滚动直线导轨尺寸精度自动测量仪器设计(2)
1.2 滚动直线导轨副及直线导轨的精度检测研究现状 滚动直线导轨副作为精密功能部件，其精度是制约主机精度保持性的关键。直线导轨作为滚动直线导轨副的重要组成部件之一，其尺寸精度是决定直线导轨副精度的关键要素。因此，针对直线导轨副及直线导轨的精度测量是非常重要的。
1.2.1 测量方法研究 针对滚动直线导轨副精度的测量，是指对其进行运动精度的测量。在我国，对滚动直线导轨副的精度检测，通常以中华人民共和国机械行业标准“滚动直线导轨副 第4 部分：验收技术条件(JB/T 7175.4-2006)”为标准。该国标推荐的检验项目主要有以下几点：滑块移动对导轨基准面的平行度、滑块顶面与导轨基准底面高度的尺寸偏差、适用于基准导轨的滑块侧面与导轨侧面基准间距离的尺寸偏差[3]。 传统的测量方法如图 1.1 所示：将直线导轨紧固安装在专用平台上，专用表架底端侧平面紧靠于直线导轨的侧面基准上，两个指示器固定在专用表架上，使其测头触及滑块顶面的中心处以及与导轨侧面基准 B 同侧的滑块侧面的中心处，移动滑块和专用表架，沿导轨全长进行检测，指示器读数的最大差值计为误差值，从而测得滑块移动对导轨底面基准 A 和侧面基准 B 的平行度[3]。至于导轨副的高度、宽度距离的测量，结合专用量块测量即可，方法与平行度测量大致相同。对于直线导轨滚道素线平行度的传统测量方法，如图 1.2 所示：将直线导轨紧固安装于专用平台上，以此平台为基准平面，专用测量表架的底端侧平面紧靠在直线导轨的侧面基准上，使其测头触及事先放置于滚道面上，或者在侧头上加装与滚道相配的钢珠进行测量。该方法对测量人员的操作要求较高，同时在测量时指示器不断变换位置，容易带来误差；被测件需紧固安装在平台上，拆、装时间长，且一次仅能测量一个滚道，效率低。以上所述的手工测量方法，其测量结果很大程度上受到操作者的技术影响，且测量结果重复性低，测量指标具有很大的局限性，已远不能满足对直线导轨副、直线导轨的高精度测量要求，无法适用于现代高效生产的制造厂家。因此，针对滚动直线导轨副及直线导轨的精度检测实现其手工化到自动化、低效到高效的技术变革，是十分必要的。
1.2.2 测量设备 传统的手工测量方法已经无法适应现代加工制造的高精度、快速的测量要求。因此，针对滚动直线导轨副、直线导轨精度测量的自动化装置应运而生。大连机床厂与意大利马波斯公司联合研制了滚动直线导轨副精度自动测量仪，实现针对滚动直线导轨副数个指标的测量，具体测量项目包括：滑座顶面对导轨底面的平行度、滑座侧面对导轨侧基准面的平行度、滑座顶面与导轨底面高度的极限偏差、同一平面上多个滑座顶面高度尺寸的变化量、与导轨基准侧面同侧的滑座侧面与导轨基准侧面间距离的极限偏差、同一平面上多个滑座侧面与导轨基准侧面间距离的变化量、滑座顶面对导轨底面的扭曲、滑座基准侧面对导轨基准侧面的扭曲、滑座摩擦力等[4]。利用数十个位移传感器，结合相对法测量原理，对被测轮廓上的若干特征点进行数据测量，该仪器的检测结果与精度等级的判定最终由仪器自动完成[4]。遗憾的是，该装置无法针对导轨滚道的形位误差进行测量，并且利用四到五个测量点来模拟所需基准面，某种程度上提高了测量结构的复杂度，增加了成本，降低了测量精度。 台湾国立虎尾科技大学和国立中兴大学联合研发了一套可对直线导轨副运行精度同时进行静态/动态测量的装置，。该装置通过空气轴承上的可移动龙门框架平稳地运动，利用水平和垂直方向上的两个电涡流传感器获得关于被测导轨侧面和底面的测量读数，进而通过计算得到直线导轨副水平和垂直方向上的运行平行度误差。该装置的缺点在于为了适配不同型号的导轨，在花岗岩气浮台上打了四排螺纹孔用于被测导轨的安装，由此增加了试验台体积和装配难度，并且使得被测导轨的安装无定位基准，对测量结果造成一定的影响。
上一篇：手持式电驱动高低/方向动力机设计
下一篇：爬楼轮椅的三维结构设计+文献综述