轴线相交度测试装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种轴线相交度的测试方法，首先调整光电自准直仪，对准平面双面反射镜；调整自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬仪读数；将转台水平轴按45°间隔旋转，总共旋转360°，记录自准直经纬仪读数；旋转转台，光电自准直仪监视转台垂直轴旋转180°，调整自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬仪读数再将转台水平轴按45°间隔旋转，总共旋转360°，记录自准直经纬仪读数，根据记录的数据计算轴线相交度，本发明专利技术测试方法采用非接触式两轴相交度测试方法，测试精度高，且测量方法不受标准芯棒尺寸的限制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轴线相交度测试领域。
技术介绍
二维转台在航天、航空、靶场等领域都有着广泛的应用，轴线相交度是二维转台一项重要的精度指标，具体指空间转轴轴线之间距离的最小值。现有常用测试方法为接触式测试法，该方法通过将标准芯棒安装在被测转轴上，调整标准芯棒与被测转轴同轴。千分表固定于另一转轴上，千分表表头顶在标准芯棒母线上，记录千分表示值；两个转轴旋转180°，再次记录千分表示值。两次千分表读数差值的一半就是轴线相交度。该方法为接触式测试方法，受到千分表精度、标准芯棒圆度误差和安装误差的限制，使得测试精度低，且待测转轴受标准芯棒尺寸限制。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种轴线相交度测试装置及方法，解决了接触式测试方法精度低的问题。本专利技术的技术解决方案是：一种轴线相交度测试装置，其特别之处在于：包括自准直经纬仪，光电自准直仪和反射镜；上述光电自准仪和自准直经纬仪设置于转台水平轴的两端；所述反射镜设置在转台水平轴上；该反射镜具体位于转台垂直轴通过一次正交平移和转台水平轴的相交处；上述反射镜为平面双面反射镜。为了自准直经纬仪瞄准反射镜，上述反射镜中心带十字丝。本专利技术还提供一种测试轴线相交度的方法，包括以下步骤：步骤一：调整平面双面反射镜，使得平面双面反射镜的镜面与转台水平轴垂直；调整平面双面反射镜十字丝位置，使得转台水平轴旋转过程中，自准直经纬仪读数不变，即十字丝像中心与转台水平轴重合；步骤二：调整光电自准直仪，对准平面双面反射镜调整自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬仪读数(A1，E1)；步骤三：将转台水平轴按45°间隔旋转，总共旋转360°，平面双面反射镜跟随转台水平轴旋转，每旋转一次转台水平轴，调整一次自准直经纬仪，使得自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬仪读数分别为：(A2，E2)，…(A8，E8)；步骤四：光电自准直仪监视转台垂直轴转动180°，转台水平轴及平面双面反射镜跟随转台垂直轴转动180°，调整自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬仪读数(A1′，E1′)，再将转台水平轴按45°间隔旋转，总共旋转360°，每旋转一次转台水平轴，调整一次自准直经纬仪，使得自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬仪读数分别为：(A2′，E2′)，…(A8′，E8′)；步骤五：通过以下公式计算轴线相交度；θ1=12(A1+A5)-12(A1′+A5′)2---(1)]]>θ2=12(A2+A6)-12(A2′+A6′)2---(2)]]>θ3=12(A3+A7)-12(A3′+A7′)2---(3)]]>θ4=12(A4+A8)-12(A4′+A8′)2---(4)]]>θmax＝max(θ1、θ2、θ3、θ4)(5)ξ＝L·tan(θmax/2)(6)式中，L—自准直经纬仪转轴与平面反射镜十字丝的距离；ξ—转台水平轴和转台水平轴的轴线相交度；θ1—在A1和A5的相对位置下被测轴线相交度相对于经纬仪的夹角；θ2—在A2和A6的相对位置下被测轴线相交度相对于经纬仪的夹角；θ3—在A3和A7的相对位置下被测轴线相交度相对于经纬仪的夹角；θ4—在A4和A8的相对位置下被测轴线相交度相对于经纬仪的夹角。本专利技术的有益效果是：本专利技术测试方法采用非接触式两轴相交度测试方法，测试精度高，且测量方法不受标准芯棒尺寸的限制。附图说明图1是本专利技术轴线相交度测试方法原理图；图2是本专利技术反射镜镜面十字丝面示意图。图中附图标记为：1-光电自准直仪；2-平面双面反射镜；3-自准直经纬仪；4-转台水平轴；5-转台垂直轴。