CN102607482B

CN102607482B - 一种用于超精密测量机转台的调心调平装置

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Publication number: CN102607482B
Application number: CN2012100807149A
Authority: CN
Inventors: 赵惠英; 娄云鸽; 李彬; 杨和清; 赵则祥; 陈伟; 席建普; 任东旭; 陈健龙; 张楚鹏; 李志强; 刘孟奇
Original assignee: Xian Jiaotong University
Current assignee: Xian Jiaotong University
Priority date: 2012-03-26
Filing date: 2012-03-26
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2032-03-26
Also published as: CN102607482A

Abstract

本发明公开了一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，包括转台下静压盘、若干调平装置、调心装置和万向调平板；转台下静压盘顶部设有凹球面和若干对称排布的凹槽；万向调平板的下部设有凸球面；万向调平板安装于转台下静压盘顶部，万向调平板的凸球面与转台下静压盘的凹球面相配合；转台台面的下安装面直接安装在万向调平板上。本发明的有益效果在于：1)可以用于大口径零件测量转台；2)调心调平装置中的球面配合，具有接触面积大、容易对心、运动平稳和承载能力大等优点；3)球面接触副在使用过程中，两个球面能够相互配研，能够得到更好的接触面积，具有自修整功能，很好地提高了调心调平装置的调整精度、稳定性和可靠性。

Description

一种用于超精密测量机转台的调心调平装置

【技术领域】

本发明属于精密测量技术领域，特别涉及一种用于超精密测量机转台的调心调平装置。

【背景技术】

转台是超精密测量仪器的关键部件之一，其精度直接影响测量仪器的精度。目前，国内高精度的转台一般采用手动调心调平装置，国际上英国泰勒公司的高精度转台采用自动调心调平装置，但其结构复杂，价格昂贵。目前国内手动调整的精密转台尺寸较小，不能满足大口径零件(直径大于500mm)的精度测量。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，能够对用于大口径零件的测量转台进行精密调心调平，并具有调心调平自锁功能。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，包括转台下静压盘、若干调平装置、调心装置和万向调平板；

转台下静压盘顶部设有凹球面和若干对称排布的凹槽；

万向调平板的下部设有凸球面和锥形斜面；万向调平板安装于转台下静压盘顶部，万向调平板的凸球面与转台下静压盘的凹球面相配合；

调平装置包括调平定位盘、调平螺杆、调平滑轮、调平滑轮轴和调平支座；调平支座安装在转台下静压盘上对应的凹槽中，可沿着转台下静压盘的凹槽移动；调平滑轮轴将调平滑轮连接到调平支座上；调平螺杆与调平支座螺纹配合；

调心装置包括若干调心顶丝和转台台面；转台台面的下安装面直接安装在万向调平板上；转台台面的侧面对称设置有若干螺纹通孔，若干调心顶丝设置于对应的螺纹通孔中并与转台台面螺纹连接。

调平螺杆的头部截面呈梯形，调平定位盘压住调平螺杆的头部，然后通过螺栓紧固于下支撑盘上，使调平螺杆只能转动，而不能轴向移动。

万向调平板的侧周设有圆周面，若干调心顶丝的尖端穿过对应的螺纹通孔抵持所述圆周面。

调心装置还包括定位芯轴，转台台面的顶端设有供定位芯轴配合安装的中心孔；定位芯轴顶部设有定位孔。

调平滑轮支承万向调平板的锥形斜面；调平滑轮可以沿锥形斜面滑动，带动万向调平板倾斜运动

若干调平装置中心对称的设置于转台下静压盘上；若干调心顶丝中心对称的设置于转台台面的圆周上。

转台下静压盘顶部的凹球面和万向调平板下部的凸球面(101)相互配研，形成一对球面接触副。

所述调心调平装置包括四个调平装置和四个调心顶丝。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明可以用于大口径零件测量转台(直径900mm)的精密调心调平装置；

