一种多齿分度台检定用平面反射镜装置的制作方法

1.本发明涉及计量器械检定技术领域，尤其涉及一种多齿分度台检定用平面反射镜装置。


背景技术：

2.多齿分度台是一种提供高准确度分度值的角度计量标准器具，也是一种用于精加工的圆分度装置，在对多齿分度台的最大分度间隔误差进行检定时，可采用多面棱体与被检分度台以排列互比法进行检定外，还可以使用相同等级的分度台以排列互比进行检定；两种方法均需要自准直仪读取微小角度变化值，在使用相同等级的分度台以排列互比进行检定时，需要在叠放的分度台上固定一个平面镜，用于辅助自准直仪读数。
3.现有授权公告号为cn102914260b的发明专利，公开了一种基于光电式两轴准直仪的转台分度误差检测方法，它包括以下步骤：(1)将多齿分度台安装在被检转台工作面的中心，平面反射镜固定在多齿分度台上，利用自准直仪瞄准平面反射镜；(2)将被检转台回转一周使双轴光电自准直仪两轴均有读数；(3)将被检转台置零位，读取双轴光电自准直仪的初始值，然后，将多齿分度台及反射镜随被检转台一起转动φ角度；(4)将反射镜随多齿分度台向相反的方向回转-φ角度后，光电自准直仪再次瞄准反射镜并读取测量值，直至整周；(5)改变多齿分度台相对于转台的倾斜角，同时保持双轴光电自准直仪不动，重复步骤2至4进行第二次检测，读取双轴光电自准直仪的测量值。
4.如上述技术方案，在对分度台进行检定之前，需要在多齿分度台上固定一个平面镜，但是现有平面镜一般固定方式单一，缺乏调节自由度，安装使用起来十分困难，手动调整极易出现误差，会影响到检定的准确度；而部分可调自由度的平面镜，往往缺乏稳定性，主要是因为平面镜调节机构内部产生的应力或者回弹力，其会导致平面镜发生半小时甚至数小时的回弹位移，使得平面镜法线产生漂移，影响分度台的检定精度。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提出了一种调节便利且结构稳定的多齿分度台检定用平面反射镜装置，以解决现有平面镜调节后机构不稳定易导致偏移的问题。
6.本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种多齿分度台检定用平面反射镜装置，包括底座、中心轴、环形轴承、壳体、平面镜、粗调机构、精调机构和锁止机构，其中，
7.中心轴固定在底座上；
8.环形轴承套在中心轴上，环形轴承内圈与中心轴过盈配合连接；
9.壳体套在环形轴承上，壳体与环形轴承外圈过盈配合连接，中心轴上下贯穿壳体；壳体的周向面上开设有一处圆形凹槽，平面镜嵌合在圆形凹槽内；粗调机构固定在底座上，且粗调机构可带动壳体依靠环形轴承进行转动；
10.精调机构固定在壳体上，且精调机构与粗调机构选择性固定连接并可带动壳体转动；
11.锁止机构设置在中心轴上，且锁止机构可沿中心轴上下移动，并抵持中心轴的周向面和壳体的内壁，以将中心轴与壳体进行相对固定。
12.在以上技术方案的基础上，优选的，所述粗调机构包括伞齿盘、伞齿轮和粗调杆，其中，
13.伞齿盘固定在底座上，中心轴从伞齿盘的中间穿过，中心轴与伞齿盘同心设置；壳体内设置有一处齿轮槽，伞齿轮位于齿轮槽内，且伞齿轮与伞齿盘啮合连接；粗调杆从壳体外插入壳体内，且粗调杆与伞齿轮串接固定。
14.在以上技术方案的基础上，优选的，所述底座、中心轴和伞齿盘通过铣削方式一体成型。
15.在以上技术方案的基础上，优选的，所述精调机构包括支架、环套、螺纹套筒、螺杆、精调杆和复位件，其中，
16.壳体上开设有一处通孔，通孔与齿轮槽相贯通，支架在通孔的左侧及右侧各设置有一个，支架与壳体的顶面固定连接；
17.环套套设在粗调杆上，环套与粗调杆间隙配合；
18.螺纹套筒固定在环套上，且螺纹套筒呈竖直设置并经通孔延伸至壳体外；
19.螺杆与螺纹套筒通过螺纹连接，螺杆可选择性穿过螺纹套筒及环套以抵持粗调杆；
20.精调杆贯穿通孔右侧的支架并抵持在螺纹套筒上，精调杆与支架通过螺纹连接；复位件安装在通孔左侧的支架上，且复位件持续对螺纹套筒施加向右侧移动的力。
21.在以上技术方案的基础上，优选的，所述复位件包括顶杆、端板和拉簧，其中，
22.顶杆贯穿通孔左侧的支架，顶杆与通孔左侧的支架滑动连接；
23.端板固定在顶杆远离螺纹套筒的一端上；
24.拉簧套设在顶杆上，拉簧的一端与端板固定连接，另一端与通孔左侧的支架固定连接。
25.在以上技术方案的基础上，优选的，所述锁止机构包括螺纹旋钮、平面轴承、锁止套和弹簧，其中，
26.螺纹旋钮与中心轴的上端部通过螺纹相连接；
27.平面轴承套在中心轴上，且平面轴承位于螺纹旋钮的下侧；