具体实施方式以下结合附图对本专利技术做进一步的描述。如图1所示，本专利技术轴线相交度测试装置包括架设在转台水平轴两端的光电自准直仪1和自准直经纬仪3，设置在转台水平轴上的带十字丝像的平面双面反射镜，如图2所示。二维转台相邻两回转轴有两种工作状态，一种为一回转轴线铅垂而另一回转轴线水平，另一种为两回转轴线均水平，本专利技术以一回转轴线铅垂而另一回转轴线水平工作状态为例。具体的测试步骤如下：1)平移转台垂直轴，使其与转台水平轴正交；在转台水平轴的该交点处设置平面双面反射镜，并在转台水平轴两端分别架设光电自准直仪和自准直经纬仪。2)调整平面双面反射镜，使得平面双面反射镜镜面与转台水平轴垂直；然后调整平面双面反射镜十字丝位置，使得十字丝像在转台水平轴旋转过程中，前后两次自准直经纬仪的读数近似相等，当两次读数差在设定的差值范围内时，视为读数相等即自准直经纬仪的读数在转台水平轴旋转时不变。3)光电自准直仪对准平面双面反射镜，自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬仪读数(A1，E1)，再将转台水平轴按45°间隔旋转(水平轴自转，在此过程中光电自准直仪和自准直经纬仪固定不动)，每旋转45°，调整自准直经纬仪对准平面双面反射镜的十字丝像，记录自准直经纬仪读数；转台水平轴总共旋转360°；经过8次旋转后自准直经纬仪的读数分别记录为(A2，E2)，…(A8，E8)。4)光电自准直仪监视转台垂直轴转动180°，在此过程中，转台水平轴和平面双面反射镜跟随转台垂直轴转动180°；调整自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬仪读数(A1′，E1′)，再将转台水平轴按45°间隔回转(此过程中光电自准直仪和自准直经纬仪不动)，每回转45°，调整自准直经纬仪再次对准十字丝像，记录自准直经纬仪读数，转台水平轴总共回转360°；经过8次回转后自准直经纬仪的读数分别记录为(A2′，E2′)，…(A8′，E8′)。5)数据处理θ1=12(A1+A5)-12(A1′+A5′)2---(1)]]>θ2=12(A2+A6)-12(A2′+A6′)2---(2)]]>θ3=12(A3+A7)-12(A3′+A7′)2---(3)]]>θ4=12(A4+A8)-12(A4′+A8′)2---(4)]]>θmax＝max(θ1、θ2、θ3、θ4)(5)ξ＝L·tan(θmax/2)(6)式中，L—自准直经纬仪转轴与平面反射镜十字丝的距离；ξ—转台水平轴和转台水平轴的轴线相交度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轴线相交度测试装置，其特征在于：包括自准直经纬仪，光电自准直仪和反射镜；所述光电自准仪和自准直经纬仪架设在转台水平轴的两端；所述反射镜设置在转台水平轴上；所述反射镜位于在转台垂直轴通过一次正交平移和转台水平轴的相交处；所述反射镜为平面双面反射镜。

【技术特征摘要】
1.一种轴线相交度测试装置，其特征在于：包括自准直经纬仪，光电自准直仪和反射镜；所述光电自准仪和自准直经纬仪架设在转台水平轴的两端；所述反射镜设置在转台水平轴上；所述反射镜位于在转台垂直轴通过一次正交平移和转台水平轴的相交处；所述反射镜为平面双面反射镜。2.根据权利要求1所述的轴线相交度测试装置，其特征在于：所述反射镜中心带十字丝像。3.一种利用权利要求1所述的轴线相交度测试装置测试轴线相交度的方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：调整平面双面反射镜，使得平面双面反射镜的镜面与转台水平轴垂直；调整平面双面反射镜十字丝像位置，使得转台水平轴旋转时，自准直经纬仪读数不变；步骤二：调整光电自准直仪，对准平面双面反射镜；调整自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬仪读数(A1，E1)；步骤三：将转台水平轴按45°间隔旋转，总共旋转360°，平面双面反射镜跟随转台水平轴旋转，每旋转一次转台水平轴，调整一次自准直经纬仪，使得自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬仪读数分别为：(A2，E2)，…(A8，E8)；步骤四：旋转转台，光电自准直仪监视转台垂直轴旋转180°，转台水平轴及平面双面反射镜跟随转台垂直轴转动180°，调整自准直经纬仪瞄准平面双面反射镜十字丝像中心，记录自准直经纬...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵怀学，周艳，田留德，赵建科，薛勋，潘亮，胡丹丹，段亚轩，张洁，曹昆，李坤，赛建刚，昌明，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61