[发明专利]一种平面几何误差传递实验装置及方法

权利要求书

1.一种平面几何误差传递实验装置，其特征在于，该装置包括基板(1)、装配件A(2)、装配件B(3)、螺钉(4)、螺母(7)、球面垫圈(5)和锥面垫圈(6)；基板(1)是一中间设有圆形凹槽圆盘，所述凹槽边缘沿圆周方向设有凸台，用于定位装配件；装配件A(2)和装配件B(3)均是一中间设有圆形通孔的圆盘，圆盘两端面的中心处沿圆周方向设有一环形凸台，其中环形凸台内环与所述基板(1)的凹槽一致，环形凸台内环半径大于圆盘的通孔半径，环形凸台外环半径小于圆盘的半径，在圆盘圆周面沿轴向方向设有多个阵列分布的半圆槽，半圆槽位于圆盘的圆周与环形凸台外环之间的环形面，用于装配件A(2)和装配件B(3)的定位；螺钉(4)置在基板(1)的凹槽内，并依次经过装配件A(2)、装配件B(3)、球面垫圈(5)和锥面垫圈(6)并与螺母(7)固定连接；其中装配件A(2)一端的环形凹槽与基板(1)凸台的外周面紧密配合，球面垫圈(5)置于装配件B(3)的环形凹槽内，球面垫圈(5)和锥面垫圈(6)紧密配合，用于平衡螺母的偏斜。

2.如权利要求1所述一种平面几何误差传递实验装置，其特征在于，装配件A(2)和装配件B(3)之间相邻的环形凸台面是一粗加工的面，装配件A(2)和装配件B(3)的其他环形凸台面是一精加工面。

3.一种平面几何误差传递实验方法，其特征在于，该方法具体步骤包括：

步骤一，对加工的装配件A(2)和装配件B(3)进行标记：

对基板(1)的圆盘圆周面、装配件A(2)和装配件B(3)的一个半圆槽作标记，并将装配件A(2)和装配件B(3)半圆槽上的标记作为测量起点基准，将基板(1)的圆盘圆周面上的标记作为装配基准；

步骤二，采用三坐标测量机分别对装配件A(2)和装配件B(3)的所有凸台端面进行接触式测量：

将装配件A(2)或装配件B(3)以其中心轴为水平方式装夹，装配件A(2)或装配件B(3)的接触式测量方式如下：建立装配件A(2)或装配件B(3)的直角坐标系，坐标系的一个轴指向步骤一的测量起点基准标记，以装配件A(2)或装配件B(3)的中心为圆心，以R+ΔR为半径形成的同心圆，在同心圆上均匀布置测量点作为测量轨迹，对两端面凸台按照测量轨迹在同一坐标下进行测量几何形貌并记录，其中，测量轨迹的最内圈和最外圈分别与凸台的边缘距离至少为Smm；

步骤三，装配中测量：

将基板(1)平放固定在工作台上，建立直角坐标系，坐标系的一个轴指向步骤一的装配基准标记，将装配件A(2)上的测量起点基准和基板(1)上的装配基准标记对齐，螺钉(4)置在基板(1)的凹槽内，并依次经过装配件A(2)、装配件B(3)、球面垫圈(5)和锥面垫圈(6)并与螺母(7)固定连接；其中装配件A(2)和装配件B(3)中凸台的粗加工表面紧密配合，装配后，按照步骤二的接触式测量方式对装配件B(3)中精加工的凸台表面进行测量装配位姿并记录；

步骤四，基于零件加工误差和系统装配误差影响机理的理论，利用步骤二测量几何形貌的所有数据在数值计算软件中建立几何误差传递模型，利用几何误差传递模型预测装配件B(3)的位姿，将步骤三的测量结果与配件B(3)的位姿预测结果进行对比，验证平面几何误差传递方法的有效性。

4.如权利要求3所述一种平面几何误差传递实验方法，其特征在于，Smm为2mm。