专利名称：一种正交轴系的垂直度和位置度检测方法
技术领域：
本发明属于精密机械轴系检测技术领域，具体涉及一种正交轴系的垂直度和位置 度检测方法。
背景技术：
随着光电系统综合技术的不断发展，高精度稳瞄技术和高精度传动系统已成为现 阶段发展的必然趋势，为保证光电系统准确地捕获、瞄准和跟踪目标，对正交轴系仪器的方 位、俯仰回转轴系均提出了很高的指标要求。昼夜侦察装置等转塔类光电产品就是其中一 种具有正交轴系的光电产品，其结构特点是正交轴系分别为产品的方位轴系和俯仰轴系， 方位轴系采用成对预紧轴承，俯仰轴系由左右两个半轴部件通过中框连接构成，左右半轴 均采用一个角接触球轴承，其特殊要求为左右半轴的轴承内座具有工艺孔，且工艺孔轴线 与轴承安装轴的同轴度不大于<2 0. 01。昼夜侦察装置等转塔类光电产品是一种高精度的精 密仪器，对其正交轴系的垂直度和位置度均有很高的精度要求。在这类转塔光电产品的装 调过程中涉及到正交轴系的位置度及垂直度的装调技术，其中正交轴系的位置度及垂直度 的检测技术尤为关键，是进行装调的前提和依据。

发明内容
本发明的目的是提供一种正交轴系的垂直度和位置度检测方法，可方便、快速、有 效地完成对正交轴系垂直度和位置度的检测。为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是一种正交轴系的垂直度和位置 度检测方法，包括以下步骤
检测架放置于装配平台上，将待测的正交轴系部件固定于检测架上； 位置度检测
a、调整待测的正交轴系部件，绕方位轴线转动俯仰轴系，使俯仰轴系的俯仰轴线与装 配平台的上表面平行；
b、使用高度测量仪分别测量俯仰轴系两个半轴的工艺孔中心相对于装配平台上表面 的高度，计算出高度差，所述高度差不得大于0. 01mm，此时俯仰轴系两个半轴工艺孔中心相 对于装配平台上表面的高度记为Hl ；
C、将俯仰轴系绕方位轴线旋转180°，再使用高度测量仪分别测量俯仰轴系两个半轴 工艺孔中心相对于装配平台上表面的高度，计算出高度差，所述高度差不得大于0. 01mm，此 时俯仰轴系两个半轴工艺孔中心相对于装配平台上表面的高度记为H2 ；
d、根据位置度偏差计算公式，计算出位置度偏差，其中位置度偏差的计算公式是位置 度偏差=|Η1-Η2|/2 ； 垂直度检测
a、在俯仰轴系两个半轴上分别安装一个可调反射镜工装，调整两个反射镜工装的反射 镜面，使所述两个反射镜面均与俯仰轴系的俯仰轴线垂直，通过自准直平行光管看，分划板反射像画圆量最小；
b、调整自准直平行光管，使自准直平行光管与其中一个反射镜面准直； C、将俯仰轴系绕方位轴线旋转180°，从自准直平行光管中看，俯仰轴线重合；
d、用自准直平行光管的测微功能，测得方位轴线的角偏值θ；
e、根据垂直度偏差计算公式，计算出垂直度偏差，其中垂直度偏差的计算公式是垂直 度偏差=θ/2。进一步地，所述自准直平行光管是使用CCD传感器的自准直平行光管。本发明的检测方法简单，可使用同一装置、同一工位，操作方便、快捷，可连续、有 效地完成对正交轴系垂直度和位置度的检测，工作效率高。本发明为正交轴系的装调提供 了科学依据，采用本发明的检测方法可以实现对复杂光电产品正交机械轴系垂直度和位置 度的检测。


图1为本发明一种实施例的检测架的结构示意图； 图2为图1的左视图3为本发明一种实施例的待测正交轴系部件结构示意图； 图4为本发明一种实施例的检测状态示意图； 图5为本发明一种实施例的可调反射镜工装结构示意图； 图6为图5的右视图； 图7为图5沿A-A的剖视图。
具体实施例方式
实施例如图1 图7所示，一种正交轴系的垂直度和位置度检测方法，包括以下步骤 检测架1放置于装配平台4上，待测的正交轴系部件2通过螺钉3固定到检测架1上，
待测的正交轴系部件2的正交轴系由方位轴系和俯仰轴系构成，方位轴系的方位轴线为 I - I，俯仰轴系的俯仰轴线为II - II，方位轴系由成对预紧轴承构成，俯仰轴系由两个半 轴构成，其半轴也是由成对预紧轴承构成，半轴之间通过中框连接； 位置度检测
a、调整待测的正交轴系部件2，使待测正交轴系部件2的方位轴线I- I与装配平台的 上表面平行，之后绕方位轴线I _ I转动俯仰轴系，使俯仰轴系的俯仰轴线II - II与装配平 台的上表面平行；