28.锁止套套在中心轴上，且锁止套位于平面轴承的下侧，锁止套的内壁上设置有第一斜面，锁止套的外壁上设置有第二斜面，中心轴的周向面上设置有对应第一斜面的第三斜面，壳体的内壁上设置有对应第二斜面的第四斜面；
29.中心轴上设置有一个台阶面，弹簧套在中心轴上，且弹簧的上端抵持锁止套，弹簧的底端抵持在台阶面上。
30.在以上技术方案的基础上，优选的，所述锁止套的内壁上设置有若干滚珠，滚珠与锁止套的位置相对固定且可自由转动。
31.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括磁性可调刻度圈，所述磁性可调刻度圈固定在底座上。
32.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括固定机构，所述固定机构包括连接块、快锁杆和弹性块，
33.其中，底座的底部设置有环形底板，连接块为阶梯状压块，连接块的槽口抵持在环形底板上，连接块上设置有一处纵向孔；
34.快锁杆贯穿纵向孔，纵向孔的直径大于快锁杆的杆部直径；
35.弹性块位于连接块与快锁杆的手柄的中间，快锁杆贯穿弹性块。
36.更进一步优选的，所述连接块与环形底板之间夹持有橡胶垫板。
37.本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置相对于现有技术具有以下有益效果：
38.(1)通过将平面镜安装在壳体上，且壳体与底座的中心轴通过环形轴承相连接，并设置有粗调机构和精调机构带动壳体沿中心轴进行转动，还设置有锁止机构将中心轴与壳体进行定位，以使得壳体与中心轴的位置相对固定，如此一来能够防止壳体因粗调机构和精调机构产生的应力或回弹力导致转动而影响平面镜的位置，以避免平面镜法线偏移，其结构稳定，能够有效的提高检定精度；(2)通过设置支架、环套、螺纹套筒、螺杆、精调杆和复位件组成精调机构，且精调机构与粗调机构进行连接，并通过粗调机构带动壳体及平面镜进行转动调节，如此一来，无需设置两套用于驱动壳体转动的传动系统，通过螺杆即可实现精调机构与粗调机构的操作切换，其具有调节便利、结构紧凑的优点。
附图说明
39.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
40.图1为本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置的立体图；
41.图2为本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置的纵向剖面图；
42.图3为本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置的爆炸图；
43.图4为本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置的精调机构与粗调机构连接结构图；
44.图5为本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置的底座及中心轴结构图；
45.图6为本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置的壳体纵向剖面图；
46.图7为本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置的锁止套纵向剖面图；
47.图8为本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置的固定机构安装结构图；
48.图9为本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置的固定机构结构图。
具体实施方式
49.下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
50.如图1～9所示，本发明的多齿分度台检定用平面反射镜装置，包括底座1、中心轴2、环形轴承3、壳体4、平面镜5、粗调机构6、精调机构7、锁止机构8、磁性可调刻度圈9和固定机构10。
51.其中，中心轴2固定在底座1上；环形轴承3套在中心轴2上，环形轴承3内圈与中心轴2过盈配合连接；壳体4套在环形轴承3上，壳体4与环形轴承3外圈过盈配合连接，中心轴2上下贯穿壳体4；壳体4的周向面上开设有一处圆形凹槽401，平面镜5嵌合在圆形凹槽401内；粗调机构6固定在底座1上，且粗调机构6可带动壳体4依靠环形轴承3进行转动；精调机构7固定在壳体4上，且精调机构7与粗调机构6选择性固定连接并可带动壳体4转动；锁止机构8设置在中心轴2上，且锁止机构8可沿中心轴2上下移动，并抵持中心轴2的周向面和壳体4的内壁，以将中心轴2与壳体4进行相对固定；
