專利名稱：極坐標機床球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機床球式校正裝置。
背景技術(shù)：
近年來，極坐標機床發(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。極坐標數(shù)控機床加工坐標系是極坐標形式的，但是在具體加工應(yīng)用過程中可以參照直角坐標系的方式，進行插補加工。極坐標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。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
3機床，可以通過很多方法進行校正?？梢酝ㄟ^一些簡單的檢測器件，如精密水平儀、方箱、角尺、平尺、百分表、杠桿表等組合來實現(xiàn)，也可以通過一些新型高科技的儀器如光柵、三坐標測量機、激光干涉儀等完成。但是在極坐標機床中，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，結(jié)果造成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，能夠滿足機床使用要求的極坐標機床球式校正裝置。
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機床球式校正裝置，以解決目前極坐標機床校正環(huán)節(jié)中的諸多難題。本實用新型的技術(shù)方案是
一種極坐標機床球式校正裝置，包括執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂l，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)有百分表16;百分表16下方置有標準鋼球11，標準鋼球11置于鋼球支撐軸14上，鋼球支撐軸14安裝在回轉(zhuǎn)支架13上。
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安裝在極坐標機床執(zhí)行體19上的極坐標機床執(zhí)行體安裝端面190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與極坐標機床執(zhí)行體19上的極坐標機床執(zhí)行體安裝端面鍵191連接。
所述鋼球支撐軸14的支撐軸頸140安裝在極坐標機床回轉(zhuǎn)體20的極坐標機床回轉(zhuǎn)體安裝孔200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，作為校正專用裝備，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，特別是現(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ll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機床上的結(jié)構(gòu)示意圖。圖15是本實用新型安裝在極坐標機床上的使用狀態(tài)之一局部示意圖。圖16是本實用新型安裝在極坐標機床上的使用狀態(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為百分表固定螺絲、11為標準鋼球、12為百分表架安裝螺絲、13為回轉(zhuǎn)支架、14為鋼球支撐軸、140為支撐軸頸、15為鋼球支撐軸安裝螺絲、16為百分表、17為極坐標機床床身、18為極坐標機床立柱、19為極坐標機床執(zhí)行體、190為極坐標機床執(zhí)行體安裝端面、191為極坐標機床執(zhí)行體安裝端面鍵、20為極坐標機床回轉(zhuǎn)體、200為極坐標機床回轉(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。
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， 一種極坐標機床球式校正裝置，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10、百分表架安裝螺絲12和百分表16組成；回轉(zhuǎn)體中心組件24由標準鋼球11、回轉(zhuǎn)支架13、鋼球支撐軸14和鋼球支撐軸安裝螺絲15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)有百分表16;百分表16下方置有標準鋼球11，標準鋼球11置于鋼球支撐軸14上，鋼球支撐軸14安裝在回轉(zhuǎn)支架13上。
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，通過一定的修正配合，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。用轉(zhuǎn)軸擋圈安裝螺絲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12將百分表架9安裝在轉(zhuǎn)軸6上，使其可與之一起旋轉(zhuǎn)。用百分表固定螺絲10將百分表16安裝在百分表架9上，使百分表16可與百分表架9 一起旋轉(zhuǎn)。用鋼球支撐軸安裝螺絲15將鋼球支撐軸14安裝到回轉(zhuǎn)支架13上，標準鋼球11安裝到鋼球支撐軸14上，調(diào)整鋼球支撐軸14與回轉(zhuǎn)支架13精度。
