一种机床三坐标测量范围的扩展方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机床三坐标测量范围的扩展方法及装置。该方法是在X、Y、Z三个方向的滑动标尺上固定一根已知长度Xb、Yb、Zb的加长测量臂；在滑动标尺上的0刻度与固定标尺上的0刻度对齐的条件下，使加长测量臂的固定端分别与X、Y、Z三个方向固定标尺上的扩展基准X0、Y0、Z0对齐；以加长测量臂的另一端作为扩展测量点，完成三维尺寸大于机床最大量程的被测量零部件的测量，实现机床三坐标测量范围的扩展。本发明专利技术通过在滑架上增加加长测量臂的方法实现了机床三坐标测量范围的扩展，可以在不改变机床原有行程的前提下用小量程机床完成三维尺寸超过机床最大量程零部件的测量，扩展了机床三坐标测量物体三维尺寸的适用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种机床三坐标测量范围的扩展方法及装置，属于用机床测量超零部件

技术介绍
采用金属切削机床加工零件已是工厂普遍的做法，然而在某些情况下，为了准确测量某些零部件的三维尺寸时，可以将零部件固定在机床上，利用机床的三坐标显示特性功能对零部件的三维尺寸进行测量。但目前机床三坐标的量程显示范围是有限的，只能测量一些三维尺寸小于机床三坐标最大量程以下的零部件，无法准确测量三维尺寸超过机床三坐标最大量程的零部件。因此，现有机床的三坐标测量范围还是不够理想，还是不能满足使用的需要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种机床三坐标测量范围的扩展方法及装置，以在不改变机床原有量程的前提下实现用小量程机床测量三维尺寸超过机床最大量程零部件的目的，从而克服现有技术的不足。本专利技术的技术方案：本专利技术的一种机床三坐标测量范围的扩展方法为，所述机床为X、Y、Z三坐标机床，每个坐标上分别设有固定标尺和滑动标尺；固定标尺上设有整数刻度，滑动标尺上设有小数刻度；该方法是在X、Y、Z三个方向的滑动标尺上固定一根已知长度Xb、Yb、Zb的加长测量臂；在滑动标尺上的0刻度与固定标尺上的0刻度对齐的条件下，使加长测量臂的固定端分别与X、Y、Z三个方向固定标尺上的扩展基准X0、Y0、Z0对齐；以加长测量臂的另一端作为扩展测量点，完成三维尺寸大于机床最大量程的被测量零部件的测量，实现机床三坐标测量范围的扩展。前述方法中，所述加长测量臂采用刚度较好的材料制作，且长度可调。前述方法中，所述三个方向的扩展基准X0、Y0、Z0的数值是三个方向固定标尺的整数刻度范围内的任意值。前述方法中，所述三个方向的扩展基准X0、Y0、Z0的数值是接近三个方向固定标尺的整数刻度最大值的任意值。前述方法中，所述小数刻度的单位长度是整数刻度单位长度的1-1/10n倍。按照上述方法构成的本专利技术的一种机床三坐标测量范围的扩展装置为，该装置包括分别设置在机床X、Y、Z三个方向上的固定标尺和与固定标尺滑动连接的滑动标尺，固定标尺上设有整数刻度，滑动标尺上设有小数刻度；在X、Y、Z三个方向上的滑动标尺上分别设有已知长度Xb、Yb、Zb的加长测量臂，加长测量臂一端与固定标尺上的扩展基准X0、Y0、Z0对齐；加长测量臂另一端为扩展测量点。前述装置中，所述加长测量臂为长度可调的刚性材料制件。前述装置中，所述扩展基准X0、Y0、Z0位于固定标尺的整数刻度范围内任一点。前述装置中，所述扩展基准X0、Y0、Z0位于固定标尺的整数刻度接近最大刻度值处任一点。前述装置中，所述小数刻度的单位长度是整数刻度单位长度的1-1/10n倍。与现有技术相比，本专利技术通过在滑架上增加加长测量臂的方法实现了机床三坐标测量范围的扩展，可以在不改变机床原有行程的前提下用小量程机床完成三维尺寸超过机床最大量程零部件的测量，扩展了机床三坐标测量物体三维尺寸的适用范围。附图说明图1是本专利技术X坐标的扩展实例的原始状态示意图；图2是本专利技术X坐标的扩展测量时的结构示意图；图3是实施例中坐标镗床工作平台的移动范围示意图；图4是在镗床工作平台滑动标尺上增设加长测量臂的示意图；图5是通过加长测量臂扩展测量范围的示意图。附图中的标记为：1-被测量零部件，2-固定标尺，3-滑动标尺，4-整数刻度，5-小数刻度，6-加长测量臂，7-扩展测量点，8-固定端。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明，但不作为对本专利技术的任何限制。本专利技术的一种机床三坐标测量范围的扩展方法为，如图1和图2所示，该方法中所述机床为X、Y、Z三坐标机床，每个坐标上分别设有固定标尺和滑动标尺；固定标尺上设有整数刻度，滑动标尺上设有小数刻度；其特征在于：该方法是在X、Y、Z三个方向的滑动标尺上固定一根已知长度Xb、Yb、Zb的加长测量臂；在滑动标尺上的0刻度与固定标尺上的0刻度对齐的条件下，使加长测量臂的固定端分别与X、Y、Z三个方向固定标尺上的扩展基准X0、Y0、Z0对齐；以加长测量臂的另一端作为扩展测量点，完成三维尺寸大于机床最大量程的被测量零部件的测量，实现机床三坐标测量范围的扩展。加长测量臂采用刚度较好的材料制作，且长度可调。三个方向的扩展基准X0、Y0、Z0的数值是三个方向固定标尺的整数刻度范围内的任意值。