一种接触式球径测量仪制造技术

本实用新型专利技术涉及一种接触式球径测量仪，具有一个由底部床身、两侧立柱和上部横梁构成的龙门式框架，在床身上设置有工件装夹部件，在两立柱的内侧分别安装有左、导轨，在两导轨间连设有一个可随导轨沿竖直方向运动的测头支架，在测头支架上安装有可做水平向移动的测头部件，在横梁上安装有气缸，气缸活塞可通过气缸连接件对测头部件施加竖直方向的压力，在左、右立柱的内侧的下部分别设有左、右弹簧支架，在两弹簧支架至测头支架之间分别设有左、右弹簧。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有结构合理、操作方便、测量精度高等优点，可实现测力恒定及工件多自由度自适应调整。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种接触式球径测量仪，具有一个由底部床身、两侧立柱和上部横梁构成的龙门式框架，在床身上设置有工件装夹部件，在两立柱的内侧分别安装有左、导轨，在两导轨间连设有一个可随导轨沿竖直方向运动的测头支架，在测头支架上安装有可做水平向移动的测头部件，在横梁上安装有气缸，气缸活塞可通过气缸连接件对测头部件施加竖直方向的压力，在左、右立柱的内侧的下部分别设有左、右弹簧支架，在两弹簧支架至测头支架之间分别设有左、右弹簧。与现有技术相比，本技术具有结构合理、操作方便、测量精度高等优点，可实现测力恒定及工件多自由度自适应调整。【专利说明】一种接触式球径测量仪
本
技术实现思路
属于机械制造及测量
，涉及一种用于高精度球径测量的 接触式球径测量仪。
技术介绍
在现代计量技术高速发展的今天，针对高精度非整球面的小于1 ym精度的球径 测量仍是精密长度测量学的难题，特别是凹球面的精密测量。 目前公知的现代精密测量凹球面球径的方法有用三坐标测量机测量、光学干涉法 测量和弓高弦长法测量。 用三坐标测量机测量凹球面球径的方法又分为直角坐标等精度测量方法和极径 法。在计量室条件下，直角坐标等精度测量法测量凹球面球径即使一维精度在〇. 7 y m的条 件下，其三维球径精度也不小于1. 5 y m，对于像半球形气体动压轴承这样高精度球面零件 要求球径误差不大于〇. 5 y m的来说，就远远不能满足测量精度要求了。三坐标极径法一般 是在一个与被测球径大小相同的标准球形量规上布置多个测点，这样一次可测得多点相对 于量规球径的相对偏差值，经过数据处理，可以得球径的评定值，属于相对测量。此方法的 优点是可避免三维运动带来的误差，但测量精度仍然难以满足像半球形气体动压轴承这样 高精度球面零件的精度要求。 光学干涉法测量球面球径目前最常用的是将标准光学玻璃球规样板贴合到被测 球面，通过透射光与反射光的干涉，读取干涉条纹数，进而计算出球径值，球径测量精度不 大于0. 6 y m。但在精密加工过程中，由于被加工球面需要反复测量，光学球规样板存在磨损 问题，需要定期检定、更换。 用弓高弦长法测量球面球径，其具体设计因用途和所需精度不同而不同。现有的 弓高弦长法测量球面球径的仪器有立式和卧式，现代高精度弓高弦长法测量球面球径趋于 用卧式测量仪。一般精度条件下，测量仪是由两个主要部分组成，即测定被测球面的装置 和测量这个球面一部分的弓高装置，由测出的弓高和已知球面部分的半径，进而计算求出 被测球面的曲率半径。但现有的弓高弦长法测量球面球径的测量仪在实际应用中相应还存 在着由测力不易控制以及工件多自由度自适应调整性能较低等缺陷。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术特别是采用弓高弦长法球径测量仪存在的 缺陷，提供一种结构合理、操作方便、测量精度高、可实现测力恒定及工件多自由度自适应 调整的接触式球径测量仪。 为实现上述专利技术目的而采用的技术解决方案如下所述。 -种接触式球径测量仪，具有一个由底部床身、左立柱、右立柱和上部横梁构成的 龙门式框架，在床身上设置有工件装夹部件，在左立柱和右立柱的内侧分别安装有左导轨 和右导轨，在左、右导轨之间连设有一个可随导轨沿竖直方向运动的测头支架，在测头支架 上安装有可做水平向移动的测头部件，在横梁上安装有气缸，气缸活塞可通过气缸连接件 对测头部件施加竖直方向的压力，在左立柱和右立柱的内侧的下部分别设有左弹簧支架和 右弹簧支架，在两弹簧支架至测头支架之间分别设有左弹簧和右弹簧。 