一种高稳定性步距规及其制备方法技术

一种高稳定性步距规及其制备方法，所述步距规具有一基体，所述基体包括一沿某一坐标方向设置的柱状载体，该柱状载体上分布配置有量块安装件，该量块安装件上固装量件。该高稳定性步距规精度稳定性好，小尺寸且功能强大，其通过基体与量块安装件的合理组合，有效且显著的降低了步距规因基体自重等因素导致的形变误差，并可据此实现基体规格的小型化设计，减少材料使用和步距规重量，提供高稳定性且高精度的校验实物。其制备方法通过圆筒形刚性支撑体作为基体，提供了稳定的长度方向低形变性能，套装的量块安装件的固装稳定性高，量件的定位装配精准。

High stability step gauge and preparation method thereof

A high stability step gauge and a preparation method thereof, wherein the step gauge has a matrix, the matrix comprising a column vector set along a coordinate direction, the column vector distribution configuration block mount, the gauge mount is fixedly installed on a. The stability of high step gauge precision and good stability, small size and powerful function, through the reasonable combination of matrix and block mounting, and significantly reduces the error due to the matrix deformation step gauge weight factors, and thus realize the miniaturization design of the matrix specifications, reduce material use and step gauge weight, provide high stability and high accuracy of the physical check. The preparation method of the cylindrical rigid supporting body as matrix provides the length direction of stable low deformation resistance, suit gauge mount fixed high stability, accurate positioning of assembly.