2)调心调平装置中的球面配合，具有接触面积大、容易对心、运动平稳和承载能力大等优点；

3)球面接触副在使用过程中，两个球面能够相互配研，能够得到更好的接触面积，具有自修整功能，很好地提高了调心调平装置的调整精度、稳定性和可靠性；

4)调平装置通过四个均布的螺杆调节，结构简单，调整精度高；

5)调心和调平操作简单方面，结构稳定性和可靠性高。

【附图说明】

图1为本发明一种用于超精密测量机转台的调心调平装置的示意图；

图2为图1中A部的局部放大图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

请参阅图1及图2所示，本发明一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，包括转台下静压盘1，调平定位盘2，调心顶丝3，转台台面4，调平螺杆5，调平滑轮6，调平滑轮轴7，调平支座8，定位芯轴9，万向调平板10。

四个调平支座8安装在转台下静压盘1上的四个凹槽中，可沿着转台下静压盘1上的凹槽移动。调平滑轮轴7将调平滑轮6连接到调平支座8上，调平支座8与调平螺杆5螺纹连接，调平螺杆5安装在转台下静压盘1，调平螺杆5可以旋转，并通过调平定位盘2进行调平定位，调平定位盘2通过螺钉固定在转台下静压盘1上。调平螺杆5的头部截面呈梯形，调平定位盘2压住调平螺杆5的头部，然后通过螺栓紧固于下支撑盘1上，对调平螺杆5的轴向进行限制，使调平螺杆5只能转动，而不能轴向移动。

万向调平板10的底部外周为球面101，其安装在转台下静压盘1的凹球面110上；万向调平板10的底部中心处设有锥形斜面102；调平滑轮6可以在万向调平板10的锥形斜面102上进行滑动，通过调节四个调平滑轮6，可以使万向调平板10三维倾斜。转台台面4的下安装面直接安装在万向调平板10上，万向调平板10的凸球面上部设有圆周面103，四个间隔90度设置的调心顶丝3通过螺纹与调节转台台面4连接；调心顶丝3顶住万向调平板10的圆周面103，通过调节四个调心顶丝3，可以使转台台面4产生二维移动，实现转台的调心功能。定位芯轴9与转台台面4的中心孔配合，并通过螺钉固定；定位芯轴9的顶部设有用于调心的定位孔。

万向调平板10要承载转台和零件的全部质量，在结构上设计为凸球面101，与转台下静压盘1的凹球面110配合，起主要支承作用。为增大接触面积，在装配时，将万向调平板10的凸球面101和转台下静压盘1的凹球面110进行配研，得到良好的接触面积和面形精度。为实现转台的调平功能，万向调平板10的下端面设计为斜面结构，通过斜面与调平滑轮6的相对运动，实现万向调平板10的倾斜运动。

转台下静压盘1是整个调心调平装置的承载部件，其上端面设计有凹球面110，与万向调平板10的凸球面101配合，承受主要质量。在转台下静压盘1上，设有4个互相垂直的凹槽，可以保证调平支座8沿着一定的方向(凹槽方向)进行移动，提高了调平的精度；四个凹槽间隔90度设置。

调平装置由调平定位盘2，调平螺杆5，调平滑轮6，调平滑轮轴7和调平支座8组成。调平装置共有四个，均匀分布，相邻间隔90°，调平装置安装在转台下静压盘1上，可沿着转台下静压盘1上的槽移动。通过旋转调节螺杆5，由于调平定位盘2在调节螺杆5轴线方向将其定位，无法移动，从而使调平支座8带着调平滑轮6和调平滑轮轴7沿着槽移动。万向调平板10的凸球面101与转台下静压盘1的凹球面110配合，当调平滑轮6在万向调平板10的斜面上进行前后滑动，通过调节一个调平支座8，其余三个调平支座8静止，万向调平板10可以倾斜运动，实现转台部件的调平功能。

