适用于大尺寸气浮球的球度测量装置及其方法

摘要

本发明公开了一种适用于大尺寸气浮球轴承球度测量装置及其方法。在单轴气浮台的仪表平台上安装调心机构、旋转工装和测微仪，将气浮球安装在旋转工装上，通过调心机构将气浮球的中心和单轴气浮台的中心重合，通过旋转工装调整测微仪的测量位置，旋转单轴气浮台同时通过旋转工装调整测微仪相对于球的测量位置，最后根据测量数据可以获得球的球度误差。本发明可以实现对大尺寸气浮球的高精度球度误差测量。

主权项

一种大尺寸气浮球轴承球度测量方法，采用的测量装置包括单轴气浮台(1)、调心机构(2)、旋转工装(3)和测微仪(4)，单轴气浮台(1)安装于地基上，调心机构(2)置于单轴气浮台(1)的载重平台上，旋转工装(3)安装在调心机构(2)上，测微仪(4)安装于地基基座上，其特征在于，方法如下：步骤一：给单轴气浮台和调心机构通以高压气体；步骤二：将气浮球轴承安装于旋转工装上；步骤三：通过调心机构使气浮球轴承的中心和单轴气浮台的中心重合；步骤四：调整测微仪使之测量端面对准气浮球的赤道圆；步骤五：绕竖直轴旋转单轴气浮台至15°i位置，i＝0，1，2...23，测微仪测量其测头与球面的距离并记录测微仪的读数d₁(i)(i＝0，1，2，...，23)，测量过程中测微仪的敏感方向始终指向球心；步骤六：调整旋转工装使气浮球绕过球心的水平轴旋转15°，分别处于‑15°和+15°；步骤七：绕竖直轴旋转单轴气浮台至15°i位置i＝0，1，2...23，测微仪测量其测头与球面的距离并记录测微仪的读数d_j(i)(j＝2，3；i＝0，1，2，...，23)，测量过程中测微仪的敏感方向始终指向球心；步骤八：对测量数据进行处理得到球的球度误差：$\begin{array}{c}{\mathrm{\Delta d}}_j\left(i\right)=d_j\left(i\right)-{\bar{d}}_j\left(i\right)-\frac{2}{24}\cos \frac{2\mathrm{\pi i}}{24}\underset{k=0}{\overset{23}{\Sigma }}\left(d_j\left(k\right)\cos \frac{2\mathrm{\pi k}}{24}\right)\\ -\frac{2}{24}\sin \frac{2\mathrm{\pi i}}{24}\underset{k=0}{\overset{23}{\Sigma }}\left(d_j\left(k\right)\sin \frac{2\mathrm{\pi k}}{24}\right)-x_{2c}\cos \frac{4\mathrm{\pi i}}{24}-x_{2s}\sin \frac{4\mathrm{\pi i}}{24}\end{array}$其中x_2c、x_2s为气浮台径向回转误差的二次谐波系数。