CN112129207A - 一种回转工作台非整圆运动角度定位精度测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机床工作台非整圆运动角度定位精度测试方法，首先将一个检测定位用的固定圆环初步固定在工作台，并与一千分表测头接触，选定固定圆环上任意两个刻度线a、b作为转动起终点；转动工作台并调整固定圆环的位置，使千分表测头在起终点时的读数均为X2；然后千分表测得圆环刻度线a、刻度线b的角平分线处的读数X3；接着计算固定圆环需要平移的距离ΔX；并沿角平分线进行平移（ΔX），使工作台回转中心O₁和固定圆环的中心O₂重合，将固定圆环完全固定；最后将无线工作台固定在固定圆环内，利用激光干涉仪对工作台回转角度定位精度重复定位精度进行测试。本发明可实现非整圆运动（≤180°）转动时工作台角度精度的快速检测。

Description

一种回转工作台非整圆运动角度定位精度测试方法

技术领域

本发明涉及数控机床及转动工作台角度精度检测领域，特别是一种非整圆运动角度定位精度测试方法。

背景技术

回转工作台是装备制造业中的主要零部件产品，广泛应用在加工机床、传送生产线、加工生产设备等，回转工作台在安装调试、周期校准、日常维保均需对工作台精度检测，回转精度误差可能会致使成品出现严重缺陷。

实际工作中，回转工作台的作业环境不一定是做360°圆周运动的，常常会根据实际需要将回转工作台限定在一定范围内转动。而目前对于回转工作台的精度检测，则需要工作台做360°圆周运动后方能使检测设备与回转工作台同心，再进行检测，如此，在不同的作业场所下，特别是空间狭窄的环境下，整个过程调整较为困难且费时。

发明内容

本发明的目的是提供一种非整圆运动角度定位精度测试方法；该方法能够实现工作台在转动180°的范围内就能确定其回转中心，实现机床回转工作台转动角度定位精度的快速检测。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种非整圆运动角度定位精度测试方法，其特点是采用以下步骤：一种回转工作台非整圆运动角度定位精度测试方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一：设计一用于检测定位的固定圆环，固定圆环上均布开设有六个椭圆孔，在固定圆环上表面设有将圆周进行24等分的刻度线；选择任意2个不相邻的椭圆孔作为初步固定点，将固定圆环与工作台进行初步固定；

步骤二：在工作台上固定一千分表，且使千分表测头与固定圆环外圆周侧面接触，选定固定圆环上任意一个刻度线a作为起点，再选定另一个刻度线b作为终点，刻度线a与刻度线b之间夹角θ小于180°；

步骤三：控制工作台转动，固定圆环跟随转动至刻度线a与千分表测头对齐，此时将千分表的读数设置为“0”，再转动工作台至千分表测头与固定圆环的刻度线b对齐，此时千分表读数为X1，调整固定圆环的位置，使得千分表读数由X1逐渐变为0；

步骤四：重复转动工作台，同时调整固定圆环的位置使得千分表测头与固定圆环的刻度线a、刻度线b分别对齐的读数值相同且为X2；

步骤五：将工作台转动到千分表测头与固定圆环刻度线a、刻度线b的角平分线处，此时千分表读数为X3；

步骤六：利用余弦定理计算固定圆环最终需要在a、b角平分线方向平移的距离ΔX：

其中，X=X3-X2，R为固定圆环的外圆半径、ΔX为固定圆盘最终平移的距离；

步骤七：沿刻度线a、刻度线b的角平分线平移ΔX，使工作台回转中心O₁和固定圆环的中心O₂重合，并通过六个椭圆孔，将固定圆环与回转工作台完全固定；

步骤八：将无线检测台放置在固定圆环内固定，利用激光干涉仪对工作台回转角度定位精度重复定位精度进行测试。

进一步地，所述步骤一中的固定圆环与工作台之间可通过螺钉或者磁性吸块使进行初步固定。

进一步地，在所述步骤一中，先目测使固定圆环的中心靠近工作台的回转中心，再进行初步固定。

进一步地，所述步骤三中调整固定圆环的位置的操作过程为：通过橡胶锤或者木锤等工具轻轻敲击固定圆环侧面，使固定圆环移动，同时观察千分表读数，直至读数变为0。

本发明的有益效果是：采用上述方法，能够快速使固定圆环中心与工作台回转中心重合，调整过程方便快速且准确。其中的固定圆环主要用于快速定位和安装无线检测台，保证无线检测台的测试位置准确，保证后续利用激光干涉仪对工作台回转角度定位精度的测试结果准确。

本发明适用范围广，可实现回转工作台在非整圆运动（≤180°）的范围内，就能准确定位无线检测台的安装位，有效提高工作台角度精度检测的效率。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明中工作台上固定圆环的初步放置图。

图2为本发明中固定圆环的结构立体示意图。

图3为本发明中固定圆环的平面示意图。

图4为本发明中测得固定圆环平移距离的示意图。

具体实施方式

以下实施例参照图1-4；本发明一种回转工作台非整圆运动角度定位精度测试方法，包括如下步骤：

步骤一：在工作台1上放置一固定圆环2，工作台的理论转动中心为O₁，放置的固定圆环2中心为O₂，其外圆半径为R，固定圆环2上均布有六个固定安装用的椭圆孔21、22、23、24、25、26，每个孔间隔60°，选择两个椭圆孔21、23将固定圆环2与工作台1初步固定。