调心装置由调心顶丝3，转台台面4和定位芯轴9组成。转台台面4的下安装面直接安装在万向调平板10上，四个调心顶丝3通过螺纹与转台台面4连接，定位芯轴9与转台台面4的中心孔配合，并通过螺钉固定，可以得到转台台面4的中心位置。通过调节四个调心顶丝3，可以使转台台面4产生二维移动，当定位芯轴9端部的中心孔与测头的中心轴线重合时，实现转台的调心功能。

本发明一种用于超精密测量机转台的调心调平装置能够对用于大口径零件测量转台(直径900mm)进行精密调心调平，并具有调心调平自锁功能。该发明采用大尺寸球面接触，充分发挥了球面的定心和支承功能，结合简易的螺杆调节支座，实现了转台高精度的调心调平功能，具有操作简易，调节精度高和稳定性好的特点。

1.调心调平自锁功能：

调心自锁：靠四个顶丝3的螺纹，就能实现自锁；

调平自锁：调平完成后，用四个螺钉紧固调平定位盘2，压紧调平螺杆5的螺母头部，使得螺杆不能转动，实现调平锁紧。

2.实现大口径(测量直径900mm)：

高刚度的转台下静压盘1和万向调平板10的调平结构，实现大口径的转台的调平功能，其结构具有自锁功能，调节精度高，稳定性好。同时，转台下静压盘1和万向调平板10的球面配合结构，保证了较高的接触刚度和高的回转精度，最终实现大口径转台的调心调平功能。

Claims

1.一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，其特征在于，包括转台下静压盘（1）、若干调平装置、调心装置和万向调平板（10）；

转台下静压盘（1）顶部设有凹球面（110）和若干对称排布的凹槽；

万向调平板（10）的下部设有凸球面（101）和锥形斜面（102）；万向调平板（10）安装于转台下静压盘（1）顶部，万向调平板（10）的凸球面（101）与转台下静压盘（1）的凹球面（110）相配合；

调平装置包括调平定位盘（2）、调平螺杆（5）、调平滑轮（6）、调平滑轮轴（7）和调平支座（8）；调平支座（8）安装在转台下静压盘（1）上对应的凹槽中，可沿着转台下静压盘（1）的凹槽移动；调平滑轮轴（7）将调平滑轮（6）连接到调平支座（8）上；调平螺杆（5）与调平支座（8）螺纹配合；

调心装置包括若干调心顶丝（3）和转台台面（4）；转台台面（4）的下安装面直接安装在万向调平板（10）上；转台台面（4）的侧面对称设置有若干螺纹通孔，若干调心顶丝（3）设置于对应的螺纹通孔中并与转台台面（4）螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，其特征在于，调平螺杆（5）的头部截面呈梯形，调平定位盘（2）压住调平螺杆（5）的头部，然后通过螺栓紧固于转台下静压盘（1）上，使调平螺杆（5）只能转动，而不能轴向移动。

3.根据权利要求1所述的一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，其特征在于，万向调平板（10）的侧周设有圆周面（103），若干调心顶丝（3）的尖端穿过对应的螺纹通孔抵持所述圆周面（103）。

4.根据权利要求1所述的一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，其特征在于，调心装置还包括定位芯轴（9），转台台面（4）的顶端设有供定位芯轴（9）配合安装的中心孔；定位芯轴（9）顶部设有定位孔。

5.根据权利要求1所述的一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，其特征在于，调平滑轮（6）支承万向调平板（10）的锥形斜面（102）；调平滑轮（6）可以沿锥形斜面（102）滑动，带动万向调平板（10）倾斜运动。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，其特征在于，若干调平装置中心对称的设置于转台下静压盘（1）上；若干调心顶丝（3）中心对称的设置于转台台面（4）的圆周上。

7.根据权利要求6所述的一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，其特征在于，所述调心调平装置包括四个调平装置和四个调心顶丝（3）。

8.根据权利要求1所述的一种用于超精密测量机转台的调心调平装置，转台下静压盘（1）顶部的凹球面（110）和万向调平板（10）下部的凸球面（101）相互配研，形成一对球面接触副。