【技术实现步骤摘要】
一种高稳定性步距规及其制备方法
本专利技术属于机床工作台移动精度和三坐标测量机的校准用步距规，具体的涉及一种高精度且稳定性较高的步距规及其制备方法。
技术介绍
步距规又称节距规，阶梯规。它由精密的量件直线排列，永久固定于一个坚固的框架中，可用于检测机床工作台移动精度和校准三坐标测量机，便于调整机床以补偿误差，提高设备定位精度。步距规通过一系列测量面构成的、稳定的多示值实物标准器，其多采用金属材料的坚固框架或者基体，为保证量件在该基体上的精度稳定性，基体多采用金属基体并直接在其上固定量件。基体本身的尺寸越大，其沿长度方向外的形变较小，因此为保证精度，现有步距规较为笨重，体积较大，制作成本高，同时由于基体本身结构限制造成制作过程较为复杂，无法适应非接触式测量技术发展的需求。再者，普遍采用精密的量块作为测量面产生体，对于拍照式测量设备等非接触式测量设备难以有效适用。
技术实现思路
本专利技术提供了一种精度稳定性好，小尺寸且功能强大的高稳定性步距规，其通过基体与量块安装件的合理组合，有效且显著的降低了步距规因基体自重等因素导致的形变误差，并可据此实现基体规格的小型化设计，减少材料使用和步距规重量，提供高稳定性且高精度的校验实物。本专利技术还提供了一种简单高效且成本低的高稳定性步距规的制备方法，其通过圆筒形刚性支撑体作为基体，提供了稳定的长度方向低形变性能，套装的量块安装件的固装稳定性高，量件的定位装配精准。本专利技术所采用的技术方案如下：一种高稳定性步距规，其特征在于所述步距规具有一基体，所述基体包括一沿某一坐标方向设置的柱状载体，该柱状载体上分布配置有量块安装件，该量块安装件上固装量件。具体的讲，所述柱状载体为一圆筒形或圆柱体形状的刚性支撑体。一实施方式中，所述柱状载体为一体成型结构的碳纤维筒状体。另一实施方式中，所述量块安装件包括一环形套装部，该环形套装部套装固定在所述柱状载体上，该环形套装部上设置有量块固装部，量件固定在量块固装部上。再一实施方式中，所述环形套装部与柱状载体间装配有环形的橡胶垫圈，二者结合面设置有粘合剂层。一实施方式中，所述柱状载体的两端分别套装固定有基座，基座上装配有与量件呈直线分布的标准球；所述量件包括量块和标准球。本专利技术还提供了一种高稳定性步距规的制备方法，其特征在于所述制备方法包括：采用一沿某一坐标方向延伸的柱状载体作为步距规的基体，该柱状载体为圆筒形刚性支撑体，在该柱状载体的环面上分布套装量块安装件，该量块安装件固装量件；所述量件沿一直线分布设置；所述圆筒形刚性支撑体为一体成型结构的碳纤维筒状体。具体的讲，所述制备方法进一步包括：所述量块安装件具有一环形套装部，在柱状载体外固定量块安装件时，在柱状载体的外环面和环形套装部之间安装有环形高分子垫圈，并通过环形套装部外设置的注胶孔打入粘合剂形成固连。一实施方式中，所述制备方法进一步包括：在所述柱状载体的两端分布固定装配基座，所述基座上设置有柱状载体的环形套装固定孔，基座的一端面设置承载面，相对的另一端面安装标准球，所述标准球与所述量件沿一直线分布设置。一实施方式中，所述制备方法进一步包括：所述量件包括量块和标准球，所述标准球与量块间隔分布。该高稳定性步距规及制备方法采用柱状载体作为基体，量件是通过量块安装件间接的固定在基体上。这样通过圆筒形或圆柱体形状的刚性支撑体的选用，可以为步距规提供低自重形变和极小外部因素影响的形变，误差低精度高。具体实施方式中，可采用一体成型结构的碳纤维筒状体作为基体。碳纤维筒体的抗自重形变能力较佳，碳纤维筒体的厚度可根据形变量进行加厚，同时其不需要在本体上增设量块安装部，因此基体的制程和工业化难度较低。较佳实施方式中，量块安装件通过套装方式与基体间实现固定连接。可在碳纤维外的筒体上先套装环形高分子或橡胶垫圈，量块安装件套装在垫圈的外部，并在其间注入粘合剂形成充填粘合剂层。通过量块安装件与碳纤维筒体的套装连接，可实现量件在该基体上的直线分布设置，安装定位的精准度和稳定性高。量块安装件上具有固装量件的量块固装部用于量块的固定安装。本专利技术的另一重点在于，呈一直线分布的量件采用标准球和量块间隔分布的方式设置。间隔数个量块设置一标准球。对于非接触式三坐标测量设备，特别是拍照式测量设备，通过测球大小及表面得到两个球心距，与已知球心距比较得到长度测量误差。不论被测对象的放置位置如何，测量球面及大小比测量平面更容易反映坐标测量机的真实精度，更有效反映坐标测量机包含探测误差在内的综合测量精度。该种量块和标准球的组合设置能够扩展步距规的适用范围，提供多种及多规格三坐标测量设备的校验需求。本专利技术的有益效果在于，该高稳定性步距规的精度稳定性好，小尺寸且功能强大，在自身和外部环境影响下形变及其它误差较小，并可实现基体规格的小型化设计，减少材料使用和步距规重量。该高稳定性步距规的制备方法简单高效且成本低，其通过圆筒形刚性支撑体作为基体，提供了稳定的长度方向低形变性能，套装的量块安装件的固装稳定性高，量件的定位装配精准。下面结合附图和具体实施方式对本实用性做进一步的阐述。附图说明图1A是本专利技术高稳定性步距规的一具体实施方式的整体结构示意图；图1B是图1A中高稳定性步距规的另一结构示意图；图2A是本专利技术另一具体实施方式的整体结构示意图；图2B是图2A中高稳定性步距规的另一结构示意图；图3A是本专利技术又一具体实施方式的整体结构示意图；图3B是图3A中高稳定性步距规的部分剖面结构示意图。具体实施方式该高稳定性步距规主要采用一沿某一坐标方向设置的柱状载体作为基体，在该柱状载体上分布配置有量块安装件的方式实现整个步距规的基体和量块安装件的功能性聚焦，提升整体稳定性。如图1A和图1B所示的高稳定性步距规，其基体为一沿某一坐标方向设置的柱状载体。该柱状载体为一圆筒形或圆柱体形状的刚性支撑体。该柱状载体10为一体成型结构的碳纤维筒状体，该碳纤维筒状体的筒壁厚度大于内径尺寸，在两端架设水平放置时，其自重的形变度极小，约为同尺寸高性能钢材的形变度的5％。在碳纤维筒状体的外筒壁排列固定有多个量块安装件，量件固装在量块安装件。量块安装件20具有一环形套装部，量块安装件通过该环形套装部套装固定在柱状载体10上，量块安装件20上均设置有量块固装部21，量件22固定在量块固装部上，该量件22为量块，环形套装部与柱状载体间装配有环形的橡胶垫圈，二者结合面设置有粘合剂层(图中未示出)，该粘合剂层可通过量块安装件设置的注胶孔23进行注入。柱状载体的两端分别套装固定有基座31和32，基座上装配有与量件呈直线分布的标准球33。进行制作时，采用一沿某一坐标方向延伸的柱状载体作为步距规的基体，该柱状载体圆筒形刚性支撑体，例如一体成型结构的碳纤维筒状体。在该柱状载体的环面上分布套装量块安装件，该量块安装件固装量件；各量件沿一直线分布设置；量块安装件具有一环形套装部，在柱状载体外固定量块安装件时，在柱状载体的外环面和环形套装部之间安装有环形高分子垫圈，并通过环形套装部外设置的注胶孔打入粘合剂形成固连。在所述柱状载体的两端分布固定装配基座，所述基座上设置有柱状载体的环形套装固定孔，基座的一端面设置承载面，相对的另一端面安装标准球，所述标准球与所述量件沿一直线分布设置。另一实施方式中，如图2A和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高稳定性步距规，其特征在于所述步距规具有一基体，所述基体包括一沿某一坐标方向设置的柱状载体，该柱状载体上分布配置有量块安装件，该量块安装件上固装量件。

【技术特征摘要】
1.一种高稳定性步距规，其特征在于所述步距规具有一基体，所述基体包括一沿某一坐标方向设置的柱状载体，该柱状载体上分布配置有量块安装件，该量块安装件上固装量件。2.根据权利要求1所述的高稳定性步距规，其特征在于所述柱状载体为一圆筒形或圆柱体形状的刚性支撑体。3.根据权利要求2所述的高稳定性步距规，其特征在于所述柱状载体为一体成型结构的碳纤维筒状体。4.根据权利要求1所述的高稳定性步距规，其特征在于所述量块安装件包括一环形套装部，该环形套装部套装固定在所述柱状载体上，该环形套装部上设置有量块固装部，量件固定在量块固装部上。5.根据权利要求4所述的高稳定性步距规，其特征在于所述环形套装部与柱状载体间装配有环形的橡胶垫圈，二者结合面设置有粘合剂层。6.根据权利要求1所述的高稳定性步距规，其特征在于所述柱状载体的两端分别套装固定有基座，基座上装配有与量件呈直线分布的标准球；所述量件包括量块和标准球。7.一种高稳定性步距规的制备方法，其特征在于所述制备方法包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：甘太喜，
申请(专利权)人：甘太喜，
类型：发明
国别省市：江苏,32