一种三维传感器装配时的对中调整方法与流程

1.本发明属于齿轮加工技术领域，具体涉及一种三维传感器装配时的对中调整方法。


背景技术：

2.部分特殊齿轮(如有相位要求的双联齿或需同时对齿坯进行钻孔)在加工时，需在机床上装配三维传感器用于读取已滚削好的齿部的相对坐标，利用该坐标找正齿面中心，从而控制机床工作台旋转至合适角度，再进行另一齿部滚削或钻孔工作，使其到图纸要求的位置公差要求。该三维传感器装配的要求：理论上该三维传感器测量头中心轴线需与工作台轴线共面且与机床x轴线平行，在此条件下从而使得工件加工出的实际相位误差同离线状态下三坐标测量在的相位误差相等。若该传感器装配存在装配位置误差，则工件加工出的实际相位误差与三坐标离线测量的相位误差存在一个固定的系数，若要修正该系数，目前的解决办法是通过试切工件及离线三坐标检测实际相位误差，计算出该工件的误差系数，在系统界面里输入补偿值，通过系统控制机床c轴进行误差补偿实现。但是该方法在实际操作操作复杂，操作时仍然会存在较大的偏差，影响对于该系数的修正。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种三维传感器装配时的对中调整方法，其操作简单，对于工件加工出的实际相位误差与三坐标离线测量的相位误差存在一个固定的系数修正效果更好。
4.本发明提供一种三维传感器装配时的对中调整方法，所述三维传感器设置机床上，所述三维传感器具有测量头，所述机床包括回转工作台，所述方法的步骤包括：
5.s1，使用激光干涉仪测量所述回转工作台装配定位精度；
6.s2，在所述回转工作台的上端安装底座，在所述底座的上端竖直安装有芯轴，在所述底座的上端水平安装有平尺，所述芯轴从所述平尺上穿过；
7.s3，转动所述回转工作台的c轴，校正所述芯轴的跳动，使所述平尺两侧面相对于所述回转工作台轴线对称；
8.s4，沿着所述机床的x轴方向移动所述三维传感器，并校正所述测量头的移动轴线与所述平尺侧面的平行度在0-0.005mm以内，设置此时所述机床c轴角度坐标为0度；
9.s5，分别正、反转所述回转工作台的c轴，使所述平尺两侧面分别触及所述测量头，分别记录正、反转时的c轴坐标度数a、b；
10.s6，调整所述测量头在所述机床y轴方向上的位置。
11.在上述技术方案中，本发明还可以做如下改进。
12.优选的技术方案，其附加技术特征在于：在所述s1中，所述回转工作台的定位精度≤8
″
，重复定位精度≤5
″
，反向定位精度≤5
″
。
13.优选的技术方案，其附加技术特征在于：在所述s4中，所述测量头的移动轴线与所
述平尺侧面的平行度在0-0.002mm以内。
14.优选的技术方案，其附加技术特征在于：在所述s4中，所述测量头的移动轴线与所述平尺侧面的平行度为0.002mm。
15.优选的技术方案，其附加技术特征在于：在所述s6中，调整所述测量头在所述机床y轴方向上的位置，调整的具体数值为：a＝sin{|(a-b)/2|}
×
c，
16.优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述a为所述测量头在所述机床y轴方向的调整距离，所述c为所述测量头与所述芯轴轴芯之间的距离。
17.优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述c1为回转工作台轴线距所述三维传感器与所述平尺触点之间投影在平尺侧面上的距离，所述c2为回转工作台轴线距所述平尺侧面之间的距离。
18.优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述底座与所述回转工作台之间通过数个螺纹件固定连接。
19.优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述底座的上中部竖直安装有轴孔，所述芯轴竖直插装在所述轴孔上，所述芯轴的上端从所述轴孔内伸出，所述平尺上安装有用于让所述芯轴伸出的让位孔。
20.优选的技术方案，其附加技术特征在于：所述平尺的两侧面对孔中心对称度在0.002mm以内。
21.本发明的有益效果为：本发明可有效调整三维传感器的测量头中心轴线与回转工作台轴线共面且与机床x轴线平行，从而使得工件加工出的实际相位误差同离线状态下三坐标测量的相位误差值相等，避免机床进行的无增值工作：即通过试切工件找出误差系数，机床加工界面无需再增设补偿参数条件，降低了机床制造成本，使得加工过程更加便捷和高效，提高了机床性能。对中三维传感器已增设为公司主流机床产品的特殊配置，该装置及方法已全面纳入产品装配工艺文件体系，能彻底解决双联齿在滚齿加工时对不同齿部的对中形位公差要求，该装置成功应用于yd3126cnc6/csj1重庆神箭汽车专用机床、ydz3126cnc/shc1浙江双环传动汽车零部件有限公司、ydz3126cnc/mhc1浙江明华汽车零部件有限公司等用户，效果良好同时操作简单。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
23.图1是本发明实施例的底座、芯轴和平尺与回转工作台的装配示意图。
24.图2是本发明实施例的底座、芯轴和平尺与回转工作台的装配俯视图。
25.图3是本发明实施例的一种三维传感器装配时的对中调整方法的矫正示意图一。
26.图4是本发明实施例的一种三维传感器装配时的对中调整方法的矫正示意图二。
