調(diào)平調(diào)心微動(dòng)工作臺(tái)的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于精密測量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種調(diào)平調(diào)心微動(dòng)工作臺(tái)。
【【背景技術(shù)】】
[0002]調(diào)平調(diào)心微動(dòng)工作臺(tái)是齒輪測量中心、圓柱度儀、渦輪葉片測量等大型數(shù)控輪廓測量設(shè)備非常關(guān)鍵的一種精密裝置，主要用于將被測工件的回轉(zhuǎn)軸線與測量儀器主軸的回轉(zhuǎn)軸線調(diào)重合。目前我國的一些相關(guān)科研機(jī)構(gòu)、大專院校和企業(yè)在齒輪測量、圓度(圓柱度)儀測量等附件設(shè)備的研發(fā)取得了較快的發(fā)展，但調(diào)平調(diào)心微動(dòng)工作臺(tái)作為其重要的選配附件，市場化程度不高，特別是從精度上、設(shè)備的效率上、自動(dòng)化程度上與國外產(chǎn)品差距較大。
[0003]國內(nèi)外的工件調(diào)平調(diào)心的結(jié)構(gòu)主要按兩種方式來分類，一是調(diào)平的支撐方式，二是調(diào)心的機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)。
[0004]調(diào)平的支撐方式有三點(diǎn)支撐調(diào)平方式和四點(diǎn)支撐調(diào)平方式兩種。三點(diǎn)支撐調(diào)平方式是工作臺(tái)平面內(nèi)均布三個(gè)支撐，三個(gè)支撐點(diǎn)組成等邊三角形，工件放在等邊三角形區(qū)域內(nèi)對(duì)工件進(jìn)行調(diào)平；四點(diǎn)支撐方式調(diào)平是在工作平面均布了四個(gè)支撐點(diǎn)。專利ZL201010101106.2所述的調(diào)平調(diào)心裝置采用四點(diǎn)支撐方式，調(diào)平沿兩個(gè)正交的方向進(jìn)行，互不干擾。
[0005]調(diào)心機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式有滾動(dòng)型導(dǎo)軌、和滑動(dòng)型導(dǎo)軌、密珠軸系工作臺(tái)和柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)四種方式。
[0006]前三種方式均屬于外摩擦方式，專利U.S.，3829978 [P]是采用V型導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)調(diào)心的；英國Taylor Hobson公司研制的的圓度儀的工作平臺(tái)是采用密珠軸系實(shí)現(xiàn)調(diào)心的；這種結(jié)構(gòu)形式的調(diào)整結(jié)構(gòu)的承受的摩擦力大，導(dǎo)向精度不高，且重復(fù)性差。
[0007]柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)屬于內(nèi)摩擦方式，調(diào)整機(jī)構(gòu)承受的摩擦力小，導(dǎo)向精度高，重復(fù)性好。
[0008]專利ZL201010101106.2所述的調(diào)平調(diào)心裝置采用柔性框架式爬行微動(dòng)工作臺(tái)，雙柔性四連桿式二維微動(dòng)臺(tái)和二自由度微定位工作臺(tái)都是采用柔性鉸鏈導(dǎo)向機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)調(diào)心的。該機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)快速調(diào)平和調(diào)心，且調(diào)心不影響調(diào)平的結(jié)果，但結(jié)構(gòu)不夠緊湊，鉸鏈的剛度和強(qiáng)度不夠，承載力小，難以滿足工程實(shí)際需要。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有大承載力的快速調(diào)平、調(diào)心工作臺(tái)，滿足工程實(shí)際需要。
[0010]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0011]—種調(diào)平調(diào)心微動(dòng)工作臺(tái)，包括底座、設(shè)置在底座上的長方體的調(diào)平調(diào)心體和設(shè)置在調(diào)平調(diào)心體上用于放置工件的工作平臺(tái)；所述的調(diào)平調(diào)心體包括調(diào)平機(jī)構(gòu)和調(diào)心機(jī)構(gòu)；
