一种五轴机床旋转轴定位精度检测补偿通用工装的制作方法

本实用新型属于五轴机床检测技术领域，涉及一种五轴机床旋转轴定位精度检测补偿通用工装。

背景技术：

现有五轴机床旋转轴(c轴)检测技术是使用千分表、直棒和球棒。利用直棒测定旋转轴的处于水平或垂直状态旋转轴的角度rtcp值，并以此作为rtcp精度的参考值，利用球棒和千分表检测机床的rtcp精度，每隔5度进行一次测量，通过相应角度rtcp精度与旋转轴定位精度的关系进行旋转轴定位精度校正。角度rtcp值为五轴联动情况下的旋转轴角度值，而非单轴检测及补偿参数。目前五坐标数控机床越来越多，机床的定位精度需要定期进行检测和补偿，检测和补偿手段基本上均为使用激光干涉仪及激光角摆仪。利用激光干涉仪进行直线轴的定位精度及重复定位精度检测很简单，无需使用专用工装配合，若需对旋转轴(c轴)进行检测及补偿，需使用激光角摆仪，配合专用工装夹具，将激光角摆仪安装于机床旋转轴上，使激光角摆仪回转中心与机床旋转轴(c轴)旋转中心同心，同心度公差范围±0.1mm即可满足检测要求。每个机床厂家的旋转轴结构尺寸均不相同，所以连接激光角摆仪的工装夹具也无法相同，故需要针对每个机床厂家的结构设计制造不同的工装夹具，数量较大，并且加工费用大。

技术实现要素：

本实用新型的目的是：为了解决因机床类型多、结构不同导致需设计制造大量的配套工装夹具的技术问题，设计一种五轴机床旋转轴定位精度检测补偿通用工装。

为解决此技术问题，本实用新型的技术方案是：

五轴机床旋转轴定位精度检测补偿通用工装，包括旋转轴连接板1，旋转轴角摆仪连接装置；

旋转轴连接板1为矩形，中间位置带u型缺口；u型缺口宽度l占矩形长度l的50％，u型缺口深度d占矩形款度d的60％；

旋转轴连接板1上设有第一连接孔3、第二连接孔4、第三连接孔5、第四连接孔6；其中第二连接孔4、第三连接孔5为十字形连接孔；

第二连接孔4和第三连接孔5对称布置在u型缺口两侧中上部位置；第一连接孔3和第四连接孔6对称布置在u型缺口两侧中下部位置，且分别位于第二连接孔4、第三连接孔5外侧；

旋转轴角摆仪连接装置包括过渡连接板2、带加强筋10的条板9、角摆仪连接板11；条板9固定在过渡连接板2底部；角摆仪连接板11与条板9固定；角摆仪连接板11周边分布有与角摆仪连接的连接孔12；

过渡连接板2为矩形，中间位置带u型缺口；且缺口面积大于所述旋转轴连接板1的u型缺口；过渡连接板2的u型缺口左右两侧对称设置有第五连接孔7、第六连接孔8；

第五连接孔7、第六连接孔8形状分别与第一连接孔3、第四连接孔6一致，过渡连接板2通过第五连接孔7、第六连接孔8与旋转轴连接板1连接；

第二连接孔4的十字形顶端距离矩形上边缘为矩形宽度的10％，十字形右端距离矩形右边缘为矩形长度的5％，十字形左端距离矩形u型缺口为矩形长度的5％；

条板9的宽度≥5mm。

过渡连接板2与旋转轴连接板1通过螺栓连接。

优选地，条板9焊接固定在过渡连接板2底部，或两者一体成型；

优选地，角摆仪连接板11与条板9焊接固定；

优选地，第一连接孔3、第四连接孔6、第五连接孔7、第六连接孔8形状为矩形孔或者腰型孔。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型设计可实现结构尺寸不相同的五轴机床旋转轴(c轴)检测时通用同一工装夹具安装激光角摆仪，完成检测补偿工作。设计结构简单，装夹调整方便，通用性强，制造成本低。

解决了因机床类型多、结构不同导致需设计制造大量的配套工装夹具，通过设计制造通用可替换工装夹具，可以实现机床旋转轴(c轴)单轴检测及精度补偿工作，解决了五轴机床旋转轴的检测与补偿工装使用不能通用的弊端，使激光角摆仪与机床旋转轴可以进行自由组合装配，并能到达不同类型的机床均能通用的效果，设计工装夹具具备使用通用性，并且设计结构简单，安装方便。