27.图5是本发明实施例的一种三维传感器装配时的对中调整方法的a角度读取示意图。
28.图6是本发明实施例的一种三维传感器装配时的对中调整方法的b角度读取示意
图。
29.图7是本发明实施例的一种三维传感器装配时的对中调整方法的距离读取示意图。
30.图8是图7的局部放大示意图a。
31.图9是本发明实施例的一种三维传感器装配时的对中调整方法的各参数位置示意图。。
32.图中，各个标记的表示含义如下：
33.1、三维传感器；11、测量头；2、机床；21、回转工作台；3、底座；4、芯轴；5、平尺。
具体实施方式
34.为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并详细说明如下：
35.请参阅图1和图9，本实施例提供一种三维传感器装配时的对中调整方法，所述三维传感器1设置机床2上，所述三维传感器1具有测量头11，所述机床2包括回转工作台21，所述方法的步骤包括：
36.s1，使用激光干涉仪测量所述回转工作台21装配定位精度；
37.s2，在所述回转工作台21的上端安装底座3，在所述底座3的上端竖直安装有芯轴4，在所述底座3的上端水平安装有平尺5，所述芯轴4从所述平尺5上穿过；
38.s3，转动所述回转工作台21的c轴，校正所述芯轴4的跳动，使平尺5两侧面相对于所述回转工作台21轴线对称；
39.s4，沿着所述机床2的x轴方向移动所述三维传感器1，并校正所述测量头11的移动轴线与所述平尺5侧向的平行度在0-0.005mm以内，设置此时所述机床2c轴角度坐标为0度；
40.s5，分别正、反转所述回转工作台21的c轴，使所述平尺5两侧面分别触及所述测量头11，分别记录正、反转时的c轴坐标度数a、b；
41.s6，调整测量头11在机床2y轴方向上的位置。
42.在本实施例中的底座3用于安装芯轴4、平尺5，同时用于连接回转工作台21，回转工作台21旋转同时校正芯轴4使芯轴4中心与回转工作台21中心重合，同时使平5尺能处于最佳检测高度。
43.芯轴4用于校正用，校正好芯轴4跳动即保证了平尺5两侧面相对回转工作台21中心对称。
44.平尺5用于当回转工作台21旋转带动平尺5旋转时，用其侧面触及三维传感器1，机床2读取三维传感器1数字信号控制回转工作台21旋转，通过机床1的控制面板读取回转工作台21旋转角度绝对的坐标值。
45.请参阅图1和图2，在所述s1中，所述回转工作台21的定位精度≤8
″
，重复定位精度≤5
″
，反向定位精度≤5
″
。
46.请参阅图4，在所述s4中，所述测量头11的移动轴线与所述平尺5侧向的平行度在0-0.002mm以内。
47.请参阅图4，在所述s4中，所述测量头11的移动轴线与所述平尺5侧向的平行度为0.002mm。
48.请参阅图7至图9，在所述s6中，调整所述测量头11在所述机床2y轴方向上的位置，调整的具体数值为：a＝sin{|(a-b)/2|}
×
c，c，
49.请参阅图7至图9，所述a为所述测量头11在所述机床2y轴方向的调整距离，所述c为所述测量头11与所述芯轴4轴芯之间的距离。
50.请参阅图7至图9，所述c1为回转工作台21轴线距所述三维传感器1与所述平尺5触点之间投影在平尺5侧面上的距离，所述c2为回转工作台21轴线距所述平尺5侧面之间的距离。
51.请参阅图1，在所述底座3与所述回转工作台21之间通过数个螺纹件固定连接。
52.请参阅图1，在所述底座3的上中部竖直安装有轴孔，所述芯轴4竖直插装在所述轴孔上，所述芯轴4的上端从所述轴孔内伸出，所述平尺5上安装有用于让所述芯轴4伸出的让位孔。
53.在本实施例中的所述平尺5的两侧面对孔中心对称度在0.002mm以内。
54.采用本实施例的方法装配三维传感器1时，可实现三维传感器1的测量头11中心轴线与回转工作台21的轴线共面且与机床2x轴线平行，达到同一工件齿部在线检测、加工后的相位误差与离线三坐标测量的相位误差系数为0。
55.本实施例可有效调整三维传感器1的测量头11中心轴线与回转工作台21轴线共面且与机床2x轴线平行，从而使得工件加工出的实际相位误差同离线状态下三坐标测量的相位误差值相等，避免机床2进行的无增值工作：即通过试切工件找出误差系数，机床2加工界面无需再增设补偿参数条件，降低了机床2制造成本，使得加工过程更加便捷和高效，提高了机床2性能。本方法成功应用于yd3126cnc6/csj1重庆神箭汽车专用机床，效果良好。
56.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
57.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
58.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
59.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平宽度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平宽度小于第二特征。
60.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材物或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材物或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。