專利名稱：三坐標(biāo)測量儀滾刀測量專用夾具的制作方法
專利說明本發(fā)明涉及一種在三坐標(biāo)測量儀上實現(xiàn)滾刀精度測量的工裝夾具。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品制造業(yè)中，三坐標(biāo)測量儀(也稱為三坐標(biāo)測量機(jī))已經(jīng)得到了廣 泛的應(yīng)用，它可以在一個三維空間范圍內(nèi)，實現(xiàn)空間幾何形狀、平面曲線及圓周分度等測 量。三坐標(biāo)測量儀具有可作三個方向移動的探測器，可在三個相互垂直的導(dǎo)軌上移動，此探 測器以接觸或非接觸等方式采集三個軸的位移量信號，三個軸的位移測量數(shù)據(jù)經(jīng)處理器和 運(yùn)算，作為確定被測工件上的各點(diǎn)(x，y，z)及各項功能測量指標(biāo)。因此，三坐標(biāo)測量儀可進(jìn) 行的精度測量包括尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。另一方面，要實現(xiàn)對被測工件的精確測量，還必須按照三坐標(biāo)測量儀確定的坐標(biāo) 系，對被測工件進(jìn)行精確定位，然后通過探測傳感器(探頭或激光)在被測工件測量點(diǎn)上采 集數(shù)據(jù)，得到被測工件幾何元素離散的空間點(diǎn)位置的測量值，然后通過一定的數(shù)學(xué)計算，完 成對所測得點(diǎn)(點(diǎn)群)的分析擬合，最終確定被測工件的幾何元素精度。為了實現(xiàn)被測工件在三坐標(biāo)測量儀上的精確定位，三坐標(biāo)測量儀制造商通常將通 用定位元件和相應(yīng)的測量儀專用軟件包合在一起賣給用戶，用戶則將這些通用定位元件組 合搭配起來，實現(xiàn)被測物體的定位。但是，在實際應(yīng)用中，通用定位元件組合搭配不能完全 覆蓋所有零件的定位需要，尤其是復(fù)雜異型曲面的定位要求。而且，被測工件的測量過分依 賴于種類繁多，且價格昂貴計算機(jī)軟件包，給三坐標(biāo)測量儀用戶帶巨額成本。因此，在通用 三坐標(biāo)測量儀軟件平臺支撐環(huán)境下，開發(fā)特殊工件的專用測量定位夾具，是非常必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在通用三坐標(biāo)測量儀軟件平臺上完成滾刀復(fù)雜幾何精 度測量的工裝夾具，避免通用定位元件組合搭配不能完全實現(xiàn)滾刀定位的缺陷，消除對專 用測量軟件包的依賴，降低企業(yè)生產(chǎn)成本，提高測量效率。本發(fā)明，三坐標(biāo)測量儀滾刀測量專用夾具，采用一端中心孔、另一端莫氏錐度進(jìn)行 軸向定位，消除滾刀在三維空間的五個自由度。尾架內(nèi)的螺旋頂錐在螺旋推動下伸入中心 孔，并壓迫滾刀的莫氏錐柄外錐面與莫氏襯套的內(nèi)錐面緊密接觸，形成摩擦扭矩的傳遞。莫 氏襯套的外圓柱面與支撐架的內(nèi)孔表明構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，而且莫氏襯套的外圓柱面上有止動溝 槽。當(dāng)定位楔塊的楔形面插入滾刀積屑槽的楔形面時，滾刀的最后一個自由度被約束，實現(xiàn) 了滾刀的轉(zhuǎn)動自定位。通過調(diào)節(jié)底板下面的三個六角頭支撐螺釘，實現(xiàn)滾刀測量專用夾具 與三坐標(biāo)測量儀坐標(biāo)系在Z軸(高度)方向的一致性。本三坐標(biāo)測量儀滾刀測量專用夾具的自定位功能，實現(xiàn)了滾刀繞轉(zhuǎn)動軸方向上的 精確定位，避免采用分度盤等分度元件定位所帶來的定位誤差，提高了滾刀的測量效率。


