專利名稱：極坐標(biāo)機床柱式校正裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種機床的精度校正裝置，具體地說是一種在極坐標(biāo)機 床安裝過程中實現(xiàn)回轉(zhuǎn)體與加工執(zhí)行體間校正的極坐標(biāo)機床柱式校正裝置。
背景技術(shù)：
近年來，極坐標(biāo)機床發(fā)展非常迅速，該類機床數(shù)控化程度也非常高，應(yīng) 用場合廣泛。極坐標(biāo)數(shù)控機床加工坐標(biāo)系是極坐標(biāo)形式的，但是在具體加工 應(yīng)用過程中可以參照直角坐標(biāo)系的方式，進行插補加工。極坐標(biāo)機床主要考 慮極徑和極角的關(guān)系，所以在齒輪、法蘭、輪轂等回轉(zhuǎn)類零件加工應(yīng)用中具 有非常大的優(yōu)勢。
機床在安裝過程中，為了達到技術(shù)要求，要將回轉(zhuǎn)體中心與加工執(zhí)行體 中心進行校正，否則就不符合技術(shù)指標(biāo)。安裝完成后，為了保證性能必須對 其進行驗收。這個驗收過程一般包含生產(chǎn)廠家的自檢驗收和用戶的最終驗收， 精度驗收和功能驗收是其中最主要的內(nèi)容。精度驗收項目包括幾何精度、位 置精度及加工精度。提高精度主要有兩種途徑，一是提高機械自身精度，即提
高機床部件的加工精度及裝配精度等；二是應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，利用軟件方式來 彌補硬件上的缺陷。功能驗收項目主要是指加工類型、加工范圍等，以保證 加工要求。
機床精度的提高是無止境的。目前，在安裝過程中，以直線運動為主的 機床，可以通過很多方法校正?？梢酝ㄟ^一些簡單的檢測器件，如精密水平
3儀、方箱、角尺、平尺、百分表、杠桿表等的組合來實現(xiàn)，也可以通過一些 新型的儀器如光柵、三坐標(biāo)測量機、激光干涉儀等完成。但是在極坐標(biāo)機床 中，回轉(zhuǎn)體與加工執(zhí)行體的校正很困難，需要應(yīng)用圓光柵、激光干涉儀等， 這些儀器價格昂貴， 一般單位承擔(dān)不起；同時其使用復(fù)雜， 一般操作人員不 容易掌握，校正效率比較低下。因此導(dǎo)致很大一部分該類機床就沒有進行校 正或只是通過簡單的視線參照或劃線來校正，機床精度得不到有效保證，加 工精度達不到技術(shù)要求。
因此，亟需一種采用模塊化設(shè)計，原理簡單，裝配環(huán)節(jié)少，且以機械調(diào) 整為主體，精度較高，能夠滿足機床的使用要求的極坐標(biāo)機床柱式校正裝置。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種具有價格優(yōu)勢且簡單實用的極坐標(biāo)機床 柱式校正裝置，以解決目前極坐標(biāo)機床校正環(huán)節(jié)中的諸多難題。 本實用新型的技術(shù)方案是
一種極坐標(biāo)機床柱式校正裝置，包括執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1，所述執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1 一
端活動連接水平臂3的一端，水平臂3的另一端活動連接軸銷6，軸銷6上設(shè) 有百分表架9，百分表架9上設(shè)有水平桿11和百分表12;百分表12的測量 頭與回轉(zhuǎn)體芯軸16的圓柱表面接觸，回轉(zhuǎn)體芯軸16設(shè)置于回轉(zhuǎn)支架14內(nèi)。
所述執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1與水平臂3之間設(shè)有調(diào)整墊片2。
所述執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1上的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂安裝端面100安裝在極坐標(biāo)機床執(zhí)行 體20上的極坐標(biāo)機床執(zhí)行體安裝端面200上。
所述執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1上的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂安裝端面鍵槽101與極坐標(biāo)機床執(zhí)行 體20上的極坐標(biāo)機床執(zhí)行體安裝端面鍵201連接。
4所述回轉(zhuǎn)體芯軸16的芯軸軸頸160安裝在極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體21的極坐 標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體安裝孔210內(nèi)。 本實用新型的有益效果是
本實用新型通過調(diào)整執(zhí)行體中心組件與回轉(zhuǎn)體中心組件之間的距離以適 用于不同規(guī)模的機床，也可根據(jù)需要，選配不同的組件進行組合，實現(xiàn)不同 類型機床的校正需求，大大簡化了機床調(diào)整難度，對降低機床安裝系統(tǒng)的價
格和推動機床加工精度的提高具有重要的意義。具體表現(xiàn)在以下幾點
1. 本實用新型的零件加工簡單，精度高；
2. 本實用新型的各個組件之間的裝配環(huán)節(jié)少，尺寸鏈少，調(diào)整方便，作 為校正專用裝置，誤差小，能夠保證檢測精度；