三个方向的扩展基准X0、Y0、Z0的数值是接近三个方向固定标尺的整数刻度最大值的任意值。小数刻度的单位长度是整数刻度单位长度的(1-1/10n)倍。按照上述方法构成的本专利技术的一种机床三坐标测量范围的扩展装置为，如图1和图2所示，该装置包括分别设置在机床X、Y、Z三个方向上的固定标尺2和与固定标尺2滑动连接的滑动标尺3，固定标尺2上设有整数刻度4，滑动标尺3上设有小数刻度5；在X、Y、Z三个方向上的滑动标尺3上分别设有已知长度Xb、Yb、Zb的加长测量臂6，加长测量臂6一端与固定标尺2上的扩展基准X0、Y0、Z0对齐；加长测量臂6另一端为扩展测量点7。加长测量臂为长度可调的刚性材料制件。扩展基准X0、Y0、Z0位于固定标尺2的整数刻度4范围内任一点。扩展基准X0、Y0、Z0位于固定标尺2的整数刻度4接近最大刻度值处任一点。小数刻度5的单位长度是整数刻度4单位长度的(1-1/10n)倍。实施例本例所述的机床是指具有X、Y、Z三个方向垂直坐标的机床，如坐标镗床等设备。坐标镗床的工作平台可以左右移动，视为机床的X、坐标，坐标镗床的主轴可以前后移动视为机床的Y坐标，坐标镗床的主轴可以上下伸缩视为机床的Y坐标。以下仅以X坐标的扩展为例对本专利技术的工作原理进行说明：图3是坐标镗床工作平台上滑动标尺的移动范围示意图，由图3可见，坐标镗床工作平台上滑动标尺的移动范围为a，也就是说在坐标镗床上可以测量物体的最大长度为a；图4是在镗床工作平台滑动标尺上增设加长测量臂的示意图；由图4可见，加长测量臂是与坐标镗床工作平台上的滑动标尺连接的，加长测量臂的长度为b，扩展测量时，可以加长测量臂的端点O’为测量点；图5是通过加长测量臂扩展测量范围的示意图，由图5可见，增设了加长测量臂后，工作平台的移动范围不变，但测量范围由原来的0～a改变为b～c，其中c的长度为b+a，因此可以测量长度大于a的物体。图1是本专利技术的装置，包括机床X坐标上的固定标尺2和可在固定标尺2上滑动的滑动标尺3，固定标尺2上设有整数刻度4，滑动标尺3设有小数刻度5，小数刻度5的单位长度是整数刻度4单位长度的(1-1/10n)倍，当n=2时，测量精度为百分之一；当n=3时，测量精度为千分之一。n的数值越大，测量精度越高，可根据测量精度要求确定。从固定标尺2上可以读取测量值的整数部分，从滑动标尺3上可以读取测量值的小数部分。滑动标尺3上固定有已知长度Xb的加长测量臂6。在小数刻度5上的0刻度与固定标尺2上的0刻度对齐的条件下，将加长测量臂6的固定端8与固定标尺2上的扩展基准X0对齐后固定连接，以加长测量臂6的另一端作为测量端。从理论上讲，扩展基准X0可以是固定标尺2上整数刻度4的任意数值，但从扩展效率来讲，扩展基准X0最好靠近整数刻度4的最大值。图2是本例的测量实例图，由图2可见，被测量零部件1在X方向的长度远大于固定标尺2的最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种机床三坐标测量范围的扩展方法，所述机床为X、Y、Z三坐标机床，每个坐标上分别设有固定标尺和滑动标尺；固定标尺上设有整数刻度，滑动标尺上设有小数刻度；其特征在于：该方法是在X、Y、Z三个方向的滑动标尺上固定一根已知长度Xb、Yb、Zb的加长测量臂；在滑动标尺上的0刻度与固定标尺上的0刻度对齐的条件下，使加长测量臂的固定端分别与X、Y、Z三个方向固定标尺上的扩展基准X0、Y0、Z0对齐；以加长测量臂的另一端作为扩展测量点，完成三维尺寸大于机床最大量程的被测量零部件的测量，实现机床三坐标测量范围的扩展。

【技术特征摘要】
1.一种机床三坐标测量范围的扩展方法，所述机床为X、Y、Z三坐标机床，每个坐标上分别设有固定标尺和滑动标尺；固定标尺上设有整数刻度，滑动标尺上设有小数刻度；其特征在于：该方法是在X、Y、Z三个方向的滑动标尺上固定一根已知长度Xb、Yb、Zb的加长测量臂；在滑动标尺上的0刻度与固定标尺上的0刻度对齐的条件下，使加长测量臂的固定端分别与X、Y、Z三个方向固定标尺上的扩展基准X0、Y0、Z0对齐；以加长测量臂的另一端作为扩展测量点，完成三维尺寸大于机床最大量程的被测量零部件的测量，实现机床三坐标测量范围的扩展。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述加长测量臂采用刚度较好的材料制作，且长度可调。
3.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述三个方向的扩展基准X0、Y0、Z0的数值是三个方向固定标尺的整数刻度范围内的任意值。
4.根据权利要求3所述方法，其特征在于：所述三个方向的扩展基准X0、Y0、Z0的数值是接近三个方向固定标尺的整数刻度最大值的任意值。
5.根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述小数刻度的单位长度是整数刻度单位长度的(1-...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵广辉，曾兴江，
申请(专利权)人：贵州振华天通设备有限公司，
类型：发明
国别省市：贵州;52