一种超精密机床直线度的测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及超精密机床直线度的测量领域，特别涉及一种超精密机床直线度的测量装置。


背景技术：

2.在测量超精密龙门式机床工作台直线度时，通常以激光干涉仪加直线度测量镜组作为检测方法。
3.参考图1，激光干涉仪的常规测量方法是将激光干涉仪安装在三脚架上，放置于机床外稳固的地面上，通过照射位于主轴箱与工作台上安装的干涉镜与反射镜，完成误差的测量。
4.激光干涉仪测量时的光路主要由两部分组成；第一部分为激光干涉仪与干涉镜之间的光路，此部分光路为空行程；第二部分为干涉镜与反射镜之间的光路，此部分光路为有效测量行程，激光干涉仪通过对比干涉镜与反射镜之间两路光的误差计算出直线度误差值。
5.激光在光路中极易受到风的影响，造成空气中的温湿度不均匀，从而导致测量误差值存在较大的误差范围，如超精密机床直线度误差要求1μm，此时激光干涉仪自身的误差范围已经达到2μm，就无法完成测量。此时可通过减少光路的距离从而降低风对测量误差的影响；因光路的有效测量行程需大于测量轴的行程范围，故有效行程无法缩短；而空行程距离与激光干涉仪的安装位置有关，可通过变换安装方式缩短光路，因此，提供一种测量精度高的超精密机床直线度的测量装置就成为急需解决的问题了。


技术实现要素：

6.(一)要解决的技术问题
7.为了解决现有技术的上述问题，本实用新型提供一种测量精度高的超精密机床直线度的测量装置。
8.(二)技术方案
9.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
10.一种超精密机床直线度的测量装置，包括机床主轴箱和设置在所述机床主轴箱下方的工作台，所述机床主轴箱上安装有干涉镜，所述工作台上安装有反射镜，所述干涉镜与所述反射镜均设置在激光干涉仪的测量路径上，所述机床主轴箱通过测量支架连接所述激光干涉仪，所述测量支架包括支架上梁和支架下梁，所述支架上梁上表面的一端设置有磁力座，所述支架上梁通过所述磁力座连接所述机床主轴，所述支架上梁远离所述磁力座的一端固定连接所述支架下梁，所述支架下梁的纵截面呈l型，所述支架下梁水平部分的上表面设置有激光干涉仪安装座。
11.优选的，所述工作台的上表面设置有滑台，所述反射镜安装在所述滑台上。
12.优选的，所述干涉镜安装于所述支架上梁的底部。
13.优选的所述支架上梁与所述支架下梁均由铝型材制成。
14.优选的，所述磁力座的数量设置有两个。
15.(三)有益效果
16.本实用新型的有益效果在于：采用上述技术方案，利用磁力座将支架上梁固定吸附在机床主轴箱底部，再通过激光干涉仪安装座将激光干涉仪安装在支架下梁上，利用测量支架安装激光干涉仪，能够大幅减少激光干涉仪与干涉镜之间的空行程，空行程越短，测量的精度也就越高。
附图说明
17.图1为一种超精密机床直线度的常规测量装置的结构示意图；
18.图2为本实用新型提供的一种超精密机床直线度的测量装置的结构示意图；
19.图3为测量支架的结构示意图。
20.【附图标记说明】
21.1-工作台；
22.2-滑台；
23.3-激光干涉仪；
24.4-测量支架；41-磁力座；42-支架上梁；43-支架下梁；44-激光干涉仪安装座；
25.5-干涉镜；
26.6-机床主轴箱；
27.7-反射镜。
具体实施方式
28.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
29.请参照图2至图3，本实用新型提供一种超精密机床直线度的测量装置，包括机床主轴箱6和设置在机床主轴箱6下方的工作台1，机床主轴箱6上安装有干涉镜5，工作台1上安装有反射镜7，干涉镜5与反射镜7均设置在激光干涉仪3的测量路径上，机床主轴箱6通过测量支架4连接激光干涉仪3，测量支架4包括支架上梁42和支架下梁43，支架上梁42上表面的一端设置有磁力座41，支架上梁42通过磁力座41连接机床主轴，支架上梁42远离磁力座41的一端固定连接支架下梁43，支架下梁43的纵截面呈l型，支架下梁43水平部分的上表面设置有激光干涉仪安装座44；使用时，利用磁力座41将支架上梁42固定吸附在机床主轴箱6底部，再通过激光干涉仪安装座44将激光干涉仪3安装在支架下梁43上，利用测量支架4安装激光干涉仪3，能够大幅减少激光干涉仪3与干涉镜5之间的空行程，空行程越短，测量的精度也就越高。
30.本实施例中，激光干涉仪3与干涉镜5之间的空行程可减少至200mm以内，相较于常规安装方式减少了90％以上的空行程距离，经实测，测量轴行程达到2000mm时，直线度测量误差范围小于0.5μm，能满足超精密机床直线度的测量需求。
31.本实施例中，工作台1的上表面设置有滑台2，反射镜7安装在滑台2上；通过滑台2能调整反射镜7与干涉镜5间的效测量行程，能够根据实际测量情况进行调整。
32.本实施例中，干涉镜5安装于支架上梁42的底部。
33.本实施例中，支架上梁42与支架下梁43均由铝型材制成。
34.本实施例中，磁力座41的数量设置有两个。
35.本实用新型的工作原理如下：利用磁力座41将支架上梁42固定吸附在机床主轴箱6底部，再通过激光干涉仪安装座44将激光干涉仪3安装在支架下梁43上，利用测量支架4安装激光干涉仪3，能够大幅减少激光干涉仪3与干涉镜5之间的空行程，空行程越短，测量的精度也就越高。
36.涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本实用新型保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
37.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
38.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


