[实用新型]三棱形轴孔工件零位自动找正装置

说明书

一、技术领域

本实用新型属于机电精密测量技术领域，具体涉及精密传动部件在加工时的零位自动找正装置

二、背景技术

三棱形曲线为一种以圆为基准的延伸外摆线，在360°周向其极半径由小逐渐非线性增大，再由大逐渐对称减小，其极半径“增大”、“减小”再“增大”再“减小”循环变化，在360°周向上共循环三次，呈每隔120°对称分布，其大小与形状由基圆直径和偏心距两个参数确定。三棱形轴孔工件是横截面形状为三棱形曲线的轴类零件和孔类零件的统称。三棱形轴与三棱形孔套装在一起一般称为三棱形的轴毂联接，用于传递运动和动力，作为一种新型联接方式，跟传统的键与键槽联接方式相比，具有联接强度高、在载荷作用下能自动定心、保持轴与转动零件的动平衡、传递扭矩大、没有应力集中、传动时的振动和噪声低等优点，非常适合于转动速度高、传递扭矩大并且要求低噪声的场合。目前，三棱形的轴毂联接广泛应用于船舶工业、航空航天、高精度刀具系统和F1赛车等的运动和动力传递。

作为一种精密传动部件，三棱形轴孔工件的加工精度要求很高。由于三棱形为非圆闭合曲线，在加工开始时需要对被加工的三棱形轴孔工件C轴零点位置进行找正，即让三棱形轴孔工件绕C轴轴心转动到某个固定位置(此时，工件上三棱形轮廓的一个最小极半径点与工件中心点之间的连线处于水平方向)，简称零位找正。在加工开始时对三棱形轴孔工件(毛坯)的零位找正是否准确，直接影响着三棱形轴孔工件的精度和产品质量。目前，三棱形轴孔工件在磨削时，其零位找正是采用标准塞规、水平仪和手轮操作三结合的办法。这种传统的手动找正方法，主要存在着对工人的技术水平要求高，工人劳动强度大，耗时，精度不易保证等缺点。

三、发明内容

本实用新型旨在针对目前三棱形轴孔工件在磨削时手动找正中存在的不足之处，提供一 种三棱形轴孔工件零位自动找正装置，具有能快速检测出三棱形轴孔工件在机床上的夹持位置与理想零点位置之间的偏转角度，并指示机床转动其夹持工件的C轴至工件的零点位置，能实现三棱形轴孔工件零位自动找正等特点。

本实用新型的目的是这样实现的：一种三棱形轴孔工件零位自动找正装置，主要包括圆光栅编码器、耦合法兰部件、重锤、CPU处理单元、偏转角度指示器等。圆光栅编码器内的处理电路、CPU处理单元、偏转角度指示器通过电路或无线收发装置或电路和无线收发装置连接。

圆光栅编码器是一种通用的转角检测传感器，主要由两个圆光栅(圆光栅为一块玻璃圆盘，沿其圆周360°方向上均匀分布着明暗相间且指向圆心的直线形条纹，其“明暗相间”为透明与不透明相互间隔)、发光管、受光管、处理电路、轴承、轴、前端法兰、筒体外壳等组成。一个圆光栅(动栅)套装并固接于轴上，其圆心与轴心重合，轴的轴心线垂直于圆光栅的盘面；另一个圆光栅(静栅)固接于前端法兰上，两个圆光栅的盘面相互平行，其各自的中心在轴心线上重合；轴承的内圈与轴套装在一起，轴承的外圈与前端法兰套装在一起，轴承的中心、前端法兰的中心和轴的轴心线三者重合，轴与前端法兰可相对转动；发光管和受光管分别安置于两个圆光栅盘面的前面和后面(沿轴的轴线方向)。两个圆光栅、发光管、受光管、处理电路、轴承以及轴的一部分，封装于前端法兰和筒体外壳组成的封闭壳体中，前端法兰和筒体外壳通过螺钉固接。轴的一端从前端法兰的中心孔处穿出并暴露在壳体之外，能相对于前端法兰和筒体外壳转动。处理电路的电源线及信号线从筒体外壳上开孔引出。在外力或者运动惯性的作用下，轴能相对于壳体(包括前端法兰和筒体外壳)转动，从而带动与轴固接的圆光栅(动栅)相对于另一个与前端法兰固接的圆光栅(静栅)转动，通电后，两个圆光栅、发光管、受光管和处理电路一起工作，就能根据两个圆光栅的相对转动角度的大小发出相应的信号，从而测量出两个圆光栅的相对转动角度，亦即测量出圆光栅编码器的轴与壳体(包括前端法兰和筒体外壳)之间的相对转动角度。