[实用新型]一种激光滚珠丝杠副行程测量仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种大型的激光滚珠丝杠副行程测量仪。

背景技术

动态行程测量仪主要用于产品的出厂检验及于生产过程中的质量控制。对于较短行程的测量仪技术已较成熟。随着目前大型、重型滚珠丝杠副的市场需求量的急剧上升，丝杠生产厂家增多，而国内8米以上的滚珠丝杠行程测量仪还是空白。对于生产这些大型化的测量仪还需有众多的问题需要解决：

首先，在现较短行程测量仪中，有的采用滑动导轨，有的采用滚动导轨。滑动导轨的缺点是：摩擦力大，导轨易磨损；拖车很沉，若用母丝杠带动，结构复杂。滚动导轨虽然摩擦力小，但精度调整很难。而动态测量是以测量拖车在主导轨上运动完成的，摩擦磨损是必然的。尤其当8米以上的滚珠丝杠行程测量仪的导轨很长时，加工困难，成本很高，当精度丧失时，修复精度也需要很长时间，影响使用。

其次，是用于固定安装测量头的测头架，现测量仪的测头架一种是直接安装在拖车上，在对径安装的测头架上放置测头，测头放在丝杠的螺旋槽内，能消除丝杠跳动或弯曲对测量造成的影响，但为了与对径安装的辅助测头配合，测头架在轴向靠弹簧调整，很不方便，整个机构复杂。还有一种测量仪于采用滚动导轨，拖车较轻，但测头架上只有一个测头，它既要带动拖车运动，又要通过拖车带动读数头移动实现位移测量，当导轨有误差或丝杠弯曲时，都会造 成测头位置的变化，甚至与丝杠脱离接触，从而影响测量结果。对于螺纹导程误差的动态测量，只有测量元件与测量测头一起沿着螺旋槽的固定位置移动才能真正反映螺旋线的误差，测量的结果才真实可靠，同时，为满足生产需要，测头安装调整应快捷方便。

再有，测量仪器的尾架顶尖也是非常关键的定位与支撑元件，尤其对大型测量仪而言，尾架顶尖的精度保持性与刚度都是非常重要的指标。目前，国内外的测量仪尾架都采用普通的圆柱式顶尖套，顶尖套的外圆与尾架的内孔精密配合。其缺点是：使用磨损后，出现间隙，不容易修复，影响测量精度；承载小；刚度低。

另随着测量仪的大型化，还有一些辅助设施需要改进。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种激光滚珠丝杠副行程测量仪，其可以填补国内生产大型(8米以上)滚珠丝杠行程测量仪技术的空白，高效且具有高品质。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种激光滚珠丝杠副行程测量仪，包括：一床身，中间区域带有导轨；一主轴箱，置于床身的头端，内置角度编码器；一激光干涉箱，置于床身的尾端，内置双频激光干涉仪；一尾架，置于床身的导轨上，且位于激光干涉箱之前，尾架上套设顶尖套；被测丝杠夹置在主轴箱与尾架间；一载有测量棱镜的拖车，横跨在导轨上且可沿导轨往复行进，测头架置于拖车的底座上且可随拖车同行。

所述床身中间区域带有的导轨为气浮磁浮导轨，该床身采用整体硬质材料，中间区域的导轨是在床身上直接开槽加工而成，两侧具有凸起的轨道，该凸起的轨道上表面为精密的平面导轨，其外侧为立面侧轨；一对气浮平面导轨，分别设在两凸起的轨道上；至少有一气浮磁浮双结构体侧轨，设在床身外侧的立面侧轨上；

所述的测头架包括有一测头架基体，测头架基体通过支架与测量仪的拖车刚 性连接；在测头架基体的上方设置可实现轴向位移的轴向移动板及径向位移的径向导向板；一弹性机构体，通过轴向弹性元件和径向弹性元件实现与径向导向板的连接；设有一组同向的联动测头，至少包括有带动测头和测量测头；所述的带动测头尾端固定在测头架基体上，头端置入被测件的滚道内；测量测头固定在弹性机构体的内侧底板上；

所述尾架上开设V型阴导轨槽，所述的顶尖套带有V型阳导轨，该顶尖套的V型阳导轨通过一对压板的压紧而固定卧于V型阴导轨槽内；

在床身中间区域的导轨上还置有若干组用于支撑被测丝杠的浮动支撑，所述浮动支撑高度可升降；

所述的被测丝杠由主轴箱与尾架内侧的双顶尖及上述的若干组浮动支撑定位。

所述的气浮平面导轨是床身本体上的两平面导轨与其上的两组气浮轴承组成；该气浮轴承上有用于被安装在拖车上的球端螺钉定位的球形窝；所述的气浮磁浮双结构体侧轨包括一设在床身外立面侧轨上段位置处的平面与一组气浮轴承和平铺在床身外立面侧轨下段位置处的一排导磁铁与磁钢组成。

所述一组同向的联动测头中还包括有一外圆定位测头，该外圆定位测头尾端固定在弹性机构体的径向导向板上，头端抵在被测件的外圆上。

在尾架的V型阴导轨槽的上方开设一注油孔；所述V型阴导轨槽的斜向壁与轴线夹角为15～45°夹角。