专利名称：T形机床误差检具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量机床、座标、测量机等座标类机器空间误差的检具。
目前测量机床、座标测量机等座标类机器机构空间误差的方法有直接测量法、线位移测量法及一维球列法。直接测量法需要数量众多的各种单项测量器具或仪器，检测步骤多、定位调整工作量大、费时，测量周期长、测量精度低。线位移法需要使用昂贵的激光干涉仪，设备费用高，仪器的使用、管理、调整要求条件高、费用大，因而尽管测量精度高、结果准确，但除大型专业生产厂及研究开发单位能配置使用外一般的机械厂及座标类机床生产厂很少使用。一维球列法是利用由一直杆和布置在直杆上的一系列钢球构成的一维球列作为标准件沿特定的16个定位位置外的直线进行机器21项机构误差的测量进而得到机器的机构空间误差及机器所达到的精度，该方法检具结构简单、造价低，但是为了完成沿16条直线的测量，检具需进行空间16个定位位置的定位调整，这其中包括空间斜线的定位调整，因而调整工作量大，操作麻烦，费时费力，致使检测周期较长。总之，利用现有方法和检具测量机器的机构误差，其检测周期均在20小时以上，因而不利于生产性应用。
本实用新型的目的是提供一种测量机床、座标测量机等座标类机器空间机构误差使用的，检具结构简单、造价低，定位调整、检测步骤少，操作简便，检测周期短，测量精度高的T形机床误差检具。
T形机床误差检具由两个相互垂直的球列构成，球列(1)与球列(2)相接于球列(1)的中部，球列(1)上有等间距排列的2n＋1个球体，球体(2)上有等间距排列的n＋1个球体，球列(1)上球体与球列(2)上球体球径相同。当球间距为S时，球列(1)最大长度为2nS，球列(2)最大长度为nS。n为任意自然数。球列(1)与球列(2)相交接处球体为球列(1)的第n＋1个球同时为球列(2)的第一个球。
利用T形机床误差检具测量机器的21项机构误差，只需进行六个定位位置的调整及沿11条轴向直线进行测量即可完成全部项目的测量，使测量操作大大简化，测量周期大大缩短。
T形机床检具的进一步改进是在球列(2)自由端部固定连接一根辅助定位杆(3)，辅助定位杆两端部固定连接有球体，其球体球径与球列上球体球径相同。辅助定位杆与球列(1)平行且位于球列(1)和球列(2)构成的平面内，球列(1)有支承(4)和(5)以提高检具刚度使检具不易发生扭曲变形，保证检具的使用及测量精度。
通过辅助定位杆的设置，在通过六个定位位置沿11条轴向直线测量机器的机构误差时，只需进行第一个定位位置的定位调整即可将全部测量定位位置确定进而进行误差的测量，从而进一步减少了繁杂、麻烦的定位调整操作，使检测周期进一步缩短，满足了生产性使用的要求。
利用T形机床误差检具测量机器的21项机构误差，不仅简化了测量操作，大幅度缩短了测量操作周期，而且在测量时只需知道球体间的精确球间距即可测得各项误差的精确值，而检具的各球列的直线度及两球列间的垂直度的偏差在测量过程中由检具自行分出而对检具的测量精度无任何影响。由于检具的这一特点，使检具的制造、使用、维护更加容易和方便。
附图是本实用新型的一个实施例结构图，
以下结合附图进一步说明本实用新型。
图1为T形机床误差检具结构图。
图2－7为测量定位示意图。
如图1所示，T形机床误差检具由球列(1)和与之垂直的球列(2)构成，球列(2)与球列(1)相接于球列(1)中部。球列(1)上布有等间距排列的2n＋1个球径相同的 钢球，其球间距为S时球列(1)最大长度为a1b1＝2nS。球列(2)上布有等间距排列的n＋1个球径相同的钢球，球间距为S时最大长度为nS，即a2b2＝nS＝1／2a1b1。球列(1)与球列(2)相接处钢球b2为球列(1)的第n＋1个球同时为球列(2)的第一个球。辅助定位杆(3)与球列(2)自由端部(即球a2处)固定连接，其两端部各固定有一个钢球a3和b3。辅助定位杆与球列(1)平行且位于球列(1)和球列(2)构成的平面内，其最大长度a3b3等于球列(1)最大长度即2nS，球列(1)支承(4)和(5)一端与球列(1)固定连接，其另一端与辅助定位杆固定连接，支承(4)和(5)相互平行且同时与球列(2)平行。
测量机床误差时，首先将球a1、b1置于球座F1上，调整球列(1)使其与Y轴平行，球列(2)与X轴平行，此时球a3、b3的位置唯一确定。将它们置于球座F2上，F2的位置唯一确定，如图2所示。定位调整完毕后，测量线1和线2。将检具绕a1、b1顺时针翻转180°，将a3、b3置于球座F3上，此时F3的位置唯一确定，即如图3所示。定位后测量线3和线4。将a3、b3置于F2上，并使球列(2)平行Z轴测量线5和线6，即如图4所示。
将a3、b3置于F2上，并使球列(2)平行于Z轴测量线7和线8，即如图5所示。将a3置于F2上，b3置于F3上，使球列(2)平行于Z轴，测量线9、线10，即如图6所示。将a1置于F2上，b1置于F3上，球列(2)平行于Y轴，测量线11，即如图7所示。通过上述六个位置的11条直线的测量即可求得机器的21项机构误差源。
权利要求1.一种用于测量机床、座标测量机等座标类机器误差的T形机床误差检具，其特征是由两个相互垂直的球列构成，球列(1)与球列(2)于球列(1)中部相接，球列(1)上布有等间距排列的2n+1个球体，球间距为S时球列(1)最大长度为2nS，球列(2)上布有等间距排列的n+1个球体，球间距为S时球列(2)最大长度为nS，球列(1)与球列(2)相接处球体为球列(1)的第n+1个球同时为球列(2)的第一个球，两球列上的球体球径相同，所说n为任意自然数。
2.按权利要求1所述的T形机床误差检具，其特征是球列(2)自由端部固定连接有辅助定位杆(3)，辅助定位杆与球列(1)平行并位于球列(1)与球列(2)构成的平面内，辅助定位杆两端部各固定连接一个球体，两球体间距为2nS，球列(1)有支承(4)和(5)。
专利摘要T形机床误差检具有两个相互垂直并固定连接的球列和一根辅助定位杆，球列(1)上布有等间距排列的2n+1个球体，球列(2)上布有等间距排列的n+1个球体，辅助定位杆与球列(2)固定连接并与球列(1)平行且位于两球列构成的平面内。检具通过六个定位位置沿11条轴向直线即可测量出机器的21项机构误差，测量时只需对一个测量定位位置进行调整定位即可将全部六个定位位置确定。
文档编号G01B5/02GK2115516SQ9220476
公开日1992年9月9日 申请日期1992年3月21日 优先权日1992年3月21日
发明者欧阳健飞 申请人:欧阳健飞