b、使用高度测量仪分别测量俯仰轴系两个半轴的工艺孔中心相对于装配平台上表面 的高度，计算出高度差，其中一个高度为195. 66mm，另一个高度为195. 65mm，两高度差为 0. 01mm，此时俯仰轴系两个半轴工艺孔中心相对于装配平台上表面的高度记为Hl，Hl取值 可为 195. 65mm 或 195. 66mm,我们取 195. 65mm ；
C、将俯仰轴系绕方位轴线I _ I旋转180°，再使用高度测量仪分别测量俯仰轴 系两个半轴工艺孔中心相对于装配平台上表面的高度，计算出高度差，其中一个高度为195. 69mm，另一个高度为195. 70mm，两高度差为0. 01mm，此时俯仰轴系两个半轴工艺孔 中心相对于装配平台上表面的高度记为H2，H2取值可为195. 70mm或195. 69mm，我们取 195. 70mm ；
d、根据位置度偏差计算公式位置度偏差=|H1-H2 |/2，计算出位置度偏差，位置度偏 差等于0. 025mm，满足位置度不大于0. Imm的要求； 垂直度检测
a、在俯仰轴系两个半轴上分别安装一个可调反射镜工装，可调反射镜工装由安装基座 9、弹簧7、反射镜基座6、反射镜5和调节螺钉8组成，可调反射镜工装的反射镜基座6固定 于俯仰轴系半轴上，调整两个反射镜工装的反射镜5，使两个反射镜5的镜面均与俯仰轴系 的俯仰轴线II - II垂直，通过自准直平行光管看，分划板反射像画圆量最小；
b、调整自准直平行光管，使自准直平行光管与其中一个反射镜面准直；
c、将俯仰轴系绕方位轴线I_ I旋转180°，从自准直平行光管中看，俯仰轴线II _ II 重合；
d、用自准直平行光管的测微功能，测得方位轴线的角偏值θ，θ为40"；
e、根据垂直度偏差计算公式垂直度偏差=θ/2，计算出垂直度偏差，垂直度偏差等于 20〃，垂直度满足精度不大于30"的要求。 其中，自准直平行光管是使用CCD传感器的自准直平行光管。
权利要求
一种正交轴系的垂直度和位置度检测方法，其特征在于包括以下步骤检测架放置于装配平台上，将待测的正交轴系部件固定于检测架上；位置度检测a、调整待测的正交轴系部件，绕方位轴线转动俯仰轴系，使俯仰轴系的俯仰轴线与装配平台的上表面平行；b、使用高度测量仪分别测量俯仰轴系两个半轴的工艺孔中心相对于装配平台上表面的高度，计算出高度差，所述高度差不得大于0.01mm，此时俯仰轴系两个半轴工艺孔中心相对于装配平台上表面的高度记为H1；c、将俯仰轴系绕方位轴线旋转180°，再使用高度测量仪分别测量俯仰轴系两个半轴工艺孔中心相对于装配平台上表面的高度，计算出高度差，所述高度差不得大于0.01mm，此时俯仰轴系两个半轴工艺孔中心相对于装配平台上表面的高度记为H2；d、根据位置度偏差计算公式，计算出位置度偏差，其中位置度偏差的计算公式是位置度偏差=|H1 H2|/2；垂直度检测a、在俯仰轴系两个半轴上分别安装一个可调反射镜工装，调整两个反射镜工装的反射镜面，使所述两个反射镜面均与俯仰轴系的俯仰轴线垂直，通过自准直平行光管看，分划板反射像画圆量最小；b、调整自准直平行光管，使自准直平行光管与其中一个反射镜面准直；c、将俯仰轴系绕方位轴线旋转180°，从自准直平行光管中看，俯仰轴线重合；d、用自准直平行光管的测微功能，测得方位轴线的角偏值θ；e、根据垂直度偏差计算公式，计算出垂直度偏差，其中垂直度偏差的计算公式是垂直度偏差=θ/2。
2.根据权利要求1所述的正交轴系的垂直度和位置度检测方法，其特征在于所述自 准直平行光管是使用CCD传感器的自准直平行光管。
全文摘要
本发明公开了一种正交轴系的垂直度和位置度检测方法，使用高度测量仪两次测量工艺孔中心高度，根据高度差计算得出正交轴系的位置度，使用光学方法检测正交轴系的垂直度。本发明的检测方法简单，可使用同一装置、同一工位，操作方便、快捷，可连续、有效地完成对正交轴系垂直度和位置度的检测，工作效率高。本发明为正交轴系的装调提供了科学依据，采用本发明的检测方法可以实现对复杂光电产品正交机械轴系垂直度和位置度的检测。
文档编号G01B21/02GK101922923SQ20101024120
公开日2010年12月22日 申请日期2010年7月31日 优先权日2010年7月31日
发明者赵艳平 申请人:中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所