技术特征：
1.一种超精密机床直线度的测量装置，包括机床主轴箱和设置在所述机床主轴箱下方的工作台，所述机床主轴箱上安装有干涉镜，所述工作台上安装有反射镜，所述干涉镜与所述反射镜均设置在激光干涉仪的测量路径上，其特征在于，所述机床主轴箱通过测量支架连接所述激光干涉仪，所述测量支架包括支架上梁和支架下梁，所述支架上梁上表面的一端设置有磁力座，所述支架上梁通过所述磁力座连接所述机床主轴，所述支架上梁远离所述磁力座的一端固定连接所述支架下梁，所述支架下梁的纵截面呈l型，所述支架下梁水平部分的上表面设置有激光干涉仪安装座。2.根据权利要求1所述的一种超精密机床直线度的测量装置，其特征在于，所述工作台的上表面设置有滑台，所述反射镜安装在所述滑台上。3.根据权利要求1所述的一种超精密机床直线度的测量装置，其特征在于，所述干涉镜安装于所述支架上梁的底部。4.根据权利要求1所述的一种超精密机床直线度的测量装置，其特征在于，所述支架上梁与所述支架下梁均由铝型材制成。5.根据权利要求1所述的一种超精密机床直线度的测量装置，其特征在于，所述磁力座的数量设置有两个。

技术总结
本实用新型提供的一种超精密机床直线度的测量装置，包括机床主轴箱和设置在机床主轴箱下方的工作台，机床主轴箱上安装有干涉镜，工作台上安装有反射镜，干涉镜与反射镜均设置在激光干涉仪的测量路径上，机床主轴箱通过测量支架连接激光干涉仪，测量支架包括支架上梁和支架下梁，支架上梁上表面的一端设置有磁力座，支架上梁通过磁力座连接机床主轴，支架上梁远离磁力座的一端固定连接支架下梁，采用上述技术方案，利用磁力座将支架上梁固定吸附在机床主轴箱底部，再通过激光干涉仪安装座将激光干涉仪安装在支架下梁上，利用测量支架安装激光干涉仪，能够大幅减少激光干涉仪与干涉镜之间的空行程，空行程越短，测量的精度也就越高。高。高。


技术研发人员：余俊成
受保护的技术使用者：机械科学研究总院海西（福建）分院有限公司
技术研发日：2021.12.22
技术公布日：2022/6/14