如圖12， 一個典型的極坐標機床，可進行的運動包含有極坐標機床立柱18的水平運動、極坐標機床執(zhí)行體19的水平與垂直運動以及極坐標機床回轉(zhuǎn)體20的旋轉(zhuǎn)運動，極坐標機床執(zhí)行體19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，實施例中的極坐標機床，極坐標機床床身17上設(shè)有可水平運動的極坐標機床立柱18和可旋轉(zhuǎn)運動的極坐標機床回轉(zhuǎn)體20,極坐標機床立柱18上設(shè)有可垂直運動的極坐標機床執(zhí)行體19。極坐標機床球式校正裝置的執(zhí)行體中心組件22與極坐標機床執(zhí)行體19連接，回轉(zhuǎn)體中心組件24設(shè)置在極坐標機床回轉(zhuǎn)體20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安裝在極坐標機床執(zhí)行體19上的極坐標機床執(zhí)行體安裝端面190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與極坐標機床執(zhí)行體19上的極坐標機床執(zhí)行體安裝端面鍵191連接。鋼球支撐軸14的支撐軸頸140安裝在極坐標機床回轉(zhuǎn)體20的極坐標機床回轉(zhuǎn)體安裝孔200內(nèi)。
將本實用新型的極坐標機床球式校正裝置安裝到機床后，極坐標機床執(zhí)行體19進行水平進給及垂直進給運動，使百分表16能夠接觸到標準鋼球11的圓弧表面。通過機械運動，獲得極坐標機床執(zhí)行體19與極坐標機床回轉(zhuǎn)體20的相對校正數(shù)據(jù)。具體過程是手動轉(zhuǎn)動百分表架9若干角度，形成如圖14、圖15、圖16三種位置。當圖15中的百分表16接近水平時，讀出百分表上的數(shù)字。當圖16中的百分表16接近水平時，讀出百分表上的數(shù)字。這時對兩組數(shù)字進行比較，獲得校正的數(shù)據(jù)值，調(diào)整極坐標機床回轉(zhuǎn)體20和極坐標機床執(zhí)行體19的相對位置。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)。當校正完成后，回轉(zhuǎn)體中心組件24的中心面、鋼球支撐軸14的中心軸 線、標準鋼球ll的球心、水平臂3的中心軸線、執(zhí)行體轉(zhuǎn)臂l中心，理論上 應(yīng)該在同一個平面內(nèi)，此時讀取百分表16的讀數(shù)是不變的，實際上在一個誤 差范圍內(nèi)，百分表16上的讀數(shù)差值變化很小。
不同形式的極坐標機床要求有不同形式的校正裝置，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 標機床回轉(zhuǎn)體20的中心軸線平行的極坐標機床。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與極坐標機床回 轉(zhuǎn)體20的中心軸線垂直的極坐標機床。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的中心軸與極坐標機床回轉(zhuǎn)體20的中心軸線平行的極 坐標機床。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與極坐標機床回轉(zhuǎn)體20的中心軸線垂直的極坐 標機床。
權(quán)利要求1、一種極坐標機床球式校正裝置，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)有百分表(16)；百分表(16)下方置有標準鋼球(11)，標準鋼球(11)置于鋼球支撐軸(14)上，鋼球支撐軸(14)安裝在回轉(zhuǎn)支架(13)上。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極坐標機床球式校正裝置，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所述的極坐標機床球式校正裝置，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)安裝在極坐標機床執(zhí)行體(19)上 的極坐標機床執(zhí)行體安裝端面(190)上。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的極坐標機床球式校正裝置，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)與極坐標機床執(zhí)行體(19)上 的極坐標機床執(zhí)行體安裝端面鍵(191)連接。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的極坐標機床球式校正裝置，其特征是所述鋼球支撐 軸(14)上的支撐軸頸(140)安裝在極坐標機床回轉(zhuǎn)體(20)的極坐標機床 回轉(zhuǎn)體安裝孔(200)內(nèi)。
專利摘要一種極坐標機床球式校正裝置，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)有百分表(16)；百分表(16)下方置有標準鋼球(11)，標準鋼球(11)置于鋼球支撐軸(14)上，鋼球支撐軸(14)安裝在回轉(zhuǎn)支架(13)上。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B23Q16/00GK201366634SQ20092003530
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