3. 本實用新型的組件采用模塊化設(shè)計，安裝簡單，操作方便，現(xiàn)場的安 裝人員能夠很快掌握；
4. 本實用新型的組件采用系列化設(shè)計，滿足各種規(guī)格機床的需求。


圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型的分解結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂之一的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是圖3中A—A方向視圖。
圖5是本實用新型的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂之二的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是圖5中B—B方向視圖。
圖7是本實用新型的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂之三的結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是圖7中C一C方向視圖。
圖9是本實用新型的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂之四的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖10是圖9中D —D方向視圖。
圖11是圖IO中E —E方向視圖。
圖12是與本實用新型相匹配的極坐標(biāo)機床的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖13是本實用新型的連接結(jié)構(gòu)框圖。
圖14是本實用新型安裝在極坐標(biāo)機床上的使用狀態(tài)之一局部示意圖。 圖15是本實用新型安裝在極坐標(biāo)機床上的使用狀態(tài)之二局部示意圖。 圖中l(wèi)為執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂、2為調(diào)整墊片、3為水平臂、4為轉(zhuǎn)銷螺母、5為 轉(zhuǎn)銷、6為軸銷、7為轉(zhuǎn)軸擋圈、8為轉(zhuǎn)軸擋圈安裝螺絲、9為百分表架、10 為百分表架固定螺絲、ll為水平桿、12為百分表、13為百分表固定螺絲、14 為回轉(zhuǎn)支架、15為調(diào)整螺絲、16為回轉(zhuǎn)體芯軸、160為芯軸軸頸、17為回轉(zhuǎn) 體芯軸安裝螺絲、18為極坐標(biāo)機床床身、19為極坐標(biāo)機床立柱、20為極坐標(biāo) 機床執(zhí)行體、200為極坐標(biāo)機床執(zhí)行體安裝端面、201為極坐標(biāo)機床執(zhí)行體安 裝端面鍵、21為極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體、210為極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體安裝孔、100為 執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂安裝端面、101為執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂安裝端面鍵槽、22為執(zhí)行體中心組 件、23為中心校正組件、24為回轉(zhuǎn)體中心組件、25為水平校正百分表。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步描述
結(jié)合圖1、圖2， 一種極坐標(biāo)機床柱式校正裝置，執(zhí)行體中心組件22由 執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1、調(diào)整墊片2、轉(zhuǎn)銷螺母4和轉(zhuǎn)銷5組成；中心校正組件23由水平臂3、軸銷6、轉(zhuǎn)軸擋圈7、轉(zhuǎn)軸擋圈安裝螺絲8、百分表架9、百分表固 定螺絲13、百分表架安裝螺絲10和百分表12組成；回轉(zhuǎn)體中心組件24由回 轉(zhuǎn)體芯軸16、回轉(zhuǎn)支架14、鋼球支撐軸14、調(diào)整螺絲15和回轉(zhuǎn)體芯軸安裝
螺絲n組成。
執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1 一端活動連接水平臂3的一端，水平臂3的另一端活動連 接軸銷6，軸銷6上設(shè)有百分表架9，百分表架9上設(shè)有水平桿11和百分表 12;百分表12的測量頭與回轉(zhuǎn)體芯軸16的圓柱表面接觸，回轉(zhuǎn)體芯軸16設(shè) 置于回轉(zhuǎn)支架14內(nèi)。
執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1，通過調(diào)整墊片2安裝在水平臂3上，用轉(zhuǎn)銷5與轉(zhuǎn)銷螺母 4將其鎖緊，通過一定的修配，保證水平臂3的中心線與執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1的中心 重合。轉(zhuǎn)軸6安裝在水平臂3內(nèi)部，可以進行旋轉(zhuǎn)動作。用擋圈安裝螺絲8 將轉(zhuǎn)軸擋圈7裝配在水平臂3上，并將轉(zhuǎn)軸6軸向壓緊，保證其軸向竄動小。 用百分表架安裝螺絲10將百分表架9安裝在轉(zhuǎn)軸6上，使其與之一起旋轉(zhuǎn)。 用百分表固定螺絲13將百分表12安裝在百分表架9上，使百分表12可與百 分表架9 一起旋轉(zhuǎn)。水平桿11安裝到百分表架9上。用回轉(zhuǎn)體芯軸安裝螺絲 17將回轉(zhuǎn)體芯軸16安裝到回轉(zhuǎn)支架14上。
