一种三坐标测量机用零件快装定位装置及找正方法

本发明涉及机械加工测量设备，具体而言，涉及一种三坐标测量机用零件快装定位装置及找正方法。

背景技术：

1、现有精密工件在生产加工过程中的每道工序都需要进行工序间检测，以保证在下一道工序前，待加工零件符合产品的工艺工序要求，或是完工零件在出厂前需要进行出厂检验以符合完工产品的设计要求。

2、目前，三坐标测量机在工件批量自动检测或异形工件测量前，必须依据零件摆放位置的不同而需要对装夹零件的夹具体进行装夹定位和粗基准坐标系手动找正。找正定位过程往往是通过大量手动或借助坐标测量机测针试触进行缓慢调整，这种方式效率极低，并且可靠性受周围因素影响。在粗基准定位找正时，人工手动调整需将三个垂直面找正到与坐标机的x、y、z测量轴向相同方位，这是非常耗时低效的，而且找正对象往往受限于零件具体形状大小且精度不高，若要达到快速装定和较高的粗基准找正精度，对三坐标测量机操作使用者的操作技能要求较高。

3、在批量工件检测时，目前采取的方式是在测量机上安装该工件的专用检测夹具来实现测量粗基准坐标系的统一，该方法采用的专用检测夹具只适用于某一特定工件。这会导致工件数量种类如果增多，检测夹具也会越多，检测夹具的管理和装卸困难。

4、现有的辅助快装基准找正定位方法，存在批量工件、异形工件找正定位方法费时费力费工；手动或自动测量过程中的测量误差较大等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种三坐标测量机用零件快装定位装置及找正方法。

2、第一方面，本申请提供的一种三坐标测量机用零件快装定位装置通过以下技术方案实现的：

3、一种三坐标测量机用零件快装定位装置，包括工作台，还包括可拆卸设置于上述工作台上的y轴导轨，上述y轴导轨滑动连接有x轴滑块和z轴找正机构，上述x轴滑块的滑动方向与上述y轴导轨的延伸方向相同，且上述x轴滑块的延伸方向与上述y轴导轨的延伸方向垂直，上述z轴找正机构包括竖直滑动设置于上述y轴导轨上的z轴导向杆和水平设置于上述z轴导向杆上的找正定位滑块，上述z轴导向杆的滑动方向与上述y轴导轨的延伸方向相同，上述z轴导向杆穿设于上述找正定位滑块。

4、进一步地，在本发明中，上述y轴导轨的横截面为矩形，上述y轴导轨的侧面开设有导向槽，上述导向槽的延伸方向与上述y轴导轨的延伸方向相同，上述x轴滑块靠近上述y轴导轨的一端设置有与上述导向槽适配的导向块，上述导向块与上述导向槽滑动连接。

5、进一步地，在本发明中，上述导向槽为t型槽，上述导向块为与上述t型槽适配的t型块。

6、进一步地，在本发明中，上述y轴导轨远离上述工作台的一侧设置有导轨，上述导轨的延伸方向与上述y轴导轨的延伸方向相同，上述z轴导向杆靠近上述y轴导轨的一端设置有与上述导轨适配的滑块，上述滑块与上述导轨滑动连接。

7、进一步地，在本发明中，上述工作台上设置有定位机构，上述定位机构包括阵列设置于上述工作台上的若干第一定位孔，上述y轴导轨靠近上述工作台的一侧间隔设置有至少两个第二定位孔，两个上述第二定位孔的中心距与相邻两个上述第一定位孔的中心距相同，上述第二定位孔与上述第一定位孔螺钉连接。

8、第二方面，本申请提供的一种三坐标测量机用零件快装定位找正方法通过以下技术方案来实现：

9、s1、在三维软件中建立一个零件精密虎钳装夹模型，该零件精密虎钳装夹模型包括零件理论模型和精密虎钳夹具体模型，精密虎钳夹具体模型内对侧钳口板开合形成对零件理论模型的装定夹紧；

10、s2、零件理论模型及精密虎钳夹具体模型紧固装夹为一体后，可在三坐标测量机工作台做xy方向平移，通过精密虎钳夹具体模型两侧高精密工作面分别与固定后的y轴导轨、x轴滑块靠平找正，实现测量零件理论模型x、y轴向粗基准坐标系找正；

11、s3、z轴导向杆与找正定位滑块二者小间隙配合使用，找正定位滑块能够绕z轴导向杆做xy水平面的万向旋转，并据实际零件理论模型z向基准面情况，找正定位滑块在z轴导向杆高度范围内上下平移并紧密贴合实际零件理论模型的上表面，实现测量零件理论模型z轴向粗基准坐标系找正；

12、s4、测量零件理论模型x、y、z轴向粗基准坐标系快速找正无误后，可在不影响零件理论模型轴向基准定位的基础上，快速依次拆卸上述x轴滑块、上述找正定位滑块和上述滑块，继续完成该零件理论模型后续数字化精密手动或自动检测；