[0012]所述的調(diào)平機(jī)構(gòu)包括上、中、下三層，上層與放置工件的工作平臺(tái)通過螺釘連接，上層和中層之間、中層和下層之間均加工成雙邊柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)，兩個(gè)雙邊柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)的軸向相互垂直；每個(gè)雙邊柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)靠近調(diào)平調(diào)心體的一側(cè)設(shè)置，在調(diào)平調(diào)心體另一側(cè)對(duì)應(yīng)設(shè)置有一調(diào)平擋板，調(diào)平擋板上設(shè)置有用于微動(dòng)工作臺(tái)調(diào)節(jié)水平的調(diào)平螺釘，調(diào)平螺釘?shù)募舛诵腚p邊柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)的間隙內(nèi)；
[0013]所述的調(diào)心機(jī)構(gòu)包括兩個(gè)平行四桿機(jī)構(gòu)，調(diào)平調(diào)心體相對(duì)的兩個(gè)側(cè)面分別豎直加工一個(gè)雙邊柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)，相對(duì)的兩個(gè)雙邊柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)頂部連通構(gòu)成一個(gè)平行四桿機(jī)構(gòu)，另外兩個(gè)雙邊柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)底部連通構(gòu)成另一個(gè)平行四桿機(jī)構(gòu)，兩個(gè)平行四桿機(jī)構(gòu)鑲嵌式布置作為調(diào)心機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，平行四桿機(jī)構(gòu)內(nèi)部形成芯體，調(diào)平調(diào)心體的四個(gè)面之前均布有調(diào)心擋板，相對(duì)的兩個(gè)調(diào)心擋板上分別橫向設(shè)置有調(diào)心螺釘和彈簧，調(diào)心螺釘?shù)募舛嗽O(shè)置在調(diào)平調(diào)心體上，且與芯體接觸。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的調(diào)平機(jī)構(gòu)的上下兩個(gè)雙邊柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)分別為X方向和Y方向的調(diào)平機(jī)構(gòu)，X方向的調(diào)平擋板固定在調(diào)平機(jī)構(gòu)上層的側(cè)面，Y方向的調(diào)平擋板固定在調(diào)平機(jī)構(gòu)下層的側(cè)面。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的調(diào)心機(jī)構(gòu)的兩個(gè)平行四桿機(jī)構(gòu)分別為X方向和Y方向的調(diào)心機(jī)構(gòu)，X方向的平行四桿機(jī)構(gòu)頂部連通，γ方向的平行四桿機(jī)構(gòu)底部連通，X方向的兩個(gè)調(diào)心擋板固定在調(diào)平機(jī)構(gòu)的下層兩個(gè)相對(duì)的側(cè)面上，Y方向的兩個(gè)調(diào)心擋板固定在調(diào)平調(diào)心體的底部的側(cè)面上。
[0016]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的調(diào)心螺釘尖部設(shè)置凹槽，凹槽內(nèi)設(shè)置有鋼球，鋼球與芯體接觸。
[0017]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的裝有彈簧的調(diào)心擋板橫向設(shè)置有起導(dǎo)向的銷，彈簧套設(shè)在銷上，彈簧的兩端分別與芯體和調(diào)心擋板彈性接觸；銷的一端與調(diào)心擋板固定，另一端穿入調(diào)心機(jī)構(gòu)的芯體內(nèi)，銷與對(duì)應(yīng)的調(diào)心螺釘同軸設(shè)置。
[0018]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的調(diào)平機(jī)構(gòu)的上層與中層、中層和下層的間隙端部分別加工成30 °的坡口，調(diào)平螺釘?shù)募舛诵肫驴趦?nèi)。
[0019]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的調(diào)平調(diào)心體通過多個(gè)螺釘與底座連接，底座外周上開有多個(gè)用于安裝到檢測臺(tái)上的縱向貫通的槽口。
[0020]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的工作平臺(tái)的上表面鑲嵌有均勻布置用于固定被測工件的磁條，工作平臺(tái)中心設(shè)置有對(duì)中孔。
[0021]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的雙邊柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)為直圓弧型柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)。
