专利名称：可调式圆柱直角尺的制作方法
技术领域：
本发明涉及大型机械加工设备领域中解决机械加工设备垂直移动轨迹的垂直度测量问题的可调式圆柱直角尺。
背景技术：
目前，大型机械加工设备主轴(或主轴箱、横梁、刀架等)垂直移动轨迹(如龙门铣主铣头主轴移动、镗床主轴箱垂直移动或进给等)对水平面或工作台的垂直度(以下统称垂直度)，是机床重要精度之一。该项精度直接影响加工后工件的平面度、平行度、垂直度等形状或位置公差。大型龙门铣、加工中心、镗床、龙门刨、立车等对其垂直度测量目前无规范的方法，通常靠机修钳工师傅经验来控制。有的用百分表或千分表划圈的方法测量，不能在规定长度上连续测量，只能检测一个位置的垂直度，不符合垂直度定义，因为该项误差是在指定长度内定义的。还有的用直角尺分别检测X、Y方向的误差。此方法缺点一是两个方向误差严重干涉，检测、调整效率低；二是因为需要两次安装直角尺，安装误差大，测量结果的不确定度大；三是受工作台倾斜度和平面度误差影响较大。这两种方法很难准确测得垂直度误差，不能满足被测机床的计量要求，可能导致本应具备的机床精度降低。使用可调式圆柱直角尺一次安装直角尺就能快速、准确、测量到X、Y方向的误差值。本专利研究、设计的可调式圆柱直角尺，具有准确度等级高、稳定性好、结构新颖、制造工艺性好、测量效率高等特点。因此研制一种可调式圆柱直角尺是国内外急需解决的新课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种解决机械加工设备垂直移动轨迹的垂直度测量问题，检测机床垂直度，可消除工作台的平面度、倾斜度误差，能准确、快速测量机床垂直移动轨迹的垂直度，可提高机床的精度和产品质量，用该装置检测机床垂直移动轨迹的垂直度，不受工作台精度影响，可以准确的检测落地镗主轴箱垂直运动轨迹等无工作台设备的垂直度的可调式圆柱直角尺。
本发明的目的是这样实现的可调式圆柱直角尺，包括圆柱直角尺、水平测量基面、底座、调整装置，在底座下设计了调整装置；底座上面为水平测量基面；圆柱直角尺安装在底座上面的水平测量基面上；为使该装置达到0级直角尺技术要求，圆柱直角尺、底座、调整装置采用分体结构，还在底座上面设计出与水平基面平行、与圆柱直角尺中心垂直的水平测量基面，能方便、快速将直角尺调到水平位置，又能提高可调式圆柱直角尺的精度等级；其的使用方法是，测量机床垂直移动轨迹的垂直度时，为了一次安装即可测量X、Y两个方向的垂直度误差，又能消除工作台的平面度、倾斜度误差的影响，设计可调式圆柱直角尺时，在底座上面设计出平行于基面、垂直于圆柱直角尺轴线的两个方向4个小平面，作为可调式圆柱直角尺确定水平位置的测量基准；为方便、快速、准确的调整可调式圆柱直角尺的水平，在水平基面下设浮动调整装置；设计的可调式圆柱直角尺创新点在于圆柱直角尺可以调整水平，能消除工作台的平面度、倾斜度对测量结果的影响，还可以测量无工作台设备的垂直度；调整装置与底座连接采用浮动式；当工作台的水平误差满足测量要求或测量主轴移动轨迹对工作台的垂直度时，可去掉调整装置直接测量垂直度。
本发明的要点在于它的工作原理及产品设计结构。其工作原理是，其产品结构是应用水平原理设计的，设计的可调式圆柱直角尺，用水平仪借助调整装置可以很方便的将圆柱直角尺调到水平位置，测量机床垂直移动轨迹的垂直度。测量时采集数据准确、快速、稳定。可调式圆柱直角尺在机械加工行业具有广泛的推广、实用价值。
可调式圆柱直角尺与现有技术相比，具有稳定性好、准确度高、测量不确定度小、测量范围大、结构简单、适用范围广泛、可操作性强、制造工艺性好、使用方法简单、高效率等优点，将广泛地应用于大型机械加工设备领域中。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是本发明的具体实施方式
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图4是图3的俯视图。
具体实施例方式 参照附图，可调式圆柱直角尺，包括圆柱直角尺1、水平测量基面2、底座3、调整装置4，在底座3下设计了调整装置4；底座3上面为水平测量基面2；圆柱直角尺1安装在底座3上面的水平测量基面2上；为使该装置达到0级直角尺技术要求，圆柱直角尺1、底座3、调整装置4采用分体结构，还在底座3上面设计出与水平基面平行、与圆柱直角尺中心垂直的水平测量基面2，能方便、快速将直角尺调到水平位置，又能提高可调式圆柱直角尺的精度等级；其的使用方法是，测量机床垂直移动轨迹的垂直度时，为了一次安装即可测量X、Y两个方向的垂直度误差，又能消除工作台的平面度、倾斜度误差的影响，设计可调式圆柱直角尺时，在底座上面设计出平行于基面、垂直于圆柱直角尺轴线的两个方向4个小平面，作为可调式圆柱直角尺1确定水平位置的测量基准；为方便、快速、准确的调整可调式圆柱直角尺1的水平，在水平基面下设浮动调整装置；设计的可调式圆柱直角尺创新点在于圆柱直角尺1可以调整水平，能消除工作台的平面度、倾斜度对测量结果的影响，还可以测量无工作台设备的垂直度；调整装置与底座连接采用浮动式；当工作台的水平误差满足测量要求或测量主轴移动轨迹对工作台的垂直度时，可去掉调整装置直接测量垂直度。