52.如上述结构中，粗调机构6能够带动壳体4和平面镜5依靠环形轴承3围绕中心轴2转动，精调机构7能够通过粗调机构6带动壳体4和平面镜5进行转动，其为选择性固定连接并进行驱动，在精调机构7与粗调机构6固定连接时，精调机构7能够驱动壳体4和平面镜5进行转动，而在精调机构7与粗调机构6断开连接后，仅有粗调机构6能够带动壳体4和平面镜5进行转动，其为一套相关联的传动系统，无需另设一套传动系统用于精调机构7的驱动，从而提高了装置结构的紧凑性；
53.由于调节机构可能会因为应力或回弹力导致壳体4转动造成平面镜5偏移，因此设置有锁止机构8用于定位，其可将壳体4与中心轴2的位置进行相对固定，以避免壳体4因调节机构的应力或回弹力转动造成平面镜5偏移，从而保证检定精度；本装置主要实现水平旋转调节，因为在多齿分度台的检定工作开始之前，会对多齿分度台进行整平调节，因此无需设置俯仰姿态的调节机构，从而减少调节带来的回弹漂移影响。
54.在本实施例中，作为一种优选方式，如图2及图3所示，所述粗调机构6包括伞齿盘601、伞齿轮602和粗调杆603，其中，伞齿盘601固定在底座1上，中心轴2从伞齿盘601的中间穿过，中心轴2与伞齿盘601同心设置；壳体4内设置有一处齿轮槽402，伞齿轮602位于齿轮槽402内，且伞齿轮602与伞齿盘601啮合连接；粗调杆603从壳体4外插入壳体4内，且粗调杆603与伞齿轮602串接固定；
55.如此一来，在转动粗调杆603时，伞齿轮602同步转动，伞齿轮602沿伞齿盘601转动的同时，带动壳体4及平面镜5一同进行转动，从而调节平面镜5的位置，由于采用了伞齿轮传动，其具有较高的传动精度，且结构紧凑。
56.在本实施例中，作为一种优选方式，所述底座1、中心轴2和伞齿盘601通过铣削方式一体成型；由于多齿分度台的检定精度要求较高，因此底座1、中心轴2和伞齿盘601可利用加工中心进行一体铣削成型制造，从而提高整体精度，以提高平面镜5的调节精度，降低检定误差。
57.在本实施例中，作为一种优选方式，如图2、图3及图4所示，所述精调机构7包括支架701、环套702、螺纹套筒703、螺杆704、精调杆705和复位件706，其中，壳体4上开设有一处通孔403，通孔403与齿轮槽402相贯通，支架701在通孔403的左侧及右侧各设置有一个，支架701与壳体4的顶面固定连接；环套702套设在粗调杆603上，环套702与粗调杆603间隙配合；螺纹套筒703固定在环套702上，且螺纹套筒703呈竖直设置并经通孔403延伸至壳体4外；螺杆704与螺纹套筒703通过螺纹连接，螺杆704可选择性穿过螺纹套筒703及环套702以抵持粗调杆603；精调杆705贯穿通孔403右侧的支架701并抵持在螺纹套筒703上，精调杆705与支架701通过螺纹连接；复位件706安装在通孔403左侧的支架701上，且复位件706持续对螺纹套筒703施加向右侧移动的力；
58.如此一来，在将螺杆704向下拧紧并抵持在粗调杆603上后，此时粗调杆603失效，粗调杆603、环套702和螺纹套筒703位置相对固定，之后转动精调杆705，通过精调杆705驱动螺纹套筒703向左移动，同时复位件706会给螺纹套筒703一个向右的力，通过正反转精调杆705配合复位件706便可实现螺纹套筒703的左右晃动，在螺纹套筒703移动的同时，由于螺杆704与粗调杆603锁止导致位置相对固定，因此螺纹套筒703会通过环套702带动粗调杆603进行轻微转动，从而驱动伞齿轮602沿伞齿盘601进行滚动，以实现壳体4和平面镜5的精准旋转调节；精调机构7是通过粗调机构6带动壳体4和平面镜5进行旋转调节，无需另设传动系统，因此其整体结构紧凑，有利于降低装置的体积。
59.在本实施例中，作为一种优选方式，如图1及图4所示，所述复位件706包括顶杆7061、端板7062和拉簧7063，其中，顶杆7061贯穿通孔403左侧的支架701，顶杆7061与通孔403左侧的支架701滑动连接；端板7062固定在顶杆7061远离螺纹套筒703的一端上；拉簧7063套设在顶杆7061上，拉簧7063的一端与端板7062固定连接，另一端与通孔403左侧的支架701固定连接；
60.如上述结构，拉簧7063会通过端板7062带动顶杆7061向右移动，从而顶住螺纹套筒703，以实现仅需转动精调杆705即可使螺纹套筒703左右摆动的功能，从而带动粗调杆603正反转进行微调，当然，复位件706也可设置为与精调杆705相同的结构，即在通孔403左侧及右侧支架701上均设置螺纹连接的精调杆705，通过转动两个精调杆705实现微调工作。
