專利名稱：高精度絲桿測量機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高精度絲桿測量機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，在現(xiàn)較短行程絲桿測量儀中，有的采用滑動(dòng)導(dǎo)軌，有的采用滾動(dòng)導(dǎo)軌?；瑒?dòng)導(dǎo)軌的缺點(diǎn)是摩擦力大，導(dǎo)軌易磨損；拖車很沉，若用母絲杠帶動(dòng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。滾動(dòng)導(dǎo)軌雖然摩擦力小，但精度調(diào)整很難。而動(dòng)態(tài)測量是以測量拖車在主導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)完成的，摩擦磨損是必然的。尤其當(dāng)3米以上的滾珠絲杠行程測量儀的導(dǎo)軌很長時(shí)，加工困難，成本很高，當(dāng)精度喪失時(shí)，修復(fù)精度也需要很長時(shí)間，影響使用。而且目前的長絲桿測量有采用雙頻激光干涉儀測量絲桿的直線位移，但是雙頻激 光干涉儀造價(jià)成本非常高，不利于廣泛使用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種高精度絲桿測量機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡單合理，造價(jià)成本低，測量精度準(zhǔn)確。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案這種高精度絲桿測量機(jī)，包括機(jī)身，機(jī)身的上端面設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有測量裝置，機(jī)身的兩端分別設(shè)有固定絲桿的主軸箱和尾架，測量裝置包括固定架，固定架上設(shè)有用于測量絲桿的側(cè)頭，固定架滑動(dòng)連接在導(dǎo)軌上，其中導(dǎo)軌為靜壓氣浮導(dǎo)軌；其中主軸箱內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)和測量絲桿旋轉(zhuǎn)角度的圓光柵，其中導(dǎo)軌的側(cè)邊設(shè)有測量絲桿直線運(yùn)動(dòng)位移的直線光柵。通過圓光柵測量絲桿的旋轉(zhuǎn)角度，直線光柵測量絲桿的直線位移。被測滾珠絲杠或滾珠絲杠副安裝在主軸與尾架之間，采用一夾一頂或兩頂尖裝夾的安裝方式。測量裝置上的測量臂通過測桿卡在滾珠絲杠副的滾道上，測桿的大小等于滾珠絲杠安裝的鋼球的大小，所以測桿的理論接觸角等于鋼球的接觸角，主軸上裝有圓光柵及固定光柵讀數(shù)頭，花崗巖工作臺(tái)上裝有直線光柵，測量頭架上裝有直線光柵讀數(shù)頭。為了更進(jìn)一步完善，主軸箱包括箱體，箱體上裝有夾緊絲桿的主軸，主軸通過聯(lián)軸器連接驅(qū)動(dòng)的電機(jī)。由于軋制絲桿是先加工滾道經(jīng)熱處理再加工兩端中心孔的加工工藝，所以中心孔與滾道的同軸度沒有研磨絲桿的精度高。所以要測量高精度的軋制絲桿時(shí)可以在主軸上安裝卡盤來夾緊絲杠的外圓再調(diào)整外圓的跳動(dòng)來測量絲桿的精度，這樣能夠更好的保證絲桿的檢測精度。導(dǎo)軌上分別設(shè)有上面導(dǎo)軌副、側(cè)向?qū)к壐保厦鎸?dǎo)軌副、側(cè)向?qū)к壐眱?nèi)均設(shè)有氣浮墊。上面導(dǎo)軌副、側(cè)向?qū)к壐眱?nèi)分別設(shè)有一對氣浮墊，采用氣浮與靜壓導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)，使測量裝置在導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)靈活，阻力極小，通過絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)即可輕松地帶動(dòng)測量裝置在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。圓光柵通過壓緊圈固定在基座上，并在基座上設(shè)有與圓光柵相對應(yīng)的圓光柵定尺。圓光柵的固定簡單、牢固。尾架包括尾架座，尾架座內(nèi)設(shè)有尾架套筒，尾架套筒的前端設(shè)有頂尖，其中尾架套筒滑動(dòng)連接在尾架座內(nèi)，尾架套筒的后端螺紋連接在推進(jìn)絲桿上，推進(jìn)絲桿后端設(shè)有轉(zhuǎn)輪。采用頂尖固定絲桿，固定簡單，定位精確。本實(shí)用新型有益的效果是本實(shí)用新型通過圓光柵的角度測量與直線光柵的直線位移相結(jié)合，采用氣浮靜壓導(dǎo)軌技術(shù)，可精確地測量絲桿的精度，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，造價(jià)成本低，有利于廣泛使用。