如圖12， 一個典型的極坐標(biāo)機床，可進行的運動包含有極坐標(biāo)機床立柱 19的水平運動、極坐標(biāo)機床執(zhí)行體20的水平與垂直運動以及極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn) 體21的旋轉(zhuǎn)運動，極坐標(biāo)機床執(zhí)行體20上可以安裝刀具，進行切削加工。 在校正時，需要將本實用新型的極坐標(biāo)機床球式校正裝置安裝到機床上。
結(jié)合圖13、圖14，實施例中的極坐標(biāo)機床，極坐標(biāo)機床床身18上設(shè)有 可水平運動的極坐標(biāo)機床立柱19和可旋轉(zhuǎn)運動的極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體21，極坐標(biāo)機床立柱19上設(shè)有可垂直運動的極坐標(biāo)機床執(zhí)行體20。極坐標(biāo)機床柱式校 正裝置的執(zhí)行體中心組件22與極坐標(biāo)機床執(zhí)行體20連接；回轉(zhuǎn)體中心組件 24設(shè)置在極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體21上；執(zhí)行體中心組件22與回轉(zhuǎn)體中心組件24 之間連接中心校正組件23。
安裝時，執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1上的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂安裝端面100安裝在極坐標(biāo)機床 執(zhí)行體20上的極坐標(biāo)機床執(zhí)行體安裝端面200上。執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1上的執(zhí)行體 轉(zhuǎn)臂安裝端面鍵槽101與極坐標(biāo)機床執(zhí)行體20上的極坐標(biāo)機床執(zhí)行體安裝端 面鍵201連接?；剞D(zhuǎn)體芯軸16的芯軸軸頸160安裝在極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體21 的極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體安裝孔210內(nèi)。
將本實用新型的極坐標(biāo)機床球式校正裝置安裝到機床后，極坐標(biāo)機床立 柱18進行水平進給運動，極坐標(biāo)機床執(zhí)行體20進行垂直進給運動，使百分 表12能夠接觸到回轉(zhuǎn)芯軸承的外圓表面。調(diào)整運動，使百分表能夠停留在外 圓的高點上，然后手動轉(zhuǎn)動百分表架9若干角度，形成如圖15、圖16的兩種 位置，獲得極坐標(biāo)機床執(zhí)行體20與極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體21的相對校正數(shù)據(jù)。
當(dāng)百分表架9旋轉(zhuǎn)接近水平時，如圖15通過水平校正百分表25來測量 水平桿ll是否水平。如果不水平，則調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲15，直到水平校正百分表 25顯示水平桿11為水平狀態(tài)，此時讀取百分表12的數(shù)值。按照執(zhí)行體中心 組件22的理論中心旋轉(zhuǎn)180度，形成如圖16的狀態(tài)，調(diào)節(jié)調(diào)整螺絲15，直 到水平校正百分表25顯示水平桿11為水平狀態(tài)，此時讀取百分表12的數(shù)值。 兩次的讀數(shù)差值就是極坐標(biāo)機床執(zhí)行體20與極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體21的相對校 正數(shù)據(jù)。反復(fù)進行校正三到五次，最終將機床校正到位。通過這樣的校正方 法，其精度在0.05mm以內(nèi)。當(dāng)校正完成后，回轉(zhuǎn)體中心組件24中心面、回轉(zhuǎn)芯軸16的中心軸線、軸 銷6、水平臂3的中心軸線、執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1中心，理論上應(yīng)該在同一個平面內(nèi)， 此時讀取百分表12的讀數(shù)是不變的，實際上在一個誤差范圍內(nèi)，百分表12 上的讀數(shù)差值變化很小。