对本发明的实施例加以详细描述，将可调式圆柱直角尺用于测量龙门铣主轴的垂直度，测量方法如下 1、把主铣头移到横梁中间位置，将可调式圆柱直角尺放在工作台横向中心附近，并靠近主轴。
2、把分度值不大于0.005/1000的水平仪6分别放在相互垂直的两个水平测量基面上。有条件可同时用2块水平仪测量水平误差，根据测量结果，用调整装置将直角尺调水平。
3、用表架把指示表5(粗调用百分表，精调用千分表)固定在主轴上，并调整机床和指示表，使指示表与直角尺在A位置正确接触。在要求的测量长度上垂直移动主轴，此时观察到的指示表的示值变化量，即为X方向的垂直度误差δX。用同样的方法在B位置测量出Y方向的误差δY。取δX、δY的较大值作为测量长度上的主轴垂直度误差。
4、测量结果不确定度要求更高时，应考虑圆柱直角尺的直径误差、直线度误差、垂直度误差对测量结果的影响。在数据处理时，应将较大的误差代入测量结果中，注意不能把误差方向搞错。
5、去掉调整装置，使可调式圆柱直角尺的底座基面与工作台正确接触，用以上方法可测量主轴对工作台的垂直度误差。
6、本发明最大连续测量长度可达1000mm，基本满足重型机床测量的要求。测量不同规格的机床，可设计不同规格的可调式圆柱直角尺。采用可调式圆柱直角尺测量垂直度稳定性好，测量结果的不确定度小，可大幅度提高测量效率。适用于龙门铣、加工中心、镗床、龙门刨、立车等机床的垂直度测量和调整。
权利要求
1、一种可调式圆柱直角尺，包括圆柱直角尺、水平测量基面、底座、调整装置，其特征在于在底座下设计了调整装置；底座上面为水平测量基面；圆柱直角尺安装在底座上面的水平测量基面上。
2、根据权利要求1所述的可调式圆柱直角尺，其特征在于为使该装置达到0级直角尺技术要求，圆柱直角尺、底座、调整装置采用分体结构，还在底座上面设计出与水平基面平行、与圆柱直角尺中心垂直的水平测量基面，能方便、快速将直角尺调到水平位置，又能提高可调式圆柱直角尺的精度等级。
3、根据权利要求1所述的可调式圆柱直角尺，其特征在于其的使用方法是，测量机床垂直移动轨迹的垂直度时，为了一次安装即可测量X、Y两个方向的垂直度误差，又能消除工作台的平面度、倾斜度误差的影响，设计可调式圆柱直角尺时，在底座上面设计出平行于基面、垂直于圆柱直角尺轴线的两个方向4个小平面，作为可调式圆柱直角尺确定水平位置的测量基准。
4、根据权利要求1所述的可调式圆柱直角尺，其特征在于为方便、快速、准确的调整可调式圆柱直角尺的水平，在水平基面下设浮动调整装置。
5、根据权利要求1所述的可调式圆柱直角尺，其特征在于设计的可调式圆柱直角尺创新点在于圆柱直角尺可以调整水平，能消除工作台的平面度、倾斜度对测量结果的影响，还可以测量无工作台设备的垂直度。
6、根据权利要求1所述的可调式圆柱直角尺，其特征在于调整装置与底座连接采用浮动式；当工作台的水平误差满足测量要求或测量主轴移动轨迹对工作台的垂直度时，可去掉调整装置直接测量垂直度。
全文摘要
一种应用于大型机械加工设备领域中的可调式圆柱直角尺，包括圆柱直角尺、水平测量基面、底座、调整装置，在底座下设计了调整装置；底座上面为水平测量基面；圆柱直角尺安装在底座上面的水平测量基面上；为使该装置达到0级直角尺技术要求，圆柱直角尺、底座、调整装置采用分体结构，还在底座上面设计出与水平基面平行、与圆柱直角尺中心垂直的水平测量基面，能方便、快速将直角尺调到水平位置，又能提高可调式圆柱直角尺的精度等级；其使用方法是，测量机床垂直移动轨迹的垂直度时，在底座上面设计出平行于基面、垂直于圆柱直角尺轴线的两个方向4个小平面，作为可调式圆柱直角尺确定水平位置的测量基准；该装置稳定性好、准确度高、测量不确定度小、测量范围大、结构简单、适用范围广泛、使用方法简单、高效率。
文档编号G01B5/245GK101298977SQ20081001196
公开日2008年11月5日 申请日期2008年6月23日 优先权日2008年6月23日
发明者董家林, 孟繁荣, 周再山, 张广权 申请人:沈阳重型机械集团有限责任公司