调平调心微动工作台制造技术

本发明专利技术公开了一种调平调心微动工作台，包括底座、设置在底座上的长方体的调平调心体和设置在调平调心体上用于放置工件的工作平台；调平调心体包括调平机构和调心机构；调平机构包括上、中、下三层，上层和中层之间、中层和下层之间均加工成双边柔性铰链结构，两个双边柔性铰链结构的轴向相互垂直；在调平调心体另一侧设有对应设置有一调平挡板，调平挡板上设置有用于微动工作台调节水平的调平螺钉，调平螺钉的尖端插入双边柔性铰链结构的间隙内。本装置使调平和调心一体构成，结构简单；实现了X、Y方向的快速调心，使工件位置调节更准确和稳定，调整机构承受的摩擦力小，导向精度高，重复性好。

【技术实现步骤摘要】
【专利说明】
本专利技术属于精密测量
，具体涉及一种调平调心微动工作台。【
技术介绍
】调平调心微动工作台是齿轮测量中心、圆柱度仪、涡轮叶片测量等大型数控轮廓测量设备非常关键的一种精密装置，主要用于将被测工件的回转轴线与测量仪器主轴的回转轴线调重合。目前我国的一些相关科研机构、大专院校和企业在齿轮测量、圆度(圆柱度)仪测量等附件设备的研发取得了较快的发展，但调平调心微动工作台作为其重要的选配附件，市场化程度不高，特别是从精度上、设备的效率上、自动化程度上与国外产品差距较大。国内外的工件调平调心的结构主要按两种方式来分类，一是调平的支撑方式，二是调心的机构结构。调平的支撑方式有三点支撑调平方式和四点支撑调平方式两种。三点支撑调平方式是工作台平面内均布三个支撑，三个支撑点组成等边三角形，工件放在等边三角形区域内对工件进行调平；四点支撑方式调平是在工作平面均布了四个支撑点。专利ZL201010101106.2所述的调平调心装置采用四点支撑方式，调平沿两个正交的方向进行，互不干扰。调心机构的结构形式有滚动型导轨、和滑动型导轨、密珠轴系工作台和柔性铰链导向机构四种方式。前三种方式均属于外摩擦方式，专利U.S.，3829978 是采用V型导轨实现调心的；英国Taylor Hobson公司研制的的圆度仪的工作平台是采用密珠轴系实现调心的；这种结构形式的调整结构的承受的摩擦力大，导向精度不高，且重复性差。柔性铰链导向机构属于内摩擦方式，调整机构承受的摩擦力小，导向精度高，重复性好。专利ZL201010101106.2所述的调平调心装置采用柔性框架式爬行微动工作台，双柔性四连杆式二维微动台和二自由度微定位工作台都是采用柔性铰链导向机构实现调心的。该机构可以实现快速调平和调心，且调心不影响调平的结果，但结构不够紧凑，铰链的刚度和强度不够，承载力小，难以满足工程实际需要。【
技术实现思路
】本专利技术所要解决的技术问题是提供一种具有大承载力的快速调平、调心工作台，满足工程实际需要。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为:—种调平调心微动工作台，包括底座、设置在底座上的长方体的调平调心体和设置在调平调心体上用于放置工件的工作平台；所述的调平调心体包括调平机构和调心机构；所述的调平机构包括上、中、下三层，上层与放置工件的工作平台通过螺钉连接，上层和中层之间、中层和下层之间均加工成双边柔性铰链结构，两个双边柔性铰链结构的轴向相互垂直；每个双边柔性铰链结构靠近调平调心体的一侧设置，在调平调心体另一侧对应设置有一调平挡板，调平挡板上设置有用于微动工作台调节水平的调平螺钉，调平螺钉的尖端旋入双边柔性铰链结构的间隙内；所述的调心机构包括两个平行四杆机构，调平调心体相对的两个侧面分别竖直加工一个双边柔性铰链结构，相对的两个双边柔性铰链结构顶部连通构成一个平行四杆机构，另外两个双边柔性铰链结构底部连通构成另一个平行四杆机构，两个平行四杆机构镶嵌式布置作为调心机构的导向机构，平行四杆机构内部形成芯体，调平调心体的四个面之前均布有调心挡板，相对的两个调心挡板上分别横向设置有调心螺钉和弹簧，调心螺钉的尖端设置在调平调心体上，且与芯体接触。作为本专利技术的进一步改进，所述的调平机构的上下两个双边柔性铰链结构分别为X方向和Y方向的调平机构，X方向的调平挡板固定在调平机构上层的侧面，Y方向的调平挡板固定在调平机构下层的侧面。作为本专利技术的进一步改进，所述的调心机构的两个平行四杆机构分别为X方向和Y方向的调心机构，X方向的平行四杆机构顶部连通，γ方向的平行四杆机构底部连通，X方向的两个调心挡板固定在调平机构的下层两个相对的侧面上，Y方向的两个调心挡板固定在调平调心体的底部的侧面上。作为本专利技术的进一步改进，所述的调心螺钉尖部设置凹槽，凹槽内设置有钢球，钢球与芯体接触。作为本专利技术的进一步改进，所述的装有弹簧的调心挡板横向设置有起导向的销，弹簧套设在销上，弹簧的两端分别与芯体和调心挡板弹性接触；销的一端与调心挡板固定，另一端穿入调心机构的芯体内，销与对应的调心螺钉同轴设置。