[发明专利]一种滚珠直线导轨副滚道半径在线测量方法

说明书

本发明公开一种滚珠直线导轨副滚道半径在线测量方法，该方法利用激光位移传感器多角度测量同一位置与滚道截面上的圆弧上三点的距离，通过三角函数关系推导出滚道截面圆弧圆心位置并计算得到其半径值，并多次测量滚道轴向不同位置的截面半径，取多次测量的平均值为滚道半径值。该发明实现对滚道半径快速精确测量，测量精度取决于所使用的激光位移传感器测量精度，采用高精度激光位移传感器可以实现对滚道半径测量精度误差小于0.1微米。而且利用数控机床本身具有高精度传动的工作台进行检测，测量更准确。

技术领域

本发明涉及直线导轨测量领域，尤其涉及一种滚珠直线导轨副滚道半径在线测量方法。

背景技术

目前，直线导轨精度测量大多采用手工测量或接触式传感器进行测量，对试验员素质要求高且测量结果精确性差。

发明内容

为了解决现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种测量精确的滚珠直线导轨副滚道半径在线测量方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种滚珠直线导轨副滚道半径在线测量方法，所述在线测量方法包括以下步骤：

1)将激光位移传感器通过夹具安装在数控机床的床身上，选取激光位移传感器初始测量位置为点O₁，其中夹具可带动激光位移传感器的测量头在垂直于滚道轴线的平面内围绕点O₁任意角度转动；

2)直线导轨的滚道磨削时，将直线导轨安装在数控机床的工作台上，利用成型砂轮磨削滚道，磨削完后将滚道擦拭干净；

3)利用激光位移传感器并配合数控机床工作台的移动，多次测量并计算出滚道轴向不同位置的截面半径，取滚道轴向不同位置的截面半径平均值为滚道半径值。

所述步骤3)的具体方法如下：

a)利用激光位移传感器测量点O₁到滚道圆弧上依序的三个点A₁、B₁、C₁的距离，分别记为l_1A、l_1B、l_1C，其中每次测量间隔角度均为θ，即O₁A₁与O₁B₁、O₁B₁与O₁C₁所成夹角均为θ；

b)以点O₁为坐标系原点，测量中线O₁B₁与坐标系O₁X相重合，数控机床工作台的移动方向与坐标系O₁Z相平行，建立三维直角坐标系XYZ，测量点A₁、B₁、C₁的坐标分别为(-l_1Acosθ,l_1Asinθ,0)、(-l_1B,0,0)、(-l_1Ccosθ,-l_1Csinθ,0)；

c)利用三角函数关系，推导得到滚道圆弧A₁B₁C₁的圆心O′₁的坐标(x₁,y₁,z₁)，其中x₁、y₁、z₁的具体取值计算如下：

z₁＝0；