CN207763655U - 一种旋转轴系径向回转误差检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出一种旋转轴系径向回转误差检测系统，可实现旋转轴系径向误差的检测。本实用新型包括光电自准直仪、附加物镜、基准球面工装；将基准球面工装安装于被测转轴台面上，光电自准直仪发射的光束经附加物镜会聚到基准球面的球心处，经球面反射成像到自准直仪的CCD上，当旋转轴存在径偏时，该球心像轨迹会随着旋转轴的转动呈现圆形或者椭圆形，对该目标进行追迹，测试软件可以实时反映球心位置的变化，并解算出画圆轨迹的不圆度即旋转轴系的径向回转误差。此种旋转轴系径向回转误差检测系统的特点为非接触测量，采用球心反射像的变化量来衡量旋转轴系的径向回转误差，系统中的光电自准直仪精度高，CCD采集球心反射像的画圆轨迹，通过解算画圆轨迹的不圆度，测试精度较高，可达3μm。

Description

一种旋转轴系径向回转误差检测系统

技术领域

本实用新型涉及精密轴系装配检测技术领域，具体涉及一种旋转轴系径向回转误差检测系统。

背景技术

旋转轴系在角度测量系统中广泛应用，旋转轴系的精度用晃动量来表示。轴系晃动量多数采用平面反射镜与平行光管组合检测或者用水平仪检测，这种检测方法检测出的是角度值，对于某些需要测量轴系特定位置处的跳动量的情形下，现有方法并不能直接测量跳动量。旋转轴系径向跳动量代表主轴相对轴套转动时轴中心沿半径方向的变化量，代表了该轴系的旋转精度，所以它的检测准确性是非常重要的，通常的检测方法是在主轴上加工出检测面，通过电感测微仪检测轴系的径向跳动量。该种测试是接触式测试，检测面的加工误差直接影响检测结果，所以这种检测方法对主轴上的检测面加工精度要求很高，增加加工难度及加工成本，同时由于这种检测是接触检测，电感测微仪的探头在被检测面上留下划痕，损伤检测面。

发明内容

为了克服这种接触式检测存在的缺陷，本实用新型提出了一种非接触的旋转轴系径向回转误差检测系统，不伤害被检测的表面，去除了检测面的加工误差带来的测量误差，测试精度高，效率高，一次安装即可完成测试，无中间调整过程。

本实用新型的技术方案为：

所述一种旋转轴系径向回转误差检测系统，其特征在于：包括光电自准直仪、附加物镜、基准球面工装、支撑工装、升降台、直线导轨和光学平台；

所述基准球面工装由球面镜和镜筒组成，球面镜装入镜筒中，两者通过胶灌封；

所述支撑工装和直线导轨安装在光学平台上；被测旋转轴系安装在支撑工装上，基准球面工装安装在被测旋转轴系前端，基准球面的球心在旋转轴系端面上；

附加物镜安装在光电自准直仪前端，光电自准直仪安装在升降台上，升降台用于调整光电自准直仪光轴与基准球面工装球心的相对高度，升降台安装在直线导轨上，直线导轨用于调整附加物镜与基准球面工装的距离，使得基准球面的球心反射像在自准直仪中成像清晰。

有益效果

本实用新型采用球心反射像随旋转轴系的变化量来衡量旋转轴系的径向回转误差实现非接触测量，测试精度较高，可达3μm。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的检测系统主视图；

图2是本实用新型实施例的检测系统俯视图；

图3为本实用新型基准球面工装的剖视图。

其中：1、光电自准直仪；2、附加物镜；3、基准球面工装；4、旋转轴系；5、支撑工装；6、升降台；7、直线导轨；8、光学平台；9、球面镜；10、镜筒。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，本实施例中的旋转轴系径向回转误差检测系统，包括光电自准直仪、附加物镜、基准球面工装、支撑工装、升降台、直线导轨和光学平台。

所述基准球面工装由球面镜和镜筒组成，球面镜装入镜筒中，两者通过胶灌封。

所述支撑工装和直线导轨安装在光学平台上；被测旋转轴系安装在支撑工装上，基准球面工装安装在被测旋转轴系前端，基准球面的球心在旋转轴系端面上。

附加物镜安装在光电自准直仪前端，光电自准直仪安装在升降台上，升降台用于调整光电自准直仪光轴与基准球面工装球心同高，升降台安装在直线导轨上，直线导轨用于调整附加物镜与基准球面工装的距离，使得基准球面的球心反射像在自准直仪中成像清晰。

本实施例的测试原理为：将基准球面工装安装于被测旋转轴系前端，光电自准直仪发射的光束经附加物镜会聚到基准球面的球心处，经球面反射成像到自准直仪的CCD上，当旋转轴存在径向回转偏差时，该球心像轨迹会随着旋转轴的转动呈现圆形或者椭圆形，自准直仪CCD对该目标进行追迹，测试软件可以实时反映球心位置的变化，并解算出画圆轨迹的不圆度来去除基准球面工装的固定安装误差，来得到旋转轴系的径向回转误差。

本实施例中各个部件参数如下：

光电自准直仪焦距：200mm；

附加物镜焦距：200mm；

光电自准直仪和附加物镜组合系统：倍率：1；分辨率：0.1μm。

基准球面工装的球径:60mm；基准球面的球心在旋转轴系端面上；

升降台行程：150mm；用于调整光电自准直仪光轴与基准球面工装球心线的大致等高；

直线导轨行程：200mm，用于调整光电自准直仪加附加物镜与基准球面工装的距离，使得基准球面的球心反射像在自准直仪中成像清晰。

检测过程为：

1)旋转轴系安装到支撑工装上；

2)基准球面工装安装到旋转轴系端面上，大致对中安装；

3)调节升降台，使电自准直仪光轴与基准球面工装球心的大致等高；

4)调节直线导轨，使得基准球面的球心反射像在自准直仪中成像清晰；

5)旋转轴系一周，光电自准直仪CCD采集基准球面的球心反射像的画圆轨迹；

6)软件解算不圆度＝最大外径-最小外径，得出旋转轴系的径向回转误差值。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (1)

1.一种旋转轴系径向回转误差检测系统，其特征在于：包括光电自准直仪、附加物镜、基准球面工装、支撑工装、升降台、直线导轨和光学平台；

所述基准球面工装由球面镜和镜筒组成，球面镜装入镜筒中，两者通过胶灌封；

所述支撑工装和直线导轨安装在光学平台上；被测旋转轴系安装在支撑工装上，基准球面工装安装在被测旋转轴系前端，基准球面的球心在旋转轴系端面上；

附加物镜安装在光电自准直仪前端，光电自准直仪安装在升降台上，升降台用于调整光电自准直仪光轴与基准球面工装球心的相对高度，升降台安装在直线导轨上，直线导轨用于调整附加物镜与基准球面工装的距离，使得基准球面的球心反射像在自准直仪中成像清晰。