圖I為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型主軸箱的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為圖2中A部分的放大示意圖； 圖4為本實(shí)用新型測量裝置的主視圖；圖5為本實(shí)用新型測量裝置的左視圖；圖6為本實(shí)用新型測量裝置的俯視圖；圖7為本實(shí)用新型尾架的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明機(jī)身1，主軸箱2，箱體2-1，主軸2-2，，測量裝置3，尾架4，尾架座4-1，直線光柵5，電機(jī)6，聯(lián)軸器7，圓光柵8，基座9，壓緊圈10，圓光柵定尺11，固定架12，側(cè)頭13，導(dǎo)軌14，上面導(dǎo)軌座14-1、側(cè)向?qū)к壸?4-2，轉(zhuǎn)輪15，氣浮墊16，頂尖17，尾架套筒18，推進(jìn)絲桿19。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明參照附圖這種高精度絲桿測量機(jī)，包括機(jī)身1，機(jī)身I上端面設(shè)有導(dǎo)軌14，導(dǎo)軌14上設(shè)有測量裝置3，機(jī)身I的兩端分別設(shè)有固定絲桿的主軸箱2和尾架4，測量裝置3包括固定架12，固定架12上設(shè)有用于測量絲桿的側(cè)頭13，固定架12滑動(dòng)連接在導(dǎo)軌14上，其中導(dǎo)軌14為靜壓氣浮導(dǎo)軌；其中主軸箱2內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)6和測量絲桿旋轉(zhuǎn)角度的圓光柵8，其中導(dǎo)軌14的側(cè)邊設(shè)有測量絲桿直線運(yùn)動(dòng)位移的直線光柵5。導(dǎo)軌14上分別設(shè)有上面導(dǎo)軌座14-1、側(cè)向?qū)к壸?4-2，上面導(dǎo)軌座14-1、側(cè)向?qū)к壸?4-2內(nèi)均設(shè)有氣浮墊16。主軸箱2包括箱體2-1，箱體2-1內(nèi)軸接有夾緊絲桿的主軸2-2，主軸2_2通過聯(lián)軸器7連接其中電機(jī)6。圓光柵8通過壓緊圈10固定在基座9上，并在基座9上設(shè)有與圓光柵8相對應(yīng)的圓光柵定尺11。尾架4包括尾架座4-1，尾架座4-1內(nèi)設(shè)有尾架套筒18，尾架套筒18的前端設(shè)有頂尖17，其中尾架套筒18滑動(dòng)連接在尾架座4-1內(nèi)，尾架套筒18的后端螺紋連接在推進(jìn)絲桿19上，推進(jìn)絲桿19后端設(shè)有轉(zhuǎn)輪15。被測滾珠絲杠或滾珠絲杠副安裝在主軸箱2與尾架4之間，采用一夾一頂或兩頂尖裝夾的安裝方式。測量裝置3上的測量臂通過測桿卡在滾珠絲杠副的滾道上，測桿的大小等于滾珠絲杠安裝的鋼球的大小，所以測桿的理論接觸角等于鋼球的接觸角，主軸2-2上裝有圓光柵8及固定光柵讀數(shù)頭，大理石工作臺(tái)上裝有直線光柵，測量頭架上裝有直線光柵讀數(shù)頭。[0025]測量頭架上裝有8個(gè)氣浮墊高壓氮?dú)?. 6MPa通過氣浮墊的節(jié)流孔進(jìn)入到導(dǎo)軌工作面使測量頭架浮起來(側(cè)面靜壓，上面氣浮)。測量時(shí)主軸電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)測量工件旋轉(zhuǎn)，圓光柵實(shí)時(shí)測量工件的角度位移，工件旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)，直線光柵實(shí)時(shí)測量頭架的直線位移。通過控制程序同時(shí)采集圓光柵和直線光柵的位移量，把采集出來的數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值對比即可知道該條滾珠絲桿的精度。該測量機(jī)可以測量絲杠的2 誤差、300毫米累積誤差、全長誤差。通過更換測量頭還可以測量滾珠絲桿副的誤差。常規(guī)的高精度絲桿測量機(jī)主軸都是固定的通過撥盤帶動(dòng)工件的旋轉(zhuǎn)，通過雙頻激光干涉儀測量直線位移。而我們開發(fā)的絲桿測量儀主軸直接旋轉(zhuǎn)，可以安裝卡盤 來裝夾工件。這樣更適合測量扎制的滾珠絲桿。研磨絲桿加工工藝是先加工兩端中心孔，以兩端中心孔位基準(zhǔn)來研磨滾道，所以滾道與中心孔的同軸度精度很好，用固定頂尖加撥盤的方式測量能夠更好的檢測絲桿的精度，軋制絲桿是先加工滾道經(jīng)熱處理再加工兩端中心孔的加工工藝，所以中心孔與滾道的同軸度沒有研磨絲桿的精度高。