一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法技术

一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，属于球度精密测量技术领域。包括以下步骤：S1.建立高精度球度仪；S2.调节辅助对心装置上的标准圆柱体的回转轴线与高精度球度仪的高精度卧式主轴回转轴线同轴；S3.利用辅助对心装置使非接触式位移传感器测量轴线与高精度卧式主轴回转轴线垂直相交；S4.使标准球球心在高精度气体静压转台的延长线上；S5.使非接触式位移传感器测量轴线经过标准球球心；S6.使标准球球心在高精度卧式主轴回转轴线的延长线上；S7.换成被测球，根据路径规划即可测量球体的经、纬线、或任意路径的数据。本发明专利技术实现了在高精度球坐标球度仪上的空间三维方向的对心，从而进步提高球度测量精度，测量更全面。面。面。

【技术实现步骤摘要】
一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法


[0001]本专利技术属于球度精密测量
，具体涉及一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法。

技术介绍

[0002]随着现代化精密加工技术的不断发展，高精度球类零件在精密仪器、核电、航天航空、石油化工、工业制造等领域中得到了广泛应用，球体表面的形状误差对旋转运动有显著的影响，球体表面包含粗糙度、波纹度、形状误差等任何缺陷都会使球体相对运动时产生大量的热，造成零件磨损，缩短产品寿命，直接影响设备的使用性能。因此，能否对球度误差进行精确、有效地评定具有重要的科学价值和实际意义。
[0003]目前，对于球体轮廓的测量和评定已经成为精密测量领域的一个重要课题。国家标准GB/T308.1
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2002中对滚动轴承中滚珠的球度评价是通过测量三个正交赤道面进行的，如图1所示。这种测量方法对球体零件的面型精度评价是不全面的，容易忽略局部误差高点信息，测量结果难以指导加工过程。为使测量结果能更好的反映出球面的真实情况，应尽量使数据测量带能形成较好的网状结构，合理地覆盖整个被测表面。现有球度仪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.建立基于球坐标测量原理的高精度球度仪；S2.在高精度球度仪上安装辅助对心装置(14)，调节辅助对心装置(14)上的标准圆柱体的回转轴线与高精度球度仪的高精度卧式主轴(2)回转轴线同轴；S3.在高精度球度仪上安装非接触式位移传感器(5)，利用辅助对心装置(14)使非接触式位移传感器(5)测量轴线与高精度卧式主轴(2)回转轴线垂直相交；S4.在高精度球度仪上安装标准球及其夹具二，使标准球球心在高精度气体静压转台(10)的延长线上；S5.使非接触式位移传感器(5)测量轴线经过标准球球心，间接与高精度气体静压转台(10)回转轴线重合；S6.使标准球球心在高精度卧式主轴(2)回转轴线的延长线上；至此，高精度卧式主轴(2)回转轴线、高精度气体静压转台(10)回转轴线、非接触式位移传感器(5)的测量轴线已相交于工件球心位置，对心工作完成；S7.取下标准球，换成被测工件(6)，根据路径规划即可测量球体的经、纬线、或任意路径的数据；S8.将非接触式位移传感器(5)数据代入圆度误差评定方法中即可得到圆度数据。2.根据权利要求1所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述高精度球度仪包括高精度卧式主轴(2)、非接触式位移传感器(5)及高精度气体静压转台(10)；所述非接触式位移传感器(5)通过夹具一安装在高精度卧式主轴(2)上，所述被测工件(6)通过夹具二安装在高精度气体静压转台(10)上，所述高精度卧式主轴(2)的回转轴和高精度气体静压转台(10)的回转轴相互垂直设置，通过控制着两个相互垂直回转轴的旋转运动可以模拟出球面的成型轨迹，用于完成球面的完整测量，所述非接触式位移传感器(5)的回转轴向、高精度气体静压转台(10)的回转轴线、非接触式位移传感器(5)的测量轴向均交于被测工件(6)的球心位置，实现四心合一。3.根据权利要求2所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述非接触式位移传感器(5)和被测工件(6)通过工件轴系实现六个自由度调节，该六个自由度分部为，被测工件(6)球心与高精度气体静压转台(10)轴线在XZ方向的两个自由度、高精度气体静压转台(10)回转轴与高精度卧式主轴(2)在X方向的一个自由度，以及非接触式位移传感器(5)与高精度卧式主轴(2)在XYZ方向的三个自由度，其中，XZ为水平方向，Y为高度方向。4.根据权利要求3所述的一种基于球坐标球度仪的高精度球度测量方法，其特征在于：所述工件轴系包括第一位移工作台(1)、第二位移工作台(4)、第三位移工作台(7)、第四位移工作台(8)、第五位移工作台(9)、第六位移工作台(11)及大行程位移台(3)；在所述高精度气体静压转台(10)与被测工件(6)之间从下到上依次设置第五位移工作台(9)、第四位移工作台(8)和第三位移工作台(7)，分别调整被测工件(6)XZY三个方向的自由度，用于被测工件(6)在XZ方向上与高精度气体静压转台(10)回转轴线的对心，在Y方向上与高精度卧式主轴(2)回转轴线对心，所述第一位移工作台(1)上安装有高精度卧式主轴(2)，用于调节高精度卧式主轴(2)在X方向上的移动，使高精度卧式主轴(2)回转轴线与高精度气体静压转台(10)回转轴线垂直相交，所述第六位移工作台(11)上安装有高精度气体静压转台(10)，
用于调节高精度气体静压转台(10)在Z方向上的移动，使高精度气体静压转台(10)轴线与非接触式位移传感器(5)测量轴线在Z方向上共面，所述第二位移工作台(4)上安装有非接触式位移传感器(5)，且第二位移工作台(4)通过大行程位移台(3)安装在高精度卧式主轴(2)上，第二位移工作台(4)用于调节非接触式位移传感器(5)在X方向上的移动，使非接...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡雨杭，孙涛，于兰香，赵学森，胡振江，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：