13、s5、重复步骤s2-s4，完成各型零件多样化工序工艺检测及完工状态零件合格检测，以符合机械产品的高精密设计使用要求。

14、本发明的有益效果是：

15、本发明提供一种三坐标测量机用零件快装定位装置及找正方法，其零件辅助快装找正粗基准定位装置构思设计合理，结构简单可变稳定，制造成本低，操作方法简便快捷。可快速装定拆卸、找正多样化的异形零件及其夹具体，通用性强、实用性高，可重复装拆，精度保持稳定性好、准确性和可靠性较高，能够保证测量效率，特别适合机加工厂、车间计量室和实验实训室选用。

16、手动或自动测量前，可根据不同工件的尺寸大小、形状位置与装夹定位状态，通过快装变换装置组合形状，选择不同的完全找正定位方案，实现零件x、y、z轴向粗基准坐标系的建立，简化零件装夹复杂结构形式和装夹步骤，减少手动单检或自动批量测量误差，装置制造成本低，自身维护简单，互换性高，具有很高的推广使用价值，是非常实用的三坐标测量机用零件快装找正定位装置和基准找正方法。

技术特征：

1.一种三坐标测量机用零件快装定位装置，包括工作台（1），其特征在于：还包括可拆卸设置于所述工作台（1）上的y轴导轨（2），所述y轴导轨（2）滑动连接有x轴滑块（3）和z轴找正机构，所述x轴滑块（3）的滑动方向与所述y轴导轨（2）的延伸方向相同，且所述x轴滑块（3）的延伸方向与所述y轴导轨（2）的延伸方向垂直，所述z轴找正机构包括竖直滑动设置于所述y轴导轨（2）上的z轴导向杆（4）和水平设置于所述z轴导向杆（4）上的找正定位滑块（5），所述z轴导向杆（4）的滑动方向与所述y轴导轨（2）的延伸方向相同，所述z轴导向杆（4）穿设于所述找正定位滑块（5）。

2.根据权利要求1所述的一种三坐标测量机用零件快装定位装置，其特征在于：所述y轴导轨（2）的横截面为矩形，所述y轴导轨（2）的侧面开设有导向槽（6），所述导向槽（6）的延伸方向与所述y轴导轨（2）的延伸方向相同，所述x轴滑块（3）靠近所述y轴导轨（2）的一端设置有与所述导向槽（6）适配的导向块（7），所述导向块（7）与所述导向槽（6）滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种三坐标测量机用零件快装定位装置，其特征在于：所述导向槽（6）为t型槽，所述导向块（7）为与所述t型槽适配的t型块。

4.根据权利要求1所述的一种三坐标测量机用零件快装定位装置，其特征在于：所述y轴导轨（2）远离所述工作台（1）的一侧设置有导轨（8），所述导轨（8）的延伸方向与所述y轴导轨（2）的延伸方向相同，所述z轴导向杆（4）靠近所述y轴导轨（2）的一端设置有与所述导轨（8）适配的滑块（9），所述滑块（9）与所述导轨（8）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的一种三坐标测量机用零件快装定位装置，其特征在于：所述工作台（1）上设置有定位机构，所述定位机构包括阵列设置于所述工作台（1）上的若干第一定位孔（10），所述y轴导轨（2）靠近所述工作台（1）的一侧间隔设置有至少两个第二定位孔，两个所述第二定位孔的中心距与相邻两个所述第一定位孔（10）的中心距相同，所述第二定位孔与所述第一定位孔（10）螺钉连接。

6.一种三坐标测量机用零件快装定位找正方法，其特征在于：采用如权利要求1-5任意一项所述的三坐标测量机用零件快装定位装置，包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种三坐标测量机用零件快装定位装置及找正方法，涉及机械加工测量设备技术领域，该装置包括工作台、设置于工作台上的Y轴导轨,Y轴导轨滑动连接有X轴滑块和Z轴找正机构，X轴滑块的滑动方向与Y轴导轨的延伸方向相同，且X轴滑块的延伸方向与Y轴导轨的延伸方向垂直，Z轴找正机构包括竖直滑动设置于Y轴导轨上的Z轴导向杆和水平设置于Z轴导向杆上的找正定位滑块，Z轴导向杆的滑动方向与Y轴导轨的延伸方向相同，Z轴导向杆穿设于找正定位滑块。其能实现零件精密测量过程前期调平找正，以及粗基准坐标系快速定位，有效提高手动或自动测量过程三坐标测量机的测量精度、保证测量效率，确保测量结果的准确性和可靠性。

技术研发人员：付文强,陈宏,董小磊,刘清杰
受保护的技术使用者：四川航天职业技术学院（四川航天高级技工学校）
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19