[0022]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的調(diào)平調(diào)心體整體由一塊長方體鋼塊經(jīng)線切割加工為調(diào)平機(jī)構(gòu)和調(diào)心機(jī)構(gòu)，調(diào)平調(diào)心體的外側(cè)設(shè)置有外殼。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0024]本發(fā)明調(diào)平調(diào)心微動(dòng)工作臺(tái)的調(diào)平調(diào)心體由調(diào)心機(jī)構(gòu)和調(diào)平機(jī)構(gòu)組成，使調(diào)平和調(diào)心一體構(gòu)成，結(jié)構(gòu)簡單；調(diào)平機(jī)構(gòu)采用四點(diǎn)調(diào)平原理和柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)調(diào)平功能，相互交錯(cuò)設(shè)置實(shí)現(xiàn)了 χ、γ方向的快速調(diào)平；調(diào)心結(jié)構(gòu)是采用兩個(gè)雙邊半圓柔性鉸鏈構(gòu)成平行四連桿結(jié)構(gòu)作為導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，并且采用鑲嵌式的機(jī)械結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了 X、Υ方向的快速調(diào)心，使工件位置調(diào)節(jié)更準(zhǔn)確和穩(wěn)定，調(diào)整機(jī)構(gòu)承受的摩擦力小，導(dǎo)向精度高，重復(fù)性好。使整個(gè)工作臺(tái)結(jié)構(gòu)緊湊，使工作臺(tái)的高度降低，提高了工作臺(tái)的穩(wěn)定性和承載力；承載能力范圍大，本發(fā)明調(diào)平調(diào)心微動(dòng)工作臺(tái)只需在加工時(shí)改變?nèi)嵝糟q鏈的厚度t就可提高工作臺(tái)的剛度和承載力。
[0025]進(jìn)一步，加工工藝可采用線切割方式加工，制造工藝簡單；
[0026]進(jìn)一步，由于調(diào)心機(jī)構(gòu)在X和Y方向的調(diào)整在正交位置上，所以調(diào)整位置不會(huì)發(fā)生交叉耦合。
【【附圖說明】】
[0027]圖1微動(dòng)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖2微動(dòng)工作臺(tái)的主視圖；
[0029]圖3微動(dòng)工作臺(tái)的左視圖；
[0030]圖4微動(dòng)工作臺(tái)的俯視圖；
[0031]圖5微動(dòng)工作臺(tái)沿圖4中A-A的剖視圖；
[0032]圖6微動(dòng)工作臺(tái)沿圖4中B-B的剖視圖；
[0033]圖7微動(dòng)工作臺(tái)沿圖2中E-E的剖視圖；
[0034]圖8微動(dòng)工作臺(tái)沿圖5中C-C的剖視圖；
[0035]圖9微動(dòng)工作臺(tái)的剖視圖。
[0036]圖中:1-磁條，2-工件放置平臺(tái)，3-錐形調(diào)平螺釘，4-調(diào)平擋板，5-調(diào)心擋板，6_導(dǎo)向銷，7-彈簧，8-調(diào)平調(diào)心體，9-球面調(diào)心螺釘，10-底座，11-外殼，12-鋼珠，13-槽口，14-芯體，3.1-x方向錐形調(diào)平螺釘，3.2-y方向錐形調(diào)平螺釘.9.l-χ方向球面調(diào)心螺釘，9.2-y方向球面調(diào)心螺釘，①上層，②中層，③下層。
【【具體實(shí)施方式】】
[0037]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，本發(fā)明不限于以下實(shí)施例。
[0038]如圖1所示，本發(fā)明調(diào)平調(diào)心微動(dòng)工作臺(tái)主要包括底座10和安裝在底座10上的調(diào)平調(diào)心體8、放置工件的工作平臺(tái)2三部分組成。調(diào)平調(diào)心體8上設(shè)包括調(diào)心機(jī)構(gòu)和調(diào)平機(jī)構(gòu)。
[0039]如圖2至圖9，整個(gè)調(diào)平調(diào)心體8由一塊長方體鋼塊經(jīng)線切割加工而成。調(diào)平機(jī)構(gòu)采用四點(diǎn)調(diào)平原理和柔性鉸鏈機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)調(diào)平功能，調(diào)平機(jī)構(gòu)分為三層，上層①與工件放置的工作平臺(tái)2通過四個(gè)螺釘相連接，中層②和上層①之間加工成雙邊半圓柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)，在中層②和下層③之間也采用同樣的雙邊半圓柔性鉸鏈結(jié)構(gòu)，兩個(gè)柔性鉸