具体的，可通过穿过两个椭圆孔21、23的螺钉将固定圆环与工作台进行初步固定之间。当然，也可以采用磁性吸块使固定圆环与工作台之间初步固定。

并且，在初步固定前，可以先通过目测，使固定圆环的中心靠近工作台的回转中心，再进行初步固定，如此可以提高后续中心对位的效率。

步骤二：将千分表固定在工作台1某一位置，使千分表测头3与固定圆环2外圆周侧面接触，且第一个刻度线a的位置作为转动起点，再选定一个刻度线b的位置作为终点，且刻度线a与刻度线b之间夹角的为120°；该步骤中夹角的角度也可以选择其他角度，保证小于180°即可，此处结合附图以120°进行说明。

步骤三：控制工作台1转动，固定圆环2也随之转动，将工作台1转动到千分表测头3与固定圆环2刻度线a对齐的位置，此时将千分表的读数置“0”，再转动工作台1到千分表测头3与固定圆环2刻度线b对齐的位置，此时千分表读数为X1，调整固定圆环2的位置，使得千分表读数为X1逐渐变为0。

调整固定圆环2的位置的操作过程具体是：先通过橡胶锤或者木锤等工具轻轻敲击固定圆环侧面，使固定圆环移动，同时观察千分表读数，直至读数变为0。

步骤四：重复转动工作台1，同时调整固定圆环2的位置，使千分表测头3分别与刻度线a、刻度线b对齐时的读数值相同且为X2。

步骤五：转动工作台1，使千分表测头3与刻度线a、b的角平分线处对齐，此时千分表读数为X3。

步骤六：利用用余弦定理确定固定圆环2最终需要在a、b角平分线方向平移的距离ΔX：

最终可计算得：

，

其中，X=X3-X2，L为工作台回转中心O₁与a点间直线长度、 R为固定圆环的外圆半径、ΔX为固定圆盘最终平移的距离、θ为刻度线a与刻度线b之间最小夹角。

步骤七：平移固定圆环2使得O₁和O₂重合，通过固定圆环2上的孔21、22、23、24、25、26六个椭圆孔，将固定圆环2与回转工作台1完全固定。

步骤八：将无线检测台放置在固定圆环2内固定，利用激光干涉仪对工作台1回转角度定位精度重复定位精度进行检测。

以上内容仅用以说明本发明的技术方案，本领域的普通技术人员对本发明的技术方案进行的简单修改或者等同替换，均不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (4)

1.一种回转工作台非整圆运动角度定位精度测试方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：设计一用于检测定位的固定圆环，固定圆环上均布开设有六个椭圆孔，在固定圆环上表面设有将圆周进行24等分的刻度线；选择任意2个不相邻的椭圆孔作为初步固定点，将固定圆环与工作台进行初步固定；

步骤二：在工作台上固定一千分表，且使千分表测头与固定圆环外圆周侧面接触，选定固定圆环上任意一个刻度线a作为起点，再选定另一个刻度线b作为终点，刻度线a与刻度线b之间夹角θ小于180°；

步骤三：控制工作台转动，固定圆环跟随转动至刻度线a与千分表测头对齐，此时将千分表的读数设置为“0”，再转动工作台至千分表测头与固定圆环的刻度线b对齐，此时千分表读数为X1，调整固定圆环的位置，使得千分表读数由X1逐渐变为0；

步骤四：重复转动工作台，同时调整固定圆环的位置使得千分表测头与固定圆环的刻度线a、刻度线b分别对齐的读数值相同且为X2；

步骤五：将工作台转动到千分表测头与固定圆环刻度线a、刻度线b的角平分线处，此时千分表读数为X3；

步骤六：利用余弦定理计算固定圆环最终需要在a、b角平分线方向平移的距离ΔX：

，

其中，X=X3-X2，R为固定圆环的外圆半径、ΔX为固定圆盘最终平移的距离；

步骤七：沿刻度线a、刻度线b的角平分线平移ΔX，使工作台回转中心O₁和固定圆环的中心O₂重合，并通过六个椭圆孔，将固定圆环与回转工作台完全固定；

步骤八：将无线检测台放置在固定圆环内固定，利用激光干涉仪对工作台回转角度定位精度重复定位精度进行测试。

2.根据权利要求1所述的回转工作台非整圆运动角度定位精度测试方法，其特征在于：所述步骤一中的固定圆环与工作台之间可通过螺钉或者磁性吸块使进行初步固定。

3.根据权利要求1所述的回转工作台非整圆运动角度定位精度测试方法，其特征在于：在所述步骤一中，先目测使固定圆环的中心靠近工作台的回转中心，再进行初步固定。

4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的回转工作台非整圆运动角度定位精度测试方法，其特征在于：所述步骤三中调整固定圆环的位置的操作过程为：通过橡胶锤或者木锤等工具轻轻敲击固定圆环侧面，使固定圆环移动，同时观察千分表读数，直至读数变为0。

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