如圖3至圖11,不同形式的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1可以安裝到不同類型的極坐標(biāo)機 床上，結(jié)合圖3、圖4,此種執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1是適用于執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1的執(zhí)行體轉(zhuǎn) 臂安裝端面100與極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體21的中心軸線平行的極坐標(biāo)機床。結(jié)合 圖5、圖6，此種執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1是適用于執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂安裝端面 100與極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體21的中心軸線垂直的極坐標(biāo)機床。結(jié)合圖7、圖8， 此種執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1是適用于執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1的中心軸與極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體21的 中心軸線平行的極坐標(biāo)機床。結(jié)合圖9、圖10、圖11，此種執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1是 適用于執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂1的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂安裝端面100與極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體21的中 心軸線垂直的極坐標(biāo)機床。
權(quán)利要求1、一種極坐標(biāo)機床柱式校正裝置，包括執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂(1)，其特征是所述執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂(1)一端活動連接水平臂(3)的一端，水平臂(3)的另一端活動連接軸銷(6)，軸銷(6)上設(shè)有百分表架(9)，百分表架(9)上設(shè)有水平桿(11)和百分表(12)；百分表(12)的測量頭與回轉(zhuǎn)體芯軸(16)的圓柱表面接觸，回轉(zhuǎn)體芯軸(16)設(shè)置于回轉(zhuǎn)支架(14)內(nèi)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極坐標(biāo)機床柱式校正裝置，其特征是所述執(zhí)行體轉(zhuǎn) 臂(1)與水平臂(3)之間設(shè)有調(diào)整墊片(2)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極坐標(biāo)機床柱式校正裝置，其特征是所述執(zhí)行體轉(zhuǎn) 臂(1)上的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂安裝端面(100)安裝在極坐標(biāo)機床執(zhí)行體(20)上 的極坐標(biāo)機床執(zhí)行體安裝端面(200)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極坐標(biāo)機床柱式校正裝置，其特征是所述執(zhí)行體轉(zhuǎn) 臂(1)上的執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂安裝端面鍵槽(101)與極坐標(biāo)機床執(zhí)行體(20)上 的極坐標(biāo)機床執(zhí)行體安裝端面鍵(201)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極坐標(biāo)機床柱式校正裝置，其特征是所述回轉(zhuǎn)體芯 軸(16)的芯軸軸頸160安裝在極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn)體(21)的極坐標(biāo)機床回轉(zhuǎn) 體安裝孔(210)內(nèi)。
專利摘要一種極坐標(biāo)機床柱式校正裝置，包括執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂(1)，其特征是所述執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂(1)一端活動連接水平臂(3)的一端，水平臂(3)的另一端活動連接軸銷(6)，軸銷(6)上設(shè)有百分表架(9)，百分表架(9)上設(shè)有水平桿(11)和百分表(12)；百分表(12)的測量頭與回轉(zhuǎn)體芯軸(16)的圓柱表面接觸，回轉(zhuǎn)體芯軸(16)設(shè)置于回轉(zhuǎn)支架(14)內(nèi)。本實用新型通過調(diào)整執(zhí)行體中心組件與回轉(zhuǎn)體中心組件之間的距離以適用于不同規(guī)模的機床，也可根據(jù)需要，選配不同的組件進行組合，實現(xiàn)不同類型機床的校正需求，大大簡化了機床調(diào)整難度，對降低機床安裝系統(tǒng)的價格和推動機床加工精度的提高具有重要的意義。
文檔編號B23Q16/00GK201366635SQ200920035308
公開日2009年12月23日 申請日期2009年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月18日
發(fā)明者金 張, 方成剛, 洪榮晶, 黃筱調(diào) 申請人:南京工大數(shù)控科技有限公司