该实用新型设计的五轴机床旋转轴(c轴)工装夹具可以通用于各类尺寸结构的五轴机床旋转轴(c轴)检测，节省单独设计制造工装夹具的时间及成本，可以缩短工作准备时间最少3个工作日，提高检测效率，节约专用工装夹具制造成本每件约10000元，缩短机床检测及补偿的工作时间。工装夹具连接后，通过百分表控制调节工装位置，保证激光角摆仪旋转中心与机床旋转轴(c轴)旋转中心同心，保证检测准确度，同时保证了周期检测的及时性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施的技术方案，下面将对本实用新型的实例中需要使用的附图作简单的解释。显而易见，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为五轴机床旋转轴(c轴)定位精度检测补偿通用工装夹具示意图；

图2为五轴机床旋转轴(c轴)定位精度检测补偿通用工装夹具与机床主轴c轴0置位度装配图

图3为五轴机床旋转轴(c轴)定位精度检测补偿通用工装夹具与机床主轴c轴90置位度装配图

图4为五轴机床旋转轴(c轴)定位精度检测补偿通用工装夹具与机床主轴c轴0置位度示意简图

图5为五轴机床旋转轴(c轴)定位精度检测补偿通用工装夹具与机床主轴c轴90置位度示意简图

图中，1-旋转轴连接板、2-过渡连接板、3-第一连接孔、4-第二连接孔、5-第三连接孔、6-第四连接孔、7-第五连接孔、8-第六连接孔、9-条板、10-加强筋、11-角摆仪连接板、12-角摆仪连接的连接孔、13-中心连接孔、14-连接螺栓、15-连接螺栓、16-连接螺栓、17-连接螺栓、18-机床、19-机床旋转轴回转中心、19-机床旋转轴、21-激光角摆仪旋转中心轴线、22-激光角摆仪自带的定位板、23-激光角摆仪夹持定位板、24-激光角摆仪、25-第一定位孔、26-第二定位孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面将详细描述本实用新型实施例的各个方面的特征。在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节，以便对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很明显的是，本实用新型也可以在不需要这些具体细节的情况下就可以实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例对本实用新型更好的理解。本实用新型不限于下面所提供的任何具体设置和方法，而是覆盖了不脱离本实用新型精神的前提下所覆盖的所有的产品结构、方法的任何改进、替换等。

在各个附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本实用新型造成不必要的模糊。

五轴机床旋转轴(c轴)定位精度检测补偿通用工装夹具，如图1、图2、图3所示，包括旋转轴(c轴)连接板1，旋转轴角摆仪连接装置2。旋转轴(c轴)连接板1上设有第一连接孔3、第二连接孔4、第三连接孔5、第四连接孔6，旋转轴角摆仪连接装置2上设有第五连接孔7、第六连接孔8，角摆仪连接板11，条板9，加强筋10，角摆仪连接板11上按角摆仪底座的螺钉孔开设等距离同位置的圆孔，设有连接孔12、中心连接孔13。旋转轴(c轴)连接板1与旋转轴角摆仪连接装置2通过连接螺栓16及连接螺栓17连接，使用连接螺栓14及连接螺栓15将旋转轴(c轴)连接板1固定于机床主轴旋转头上。通过激光角摆仪自带的定位板22与旋转轴角摆仪连接装置2上的角摆仪连接板11连接，激光角摆仪自带的定位板22与激光角摆仪夹持定位板23连接，再将激光角摆仪24固定于角摆仪夹持定位板23上。通过设计制造d与l尺寸不同，配合不同的五轴机床。旋转轴(c轴)连接板1上的d尺寸大于机床旋转轴20上d尺寸，保证装配，同时保证旋转轴(c轴)连接板1上第二连接孔4与机床旋转轴20上的第一定位孔25尺寸配合，第三连接孔5与机床旋转轴20上的第二定位孔26尺寸配合。通过第二连接孔4及第三连接孔5调节距离，使激光角摆仪旋转中心轴线与机床旋转轴(c轴)19重合，使尺寸l与l相同。四周按角摆仪底座的螺钉孔开设等距离同位置的圆孔，满足角摆仪底座、工装底板与c轴旋转中心同心。通过设计旋转轴(c轴)连接板1厚度δ1与旋转轴角摆仪连接装置2厚度δ2叠加的总厚度δ，控制机床旋转轴20端面与角摆仪连接板11不会发生碰撞导致无法安装工装夹具。

对于不同尺寸结构的机床旋转轴，只需更换不同尺寸的旋转轴(c轴)连接板1即可，即改变连接板1上的第二连接孔4、第三连接孔5的位置，保证与机床旋转轴20上第一定位孔25及第二定位孔26配合，同时改变尺寸d，保证大于机床旋转轴上的尺寸d，从而保证安装，如图3所示。

五轴机床旋转轴(c轴)定位精度检测补偿通用工装夹具安装效果图如图4、图5所示。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本实用新型的保护范围之内。