[发明专利]一种自基准可拆卸式对刀显微镜及转接平移观测方法

说明书

本发明属于精密加工与测量技术领域，公开了一种自基准可拆卸式对刀显微镜及转接平移观测方法。为解决现有技术难以满足砂轮轴截面廓形与齿槽廓形的精准对刀问题，提出了依据凸透镜的放大成像原理，在使用同倍率、同视场、同物距的对刀显微镜基础上，通过转接头自基准的安装方式，采用工字型梁转接平移的方法，结合装卸结构单点或两点的定位调整，克服了对刀显微镜的光学设计参数与内、外齿精准对刀的实际观测需求之间的矛盾，达到了砂轮轴截面廓形与齿槽廓形的精准对刀，实现了对刀显微镜结构上可拆卸和在空间紧凑的情况下易于安装调试。本发明具有结构简单紧凑、可拆卸、调节方便有效、观测误差源少等优点，具有良好的市场应用前景与推广价值。

技术领域

本发明属于精密加工与测量技术领域，涉及一种自基准可拆卸式对刀显微镜及转接平移观测方法。

背景技术

对刀即在工件坐标系中使刀具的刀位点位于起刀点(对刀点)上，使其在数控程序的控制下，由此刀具所切削出的加工表面相对于定位基准有正确的尺寸关系，从而保证零件的加工精度要求。在数控加工中，对刀的基本方法有试切法、对刀显微镜对刀、ATC对刀和自动对刀等。常用的对刀显微镜有直筒型、转角型。

磨削是提高表面光洁度和精度的合适方法。为了改善表面质量和尺寸精度，磨削常被用作制造零件的最终工艺，其中数控成形磨齿机以其加工精度高、效率高、齿面修形灵活等优点成为目前齿轮加工中最受欢迎的精加工机床。成形法磨齿是基于砂轮和工件齿轮成线接触，它是将砂轮轴截面廓形修成与齿槽廓形一致(或接触线一致)，依靠砂轮廓形来保证磨削齿形精度，因此，成形砂轮轴截面廓形与齿槽廓形对刀的好坏将直接影响到工件齿轮的加工精度，还会影响数控机床的操作。

砂轮磨削组件作为成形磨齿机中较为重要的部件，其中在砂轮与工件齿轮磨削过程中，由于砂轮与工件齿轮呈线接触磨削时，对砂轮旋转主轴产生一定的冲击作用，引起砂轮旋转主轴几何偏心，导致砂轮磨削组件的振动，进而造成对砂轮动态磨削力的影响，从而产生较大的不确定的复映误差，将不利于齿面加工精度的提高，基于此，通过砂轮主轴回转运动采用柔性驱动方式，对内、外齿轮进行磨削加工将有益于改善此问题，但是，由于砂轮磨削组件中砂轮悬臂架结构的限制，且常用的对刀显微镜是通过其上固有的光轴与刀具的夹持端，采用圆柱母线进行夹持、定位，故不能满足在砂轮悬臂架结构条件下砂轮轴截面廓形与齿槽廓形精准的显微对刀需求；常用的对刀显微镜结构上不可拆卸，不能满足在结构紧凑情况下的安装调试；此外，常用的对刀显微镜还可以采用磁性表座夹持的方式进行工件对刀，此方法对工件观测基准面和对刀显微镜物镜系统基准面的平行对中比较困难；存在较大的视觉误差和安装定位误差；对结构适应性要求比较高且磁性表座难以在不导磁的结构上固定。

发明内容

为解决在成形磨齿条件下，针对砂轮磨削组件采用柔性驱动方式的情况，对内、外齿轮进行磨削加工过程中，现有技术难以满足砂轮轴截面廓形与齿槽廓形的精准对刀问题，本发明提出了依据凸透镜的放大成像原理，在使用同倍率、同视场、同物距的对刀显微镜基础上，通过砂轮悬臂架上表面自基准安装的方式以及对刀显微镜的结构优化设计，采用工字型梁转接平移的方法，结合物镜系统基于长圆孔B的导向性调节和依靠圆柱母线法的单点或两点的定位调节，克服了对刀显微镜的光学设计参数与内、外齿精准对刀的实际观测需求之间的矛盾，在拓展观测范围的同时达到了砂轮轴截面廓形与齿槽廓形的精准对刀，实现了对刀显微镜结构上可拆卸和在空间紧凑的情况下易于安装调试，满足了内、外齿磨削加工过程中随着砂轮径向磨损的动态变化对对刀显微镜视场精准平移的工况需求。

具体技术方案如下：

一种自基准可拆卸式对刀显微镜，包括：目镜系统、自基准转接头、套筒、一字螺钉、物镜系统、球头紧定螺钉。