本技术的技术解决方案还在于：在测头支架上端面的左右两侧分别设置测头 左压板、测头右压板，测头部件安装于测头支架、测头左压板与测头右压板之间，在测头部 件中部设有膨大径面的测头法兰，测头法兰上下端面与测头支架、测头左压板及测头右压 板的结合部设置有用于使测头部件在水平面内的自由调整滑动的滚子保持架与滚子。 本技术的技术解决方案还在于：测头部件包括测头座和分别设置在其下端和 中部的测头端盖和测头法兰，在测头座中心设置有探，在测头座内侧安装有用于对探针支 承导向的导向铜套，在探针的上端安装有限位螺母挡块，在测头法兰的上端面设置有传感 器支架，在传感器支架上安装位移传感器，位移传感器的测头与探针同轴。 本技术的技术解决方案还在于：工件装夹部件包括轴承座、轴承盖及安装在 两者之间的角接触关节轴承，在角接触关节轴承的转子与轴承盖之间沿圆周均布设置有 弹簧或其它形式的阻尼装置，角接触关节轴承的配合球面与工件的被测球面同心。 本技术的技术解决方案还在于：在角接触关节轴承转子上通过直口安装有 带锥环口的工件夹具过渡件，在工件夹具过渡件的锥环口处安装有用于安装工件的工件夹 具。 本技术的技术解决方案还在于：在左弹簧支架至测头支架之间和右弹簧支架 至测头支架之间分别设有用以增加测头部件竖直向下运动时的阻尼的阻尼装置。 本技术的技术解决方案还在于：在床身的下端均布设置有用于调整水平的可 调支撑。 与现有技术相比，本技术具有的优点是测头支架与测头部件的结构设置实现 了工件多自由度自适应调整，同时采用恒压气缸驱动测头部件使探针与工件之间在每次 测量中具有相同的测力大小，保证了测量结果的重复性，通过位移传感器保证了球径测量 精度。通过上述实现方式，本技术提供一种结构合理、操作方便、测量精度高、可实现测 力恒定及工件多自由度自适应调整的高精度接触式球径测量仪，在球径测量领域具有潜在 的推广价值。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术一个具体实施例的结构示意图。 图2为本技术中工件装夹部件的结构示意图。 图3为本技术中测头部件的剖视图。 图4为本技术中测量原理示意图。 附图中各数字标号的名称分别为：1 一床身；2 -左立柱；3 -左弹簧支架；4 一工 件装夹部件，4-1 一轴承座，4-2 -角接触关节轴承，4-3 -轴承盖，4-4 一弹簧，4-5 -工件 夹具过渡件，4-6 -工件夹具，4-7 -工件；5 -左弹簧；6 -左导轨；7 -测头支架；8 -测头 左压板；9 一横梁；10 -气缸连接件；11 一气缸；12 -测头部件，12-1 -探针，12-2 -测头 端盖，12-3 -测头座，12-4 -导向铜套，12-5 -测头法兰，12-6 -限位螺母挡块，12-7 - 传感器支架，12-8 -位移传感器；13 -测头右压板；14 一右导轨；15 -右立柱；16 -右弹 簧；17 -右弹簧支架；18 -可调支承。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术的设计结构和工作原理作进一步说明，但本技术 的实际结构并不仅限于下述的实施例。 参见图1，本技术所述的接触式球径测量仪由床身1、左立柱2、右立柱15、横 梁9、工件装夹部件4、左导轨6、右导轨14、测头支架7、测头左压板8、测头右压板13、测头 部件12、气缸连接件10、气缸11、左弹簧支架3、右弹簧支架17、弹簧5、16和可调支承18等 构件组成。床身1、左立柱2、右立柱15和横梁9构成龙门式框架，床身1下本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种接触式球径测量仪，其特征在于：具有一个由底部床身(1)、左立柱(2)、右立柱(15)和上部横梁(9)构成的龙门式框架，在床身(1)上设置有工件装夹部件(4)，在左立柱(2)和右立柱(15)的内侧分别安装有左导轨(6)和右导轨(14)，在左、右导轨(6、14)之间连设有一个可随导轨沿竖直方向运动的测头支架(7)，在测头支架(7)上安装有可做水平向移动的测头部件(12)，在横梁(9)上安装有气缸(11)，气缸活塞可通过气缸连接件(10)对测头部件(12)施加竖直方向的压力，在左立柱(2)和右立柱(15)的内侧的下部分别设有左弹簧支架(3)和右弹簧支架(17)，在两弹簧支架至测头支架(7)之间分别设有左弹簧(5)和右弹簧(16)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：马波，薛飞，
申请(专利权)人：西安航志机电设备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61