61.在本实施例中，作为一种优选方式，如图2、图3、图5、图6及图7所示，所述锁止机构8包括螺纹旋钮801、平面轴承802、锁止套803和弹簧804，其中，螺纹旋钮801与中心轴2的上端部通过螺纹相连接；平面轴承802套在中心轴2上，且平面轴承802位于螺纹旋钮801的下侧；锁止套803套在中心轴2上，且锁止套803位于平面轴承802的下侧，锁止套803的内壁上设置有第一斜面8031，锁止套803的外壁上设置有第二斜面8032，中心轴2的周向面上设置有对应第一斜面8031的第三斜面201，壳体4的内壁上设置有对应第二斜面8032的第四斜面404；中心轴2上设置有一个台阶面202，弹簧804套在中心轴2上，且弹簧804的上端抵持锁止套803，弹簧804的底端抵持在台阶面202上；
62.如此一来，在平面镜5调节到位后，转动螺纹旋钮801，使螺纹旋钮801向下移动，同时平面轴承802和锁止套803一并向下移动，直至锁止套803的第一斜面8031与中心轴2周向面上的第三斜面201相抵持、锁止套803的第二斜面8032与壳体4内壁上的第四斜面404相抵持，从而依靠斜面的摩擦力使得壳体4与中心轴2的位置相对固定，以此防止壳体4和平面镜5因粗调机构6和精调机构7的应力或回弹力造成转动，避免产生偏差，从而提高检定精度，当需要解除限位时，反向转动螺纹旋钮801，平面轴承802和锁止套803在弹簧804的作用下向上移动，锁止套803脱离中心轴2和壳体4，此时便又可通过粗调机构6和精调机构7进行壳体4的转动调节。
63.在本实施例中，作为一种优选方式，如图7所示，所述锁止套803的内壁上设置有若干滚珠8033，滚珠8033与锁止套803的位置相对固定且可自由转动；
64.由于锁止套803需要上下移动，因此在其内部设置有滚珠8033，其可避免锁止套803由于长期滑动摩擦导致与中心轴2的配合不稳定，以避免出现锁止套803锁止不到位的现象。
65.在本实施例中，作为一种优选方式，如图2所示，所述磁性可调刻度圈9固定在底座
1上，以便于计量工作人员对平面镜5的方向设置自定义的零点，提高检定的便利性。
66.在本实施例中，作为一种优选方式，如图8及图9所示，所述固定机构10包括连接块1001、快锁杆1002和弹性块1003，其中，
67.底座1的底部设置有环形底板101，连接块1001为阶梯状压块，连接块1001的槽口10011抵持在环形底板101上，连接块1001上设置有一处纵向孔10012；
68.快锁杆1002贯穿纵向孔10012，纵向孔10012的直径大于快锁杆1002的直径；
69.弹性块1003位于连接块1001与快锁杆1002的手柄10021的中间，快锁杆1002贯穿弹性块1003；
70.如此一来，在本装置进行安装固定时，先将连接块1001压在环形底板101上，快锁杆1002穿过连接块1001的纵向孔10012与分度台进行连接固定，之后通过手柄10021锁紧快锁杆1002，由于纵向孔10012的直径大于快锁杆1002的直径，因此锁紧时连接块1001能够向环形底板101倾斜，以对底座1进行夹持固定，其具有安装便利的优点。
71.为了使连接块1001能够充分贴合环形底板101进行压紧，因此本装置在连接块1001与环形底板101之间夹持有橡胶垫板1004，以补偿误差，能够使连接块1001充分抵持环形底板101进行压紧，以避免本装置与分度台之间发生位移导致出现检定偏差。
72.具体实施步骤：
73.在使用本装置时，将两个多齿分度台层叠设置，本装置通过固定机构10固定在上方的分度台上，用于辅助自准直仪读数，检定时，通过首先通过粗调机构6对带动壳体4转动，大致调节平面镜5的朝向，之后通过精调机构7带动粗调机构6继续调节，精调平面镜5的朝向，使其对准自准直仪，再转动螺纹旋钮801，通过锁止机构8对粗调机构6进行锁紧限位，得到平面镜的初始位置x，之后转动两个多齿分度台，一个分度台正转，另一分度台反转，两个分度台一次转动的角度相同，例如上层的分度台带动本装置正转了30
°
，而下层的分度台带动上层分度台和本装置反转了30
°
，此时自准直仪便可判断出平面镜5此时的位置是否与初始位置x一致，重复上述动作若干次，若平面镜5回复到了初始位置x，则说明两个分度台刻度一致，若平面镜5发生偏移，则说明两个分度台的刻度不一致。
74.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。