝在氣動主軸3的旋轉(zhuǎn)軸上，圓柱檢棒 4另一端的端面上設(shè)置有端面槽；
[0015] 其中精密伺服轉(zhuǎn)臺7固定安裝于伺服轉(zhuǎn)臺支座10上，伺服轉(zhuǎn)臺支座10固定在底 座1上，連接件6固定安裝在精密伺服轉(zhuǎn)臺7的回轉(zhuǎn)體的端面上，連接件6的上端面開有偏 心孔，圓柱銷5的一端固定在連接件6的偏心孔內(nèi)如圖2中圖b所示，圓柱銷5的另一端插 入圓柱檢棒4的端面槽內(nèi)，如圖2中圖a與圖c所示，非接觸位移傳感器A8和非接觸位移 傳感器B9通過支架固定在底座1上，非接觸位移傳感器A8和非接觸位移傳感器B9的測頭 對準圓柱檢棒4。非接觸位移傳感器A8和非接觸位移傳感器B9采用高精度光纖位移傳感 器，也可以采用與氣動主軸3及圓柱檢棒4直徑相適應(yīng)的其他高精度非接觸位移傳感器。
[0016] 精密伺服轉(zhuǎn)臺7的回轉(zhuǎn)軸線與氣動主軸3的回轉(zhuǎn)軸線重合，圓柱銷5的外徑與圓 柱檢棒4的端面槽為松的動配合，精密伺服轉(zhuǎn)臺7通過連接件6偏心孔內(nèi)的圓柱銷5帶動 圓柱檢棒4及氣動主軸3同軸回轉(zhuǎn)。
[0017] 由于與氣動主軸3相配的圓柱檢棒4直徑很小，非接觸位移傳感器8A和非接觸位 移傳感器9B采用高精度光纖位移傳感器，也可以采用與氣動主軸3及圓柱檢棒4直徑相適 應(yīng)的其他高精度非接觸位移傳感器。
[0018] 如圖3所示，本實用新型的氣動主軸傾斜誤差測量裝置按如下步驟使用：
[0019] (1)首先調(diào)整伺服轉(zhuǎn)臺7與氣動主軸3回轉(zhuǎn)軸線重合：如圖3所示，非接觸位移傳 感器8A和9B的測頭對準圓柱檢棒4,調(diào)整時傳感器支架固定在伺服轉(zhuǎn)臺7的回轉(zhuǎn)體端面 上，氣動主軸3靜止不動，伺服轉(zhuǎn)臺7從0度轉(zhuǎn)180度，根據(jù)非接觸位移傳感器8A和9B的 讀數(shù)，調(diào)整伺服轉(zhuǎn)臺支座10在固定在底座1上安裝的位置及方向，重復(fù)調(diào)整直到伺服轉(zhuǎn)臺7 轉(zhuǎn)動過程中非接觸位移傳感器8A和9B的讀數(shù)變化達到最小，即達到伺服轉(zhuǎn)臺7與氣動主 軸3回轉(zhuǎn)軸線重合，調(diào)整完成后將傳感器支從伺服轉(zhuǎn)臺7的回轉(zhuǎn)體端面上卸下。
[0020] (2)圓柱銷5的一端插入并固定在連接件6的偏心孔內(nèi)，圓柱銷5的另一端對準圓 柱檢棒4端面上的槽，然后將連接件6移動到精密伺服轉(zhuǎn)臺7的回轉(zhuǎn)體的端面中心并固定， 結(jié)果如圖1。
[0021] (3)進行氣動主軸傾斜誤差測量時將非接觸位移傳感器9A和10B的支架固定在底 座1上，伺服轉(zhuǎn)臺7回轉(zhuǎn)并通過連接件6、圓柱銷5帶動與氣動主軸3同步回轉(zhuǎn)，即可進行氣 動主軸傾斜誤差測量。
【權(quán)利要求】
1. 一種氣動主軸傾斜誤差測量裝置，其特征在于，包括底座（1)、氣動主軸支座（2)、氣 動主軸（3)、圓柱檢棒（4)、圓柱銷（5)、連接件（6)、精密伺服轉(zhuǎn)臺（7)、伺服轉(zhuǎn)臺支座（10)、 非接觸位移傳感器A(8)和非接觸位移傳感器B(9)，所述氣動主軸支座（2)固定在底座（1) 上，氣動主軸（3)固定在氣動主軸支座（2)上，圓柱檢棒（4) 一端固定安裝在氣動主軸（3) 的旋轉(zhuǎn)軸上，圓柱檢棒（4)另一端的端面上設(shè)置有端面槽； 所述精密伺服轉(zhuǎn)臺（7)固定安裝于伺服轉(zhuǎn)臺支座（10)上，伺服轉(zhuǎn)臺支座（10)固定在 底座⑴上，連接件（6)固定安裝在精密伺服轉(zhuǎn)臺（7)的回轉(zhuǎn)體的端面上，連接件（6)的上 端面開有偏心孔，圓柱銷（5)的一端固定在連接件（6)的偏心孔內(nèi)，圓柱銷（5)的另一端插 入圓柱檢棒（4)的端面槽內(nèi)，非接觸位移傳感器A (8)和非接觸位移傳感器B (9)通過支架 固定在底座（1)上，非接觸位移傳感器A (8)和非接觸位移傳感器B (9)的測頭對準圓柱檢 棒⑷。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動主軸傾斜誤差測量裝置，其特征在于，所述精密伺服轉(zhuǎn) 臺（7)的回轉(zhuǎn)軸線與氣動主軸（3)的回轉(zhuǎn)軸線重合，圓柱銷（5)的外徑與圓柱檢棒（4)的 端面槽為松的動配合，精密伺服轉(zhuǎn)臺（7)通過連接件（6)偏心孔內(nèi)的圓柱銷（5)帶動圓柱 檢棒⑷及氣動主軸⑶同軸回轉(zhuǎn)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的氣動主軸傾斜誤差測量裝置，其特征在于，非接觸位移傳感 器A(8)和非接觸位移傳感器B(9)采用高精度光纖位移傳感器，也可以采用與氣動主軸（3) 及圓柱檢棒（4)直徑相適應(yīng)的其他高精度非接觸位移傳感器。
【文檔編號】G01B11/26GK203908515SQ201420329124
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】黃玉美, 趙川, 楊新剛, 張龍飛 申請人:紹興紹力機電科技有限公司