[发明专利]一种微细切削测量转换装置及其公差预测方法

权利要求书

1.一种微细切削测量转换装置，其特征在于:其包括伺服电机(1)、蜗杆(2)、蜗轮(3)、隔板(4)、测头(6)、刀具(8)、设于机床工作台上的工件(10)以及用于加工检测的旋转机构；所述伺服电机(1)输出端通过联轴器与蜗杆(2)连接，所述蜗杆(2)与蜗轮(3)配合，所述旋转机构设置在隔板(4)下方，所述测头(6)与刀具(8)设置在旋转机构内；所述旋转机构包括：主动轮(5)、从动轮(7)、链条(11)、座套(9)、设置在隔板(4)右端的双头螺柱(12)以及设置在隔板(4)左端的传动轴(13)；所述从动轮(7)通过轴承设置在双头螺柱(12)上，所述蜗轮(3)设置在传动轴(13)上，所述传动轴(13)穿过隔板(4)通过键与主动轮(5)连接，所述主动轮(5)通过链条(11)与从动轮(7)连接，所述从动轮(7)上设有座套(9)；

所述测头(6)与刀具(8)分别设置在旋转机构的座套(9)内。

2.根据权利要求1所述的一种微细切削测量转换装置，其特征在于：所述测头(6)与刀具(8)与经旋转机构传递与机床主轴连接，并与工件(10)相对应。

3.根据权利要求1或2所述的一种微细切削测量转换装置，其特征在于：所述座套(9)的个数为2个或2个以上。

4.利用权利要求1所述的装置进行公差预测方法，其特征在于步骤如下：

①利用刀具(8)对工件(10)进行切削加工；

②经旋转机构转换，利用测头(6)对加工后的工件(10)进行在线测量；

③判断加工后的尺寸是否小于3mm；如果小于3mm，执行步骤⑤，如果大于等于3mm，执行步骤④；

④根据现有基本尺寸段3-1000mm的标准公差表评定加工后的公差等级，然后执行步骤⑦；

⑤采用幂函数模型进行曲线拟合；

501提取基本尺寸段3-250mm，公差等级为IT01、IT0、IT1、IT2、IT3、IT4的标准公差数值，计算几何平均值D并制成表格；

502基于幂函数方法进行建模，得到公差等级为IT01、IT0、IT1、IT2、IT3、IT4的基本尺寸与标准公差数值之间的幂函数模型并拟合出曲线图，并对拟合曲线图的横纵坐标取对数，幂函数拟合模型如下：

IT01幂函数模型：IT01＝0.189D^0.379；

IT0幂函数模型：IT0＝0.291D^0.383；

IT1幂函数模型：IT1＝0.464D^0.384；

IT2幂函数模型：IT2＝0.738D^0.379；

IT3幂函数模型：IT3＝1.264D^0.356；

IT4幂函数模型：IT4＝2.152D^0.336；

⑥根据拟合得到的幂函数模型，分别对拟合曲线图的横纵坐标取对数，对基本尺寸0.01-3mm标准公差进行预测；

⑦判断加工后的公差等级是否满足设定的加工要求，如果满足要求，则过程结束，如果没有满足设定加工要求，则执行步骤①。

5.根据权利要求4所述的公差预测方法，其特征在于：对所述步骤⑤中公差等级IT01、IT0、IT1、IT2、IT3、IT4幂函数模型的拟合程度进行求解，计算在显著性水平α＝0.01的情况下对应的F分布值与回归系数R²。

6.根据权利要求4所述的公差预测方法，其特征在于：所述步骤⑥中公差等级系数采用R5优先系数，将此基本尺寸段分为9段：0.01-0.03mm、0.03-0.06mm、0.06-0.10mm、0.10-0.18mm、0.18-0.30mm、0.30-0.60mm、0.60-1.00mm、1.00-1.80mm、1.80-3.00mm，利用拟合得到的幂函数模型，分别对上述9段进行标准公差值进行预测分析。