作为本专利技术的进一步改进，所述的调平机构的上层与中层、中层和下层的间隙端部分别加工成30 °的坡口，调平螺钉的尖端旋入坡口内。作为本专利技术的进一步改进，所述的调平调心体通过多个螺钉与底座连接，底座外周上开有多个用于安装到检测台上的纵向贯通的槽口。作为本专利技术的进一步改进，所述的工作平台的上表面镶嵌有均匀布置用于固定被测工件的磁条，工作平台中心设置有对中孔。作为本专利技术的进一步改进，所述的双边柔性铰链结构为直圆弧型柔性铰链机构。作为本专利技术的进一步改进，所述的调平调心体整体由一块长方体钢块经线切割加工为调平机构和调心机构，调平调心体的外侧设置有外壳。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:本专利技术调平调心微动工作台的调平调心体由调心机构和调平机构组成，使调平和调心一体构成，结构简单；调平机构采用四点调平原理和柔性铰链机构实现调平功能，相互交错设置实现了 χ、γ方向的快速调平；调心结构是采用两个双边半圆柔性铰链构成平行四连杆结构作为导向机构，并且采用镶嵌式的机械结构，实现了 X、Υ方向的快速调心，使工件位置调节更准确和稳定，调整机构承受的摩擦力小，导向精度高，重复性好。使整个工作台结构紧凑，使工作台的高度降低，提高了工作台的稳定性和承载力；承载能力范围大，本专利技术调平调心微动工作台只需在加工时改变柔性铰链的厚度t就可提高工作台的刚度和承载力。进一步，加工工艺可采用线切割方式加工，制造工艺简单；进一步，由于调心机构在X和Y方向的调整在正交位置上，所以调整位置不会发生交叉耦合。【【附图说明】】图1微动工作台的结构图；图2微动工作台的主视图；图3微动工作台的左视图；图4微动工作台的俯视图；图5微动工作台沿图4中A-A的剖视图；图6微动工作台沿图4中B-B的剖视图；图7微动工作台沿图2中E-E的剖视图；图8微动工作台沿图5中C-C的剖视图；图9微动工作台的剖视图。图中:1-磁条，2-工件放置平台，3-锥形调平螺钉，4-调平挡板，5-调心挡板，6_导向销，7-弹簧，8-调平调心体，9-球面调心螺钉，10-底座，11-外壳，12-钢珠，13-槽口，14-芯体，3.1-x方向锥形调平螺钉，3.2-y方向锥形调平螺钉.9.l-χ方向球面调心螺钉，9.2-y方向球面调心螺钉，①上层，②中层，③下层。【【具体实施方式】】下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步说明，本专利技术不限于以下实施例。如图1所示，本专利技术调平调心微动工作台主要包括底座10和安装在底座10上的调平调心体8、放置工件的工作平台2三部分组成。调平调心体8上设包括调心机构和调平机构。如图2至图9，整个调平调心体8由一块长方体钢块经线切割加工而成。调平机构采用四点调平原理和柔性铰链机构实现调平功能，调平机构分为三层，上层①与工件放置的工作平台2通过四个螺钉相连接，中层②和上层①之间加工成双边半圆柔性铰链结构，在中层②和下层③之间也采用同样的双边半圆柔性铰链结构，两个柔性铰当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调平调心微动工作台，其特征在于：包括底座(10)、设置在底座(10)上的长方体的调平调心体(8)和设置在调平调心体(8)上用于放置工件的工作平台(2)；所述的调平调心体(8)包括调平机构和调心机构；所述的调平机构包括上、中、下三层，上层与放置工件的工作平台(2)通过螺钉连接，上层和中层之间、中层和下层之间均加工成双边柔性铰链结构，两个双边柔性铰链结构的轴向相互垂直；每个双边柔性铰链结构靠近调平调心体(8)的一侧设置，在调平调心体(8)另一侧对应设置有一调平挡板(4)，调平挡板(4)上设置有用于微动工作台调节水平的调平螺钉(3)，调平螺钉(3)的尖端旋入双边柔性铰链结构的间隙内；所述的调心机构包括两个平行四杆机构，调平调心体(8)相对的两个侧面分别竖直加工一个双边柔性铰链结构，相对的两个双边柔性铰链结构顶部连通构成一个平行四杆机构，另外两个双边柔性铰链结构底部连通构成另一个平行四杆机构，两个平行四杆机构镶嵌式布置作为调心机构的导向机构，平行四杆机构内部形成芯体(14)，调平调心体(8)的四个面之前均布有调心挡板(5)，相对的两个调心挡板(5)上分别横向设置有调心螺钉(9)和弹簧(7)，调心螺钉(9)的尖端设置在调平调心体(8)上，且与芯体(14)接触。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡宗琰，王岁龙，蔺博见，王建华，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61