下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明的主視圖；圖2是本發(fā)明的俯視圖； 附圖中，各序號代表的零件為1.旋鈕，2.螺旋頂錐，3.螺母，4.尾架，5.注油杯， 6.滾刀，7.定位楔塊，8.支撐桿，9.鎖緊螺釘，10.莫氏襯套，11.內(nèi)六角螺釘，12.支撐架， 13.底板，14.內(nèi)六角螺釘，15.六角頭支撐螺釘，16.莫氏襯套止動螺釘，17.定位楔塊鎖緊 螺釘。從圖1、圖2可見，螺旋頂錐2、滾刀6和莫氏襯套10在同一軸線上。螺旋頂錐2 的頂尖與滾刀6的中心孔錐面相接觸，滾刀6的莫氏錐柄外錐面與莫氏襯套10內(nèi)錐面相接 觸，螺旋頂錐2在螺旋推動下，將兩個接觸面緊密結(jié)合，消除了滾刀6的五個自由度。當(dāng)滾 刀6繞軸線轉(zhuǎn)動時，莫氏襯套10在摩擦力作用下與滾刀6同時轉(zhuǎn)動。在某個確定的位置， 定位楔塊7沿軸向插入滾刀6積屑槽的楔形面內(nèi)，并且兩個楔形面相吻合，使?jié)L刀6在旋轉(zhuǎn) 方向上的自由度被約束和精確定位。鎖緊莫氏襯套止動螺釘16后，將定位楔塊7移去，并 通過定位楔塊鎖緊螺釘17鎖定。調(diào)節(jié)底板13下面的三個六角頭支撐螺釘15，使專用夾具 與三坐標(biāo)測量儀坐標(biāo)系在Z軸(高度)方向的一致性，三坐標(biāo)測量儀坐標(biāo)系的其它兩個坐 標(biāo)軸(X、Y)的一致性則由三坐標(biāo)測量儀探頭來校正。
權(quán)利要求
三坐標(biāo)測量儀滾刀測量專用夾具，由滾刀6軸向定位機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)分度自定位機(jī)構(gòu)組成。滾刀6軸向定位機(jī)構(gòu)由底板13、以及安裝在底板13上的支撐架12和尾架4組成。其特征是在底板13下端，設(shè)計有三個六角頭支撐螺釘；在支撐架12軸孔內(nèi)，裝有莫氏襯套10，與支撐架12構(gòu)成轉(zhuǎn)動副連接，莫氏襯套10通過莫氏襯套止動螺釘16止動；而在尾架4軸孔內(nèi)，裝有螺旋頂錐2，螺旋頂錐2可沿尾架4內(nèi)孔作伸縮和轉(zhuǎn)動運(yùn)動。螺旋頂錐2的末端螺紋與螺母3配合，而螺母3固定在尾架4尾端。螺旋頂錐2的頂尖與滾刀6的中心孔錐面相配合，滾刀6的莫氏錐柄外錐面與莫氏襯套10內(nèi)錐面相配合，螺旋頂錐2在螺旋推動下，將兩個接觸面緊密結(jié)合，消除了滾刀6的五個自由度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三坐標(biāo)測量儀滾刀測量專用夾具，其特征是旋轉(zhuǎn)分度自定位 機(jī)構(gòu)由定位和鎖定兩部分組成，支撐桿8安裝在支撐架12上端的滑槽內(nèi)，可沿著滑槽的導(dǎo) 向面伸縮，并通過鎖緊螺釘9固定。支撐桿8—端的圓孔內(nèi)有定位楔塊伸縮軸穿過，通過定 位楔塊鎖緊螺釘17鎖定，而定位楔塊7的下端插入滾刀6的楔形積屑槽中，并與滾刀6的 楔形面相吻合，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)向的自定位，消除了滾刀6的轉(zhuǎn)動自由度(第六個自由度)。
全文摘要
三坐標(biāo)測量儀滾刀測量夾具是一種可以實現(xiàn)在三坐標(biāo)測量儀上進(jìn)行滾刀精度測量的專用工裝夾具。針對通用定位元件組合不能實現(xiàn)滾刀精確定位的缺陷，以及過分地依賴測量專用軟件包。本發(fā)明設(shè)計了一種在三坐標(biāo)測量儀上進(jìn)行滾刀精確定位、借助通用三坐標(biāo)測量儀軟件就可以實現(xiàn)滾刀精度測量的專用夾具。本夾具一端采用螺旋頂錐的頂尖與滾刀的中心孔錐面相配合，另一端則借助滾刀的莫氏錐柄外錐面與莫氏襯套內(nèi)錐面相配合，螺旋頂錐在螺旋推動下，將兩個接觸面緊密結(jié)合，消除了滾刀的五個自由度。在繞滾刀軸線方向上，本夾具通過定位楔塊沿軸向插入滾刀積屑槽的楔形面內(nèi)，并且兩個楔形面相吻合，使?jié)L刀在旋轉(zhuǎn)自由度被約束和精確定位，同時也避免采用分度盤等分度元件定位所帶來的定位誤差，提高了滾刀測量的效率。
文檔編號G01B21/04GK101963498SQ20091018165
公開日2011年2月2日 申請日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月24日
發(fā)明者趙強(qiáng) 申請人:浙江午馬減速機(jī)有限公司;趙強(qiáng);侯軍明