所以要測量高精度的軋制絲桿時(shí)可以在主軸上安裝卡盤來夾緊絲杠的外圓再調(diào)整外圓的跳動(dòng)來測量絲桿的精度，這樣能夠更好的保證絲桿的檢測精度。直線位移的通過直線光柵測量的分辨率0. 0005mm, 3米全程內(nèi)精度為±0. 003mm,完全能滿足測量精度的要求，且價(jià)格實(shí)惠，而雙頻激光干涉儀要幾十萬，比我們一臺(tái)測量機(jī)的總價(jià)還要貴。雖然本實(shí)用新型已通過參考優(yōu)選的實(shí)施例進(jìn)行了圖示和描述，但是，本專業(yè)普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可作形式和細(xì)節(jié)上的各種各樣變化。
權(quán)利要求1.一種高精度絲桿測量機(jī)，包括機(jī)身(1)，機(jī)身(I)的上端面設(shè)有導(dǎo)軌(14)，導(dǎo)軌(14)上設(shè)有測量裝置(3)，機(jī)身(I)的兩端分別設(shè)有固定絲桿的主軸箱(2)和尾架(4)，其特征是所述測量裝置(3)包括固定架(12)，固定架(12)上設(shè)有用于測量絲桿的側(cè)頭(13)，固定架(12)滑動(dòng)連接在導(dǎo)軌(14)上，所述導(dǎo)軌(14)為靜壓氣浮導(dǎo)軌；所述主軸箱(2)內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)(6)和測量絲桿旋轉(zhuǎn)角度的圓光柵(8)，所述導(dǎo)軌(14)的側(cè)邊設(shè)有測量絲桿直線運(yùn)動(dòng)位移的直線光柵(5 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高精度絲桿測量機(jī),其特征是所述主軸箱(2)包括箱體(2-1),箱體(2-1)上裝有夾緊絲桿的主軸(2-2)，主軸(2-2)通過聯(lián)軸器(7)連接所述電機(jī)(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高精度絲桿測量機(jī)，其特征是所述導(dǎo)軌(14)上分別設(shè)有上面導(dǎo)軌副(14-1)、側(cè)向?qū)к壐?14-2)，上面導(dǎo)軌副(14-1)、側(cè)向?qū)к壐?14-2)內(nèi)均設(shè)有氣浮墊(16)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高精度絲桿測量機(jī)，其特征是所述圓光柵(8)通過壓緊圈(10)固定在基座(9)上，并在基座(9)上設(shè)有與圓光柵(8)相對應(yīng)的圓光柵定尺(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高精度絲桿測量機(jī)，其特征是所述尾架(4)包括尾架座(4-1)，尾架座(4-1)內(nèi)設(shè)有尾架套筒(18)，尾架套筒(18)的前端設(shè)有頂尖(17)，所述尾架套筒(18)滑動(dòng)連接在尾架座(4-1)內(nèi)，尾架套筒(18)的后端螺紋連接在推進(jìn)絲桿(19)上，推進(jìn)絲桿(19 )后端設(shè)有轉(zhuǎn)輪(15)。
專利摘要一種高精度絲桿測量機(jī)，包括機(jī)身，機(jī)身的上端面設(shè)有導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)有測量裝置，機(jī)身的兩端分別設(shè)有固定絲桿的主軸箱和尾架，測量裝置包括固定架，固定架上設(shè)有用于測量絲桿的側(cè)頭，固定架滑動(dòng)連接在導(dǎo)軌上，其中導(dǎo)軌為靜壓氣浮導(dǎo)軌；其中主軸箱內(nèi)設(shè)有驅(qū)動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)和測量絲桿旋轉(zhuǎn)角度的圓光柵，其中導(dǎo)軌的側(cè)邊設(shè)有測量絲桿直線運(yùn)動(dòng)位移的直線光柵。本實(shí)用新型通過圓光柵的角度測量與直線光柵的直線位移相結(jié)合，采用氣浮靜壓導(dǎo)軌技術(shù)，可精確地測量絲桿的精度，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，造價(jià)成本低，有利于廣泛使用。
文檔編號G01B11/26GK202533043SQ20122022198
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月17日
發(fā)明者呂永昌, 吳敏江, 翁海龍 申請人:浙江麗水新億特自動(dòng)化技術(shù)有限公司