回转轴校准系统的检测方法-计量学报.PDF

第３５卷　第６Ａ期 计　　　 量　　　学　　　报 　Ｖｏｌ３５，№６Ａ ２０１４年１２月 ＡＣＴＡ　ＭＥＴＲＯＬＯＧＩＣＡ　ＳＩＮＩＣＡ 　 Ｄｅｃｅｍｂｅｒ，２０１４ ｄｏｉ：１０３９６９／ｊｉｓｓｎ１０００１１５８２０１４ｚ１０１８ 回转轴校准系统的检测方法 沈　妮，　王鹤岩 （中国计量科学研究院，北京 １０００２９） 摘要：针对数控转台精度的检测，对激光小角度转台装置ＲＸ１０与ＸＲ２０Ｗ的回转轴校准装置的主要不确定 度来源进行分析，分析了回转轴校准中对配套的固定环和连接盘的误差影响，并提出正确校准ＸＲ２０Ｗ的方法，改 进后连接方式对最大分度误差测量值影响量达０６″。 关键词：计量学；激光干涉；５轴数控机床；转台 中图分类号：ＴＢ９２　　　　文献标识码：Ａ　　　　文章编号：１０００１１５８（２０１４）６Ａ００７９０４ ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＭｅｔｈｏｄｆｏｒＲｏｔａｒｙＴａｂｌｅＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ ＳＨＥＮＮｉ，　ＷＡＮＧＨｅｙａｎ （ＮａｔｉｏｎａｌＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＭｅｔｒｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｒｏｔａｒｙｔａｂｌｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｍａｉｎｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｒｏｔａｒｙｔａｂｌｅ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｔｈｅＲＸ１０ａｎｄＸＲ２０Ｗｈａｖｅｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｐｒｏｐｅｒｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｉｓｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｆｔｅｒｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｆｉｘｒｉｎｇａｎｄａｄａｐｔｉｎｇｆｌａｎｇｅｈａｓｂｅｅｎａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｍａｘｉｎｄｅｘｅｒｒｏｒ ｃｈａｎｇｅｗａｓ０６″ａｆｔｅｒｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｄｆｉｘｉｎｇｍｅｔｈｏｄ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ；Ｌａｓｅｒｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ；５ａｘｉｓｎｕｍｅｒｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌｍａｃｈｉｎｅｔｏｏｌ；Ｒｏｔａｒｙｔａｂｌｅ 正确的使用效果。ＸＲ２０Ｗ型转台为无线回转轴校 １　引　言 准系统，具有灵活性强、使用方便、测量速度快及完 随着国内外航天、航空等制造业内四轴、五轴机 床装机量及应用的不断推广，对数控回转轴任意角 度的分度精度检测需求也日益增加。仅采用多面体 配合准直仪来完成３６０°范围内几个主要角度的检 测的方法已不能满足现有标准要求［１～３］。 为实现对数控机床转台进行任意角度、任意间 隔的自动测量，一般采用激光干涉仪配套某种圆分 图１　ＲＸ１０与ＸＲ２０Ｗ回转轴校准装置 度装置来实现。 ＲＸ１０与ＸＲ２０Ｗ回转校准装置见图１。ＲＸ１０ 全无线操作等优点。同时它还提供了安装座使定心 型转台为多齿盘机构，该转台在工作过程中，不断需 与安装操作简单快捷，最大限度减少因安装夹具带 要抬起落下，转台移动控制靠线缆传输，从而限制了 来的 误差；ＸＲ２０Ｗ回转轴校准系统包括“内置” 转台测量速度。特别是转台安装方式要求使用者必 α 反射镜，出厂调试好的光学镜与回转轴的垂直角保 须对转台的不确定度来源具有较深入了解才能达到