CN106041643B - 用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于双摆头五轴数控机床R‑test检测的辅助工装，包括刀柄安装轴、水平连接块、竖直连接轴、检测球棒和球头调节块，刀柄安装轴适于与双摆头五轴数控机床相连；水平连接块沿水平方向延伸，水平连接块的一端与刀柄安装轴可拆卸地相连；竖直连接轴沿竖直方向延伸，竖直连接轴的上端与水平连接块的另一端可拆卸地相连；检测球棒可拆卸地与竖直连接轴的下端相连；球头调节块可拆卸地设在竖直连接轴的下端以调节检测球棒的位置。根据本发明实施例的用于双摆头五轴数控机床R‑test检测的辅助工装，通过调节水平连接块和竖直连接轴的长度，实现同时调节检测球头的球心的竖直偏置和水平偏置，进而实现检测球头空间位置误差的检测。

Description

用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装

技术领域

本发明涉及机械仪器设计领域及机床检测领域，具体涉及一种用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装。

背景技术

目前，数控机床摆动轴几何精度的检测装置主要包括常用的千分表、摆角仪、英国雷尼绍公司的球杆仪、荷兰IBS公司的R-test以及意大利菲迪亚公司的HMS等，其中,R-test检测***可以在机床做RTCP运动时、同时检测球头在三个正交方向的位置误差，为五轴机床摆动轴几何误差的检测、辨识以及联动动态精度评价提供了有利工具。因此，以机床RTCP运动为基础，应用R-test检测仪器进行机床误差检测的方法被国际标准组织所认可，该种检测方法也被称之为五轴机床的R-test检测。

然而，在应用R-test进行五轴机床几何误差的检测、辨识以及动态误差的诊断时，需要通过变换R-test检测仪相对于安装于主轴上的检测球的位置来获取不同的检测数据，以便实现摆动轴全项几何误差的辨识和动态误差的诊断。上述安装要求对于摇篮转台式五轴机床来说，比较容易实现，检测者一方面可以通过磁性吸座将R-test检测***安装在不同转动半径处实现横向水平偏置参数的调整，另一方面也可以通过调节检测棒的长度实现竖直偏置参数的调整。然而，对于双摆头五轴数控机床，若直接应用R-test检测***进行几何误差检测或动态误差诊断时，只能通过调节球棒的长度，即只能调节检测球在竖直方向的偏置参数，来实现摆动轴几何误差的辨识和动态误差的诊断，因此在进行几何误差辨识时、辨识方程数量不足，辨识矩阵会因不满秩而奇异，从而导致无法辨识出摆动轴的全部几何误差项。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一。

为此，本发明提出了一种用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，该辅助工装具有结构简单、使用方便、精度保持性好的特点，可以实现摆动轴全部几何误差的检测、辨识及动态误差的诊断。

根据本发明实施例的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，包括刀柄安装轴、水平连接块、竖直连接轴、检测球棒和球头调节块，所述刀柄安装轴适于与所述双摆头五轴数控机床相连；所述水平连接块沿水平方向延伸，所述水平连接块的一端与所述刀柄安装轴可拆卸地相连；所述竖直连接轴沿竖直方向延伸，所述竖直连接轴的上端与所述水平连接块的另一端可拆卸地相连；所述检测球棒可拆卸地与所述竖直连接轴的下端相连；所述球头调节块可拆卸地设在所述竖直连接轴的下端以调节所述检测球棒的位置。

根据本发明实施例的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，通过调节水平连接块和竖直连接轴的长度，实现同时调节检测球棒的检测球头球心相对于两个摆动轴交点的竖直偏置和水平偏置，从而在相同的检测条件下，通过双摆头五轴数控机床RTCP运动参数修正，实现R-test多种安装位置参数下的检测球棒的检测球头空间位置误差的检测，保证检测数据能够使辨识方程达到满秩，从而实现摆动轴全项几何误差的辨识和动态误差的诊断。该辅助工装具有结构简单、使用方便、精度保持性好的特点，可为双摆头类五轴机床几何误差的检测、辨识及动态误差的诊断提供便利。

根据本发明的一个实施例，所述刀柄安装轴包括第一本体、第一连接轴和第二连接轴，所述第一连接轴设在所述第一本体上，所述第一连接轴的下端与所述第一本体相连，所述第一连接轴的上端与所述双摆头五轴数控机床相连；所述第二连接轴设在所述第一本体上，所述第二连接轴的上端与所述第一本体相连，所述第二连接轴与所述水平连接块的一端可拆卸地相连。

根据本发明的一个实施例，所述第一连接轴的径向尺寸小于所述第一本体的径向尺寸，所述第一连接轴与所述第一本体之间设有沿所述第一连接轴的周向延伸的第一环形槽。

根据本发明的一个实施例，所述第二连接轴形成为从上向下径向尺寸逐渐减小的锥形，所述第二连接轴上设有第一螺纹孔，所述水平连接块的一端设有与所述第二连接轴形状相对应且开口向上的第一安装孔以及与所述第一安装孔导通的第一连接孔，所述第二连接轴与所述水平连接块通过螺钉相连，所述螺钉穿过所述第一连接孔与所述第一螺纹孔可拆卸地配合。

根据本发明的一个实施例，所述第二连接轴与所述第一本体之间设有沿所述第二连接轴的周向延伸的第二环形槽，所述第一安装孔的上端设有径向尺寸大于所述第一安装孔的径向尺寸的台阶孔，所述第二环形槽与所述台阶孔位置相对应。

根据本发明的一个实施例，所述竖直连接轴包括：第二本体、第三连接轴和第四连接轴，所述第三连接轴设在所述第二本体上，所述第三连接轴的下端与所述第二本体的上端相连，所述第三连接轴形成为从下向上径向尺寸逐渐减小的锥形，所述第三连接轴上设有第二螺纹孔，所述水平连接块的另一端设有与所述第三连接轴形状相对应且开口向下的第二安装孔以及与所述第二安装孔导通的第二连接孔，所述第三连接轴与所述水平连接块通过螺钉相连，所述螺钉穿过所述第二连接孔与所述第二螺纹孔可拆卸地配合，所述第四连接轴设在所述第二本体上，所述第四连接轴的上端与所述第二本体的下端相连，所述检测球棒与所述第四连接轴可拆卸地相连。

根据本发明的一个实施例，所述第四连接轴的下端设有第三螺纹孔，所述检测球棒的上端设有连接螺纹，所述检测球棒的上端与所述第三螺纹孔可拆卸地配合。

根据本发明的一个实施例，所述球头调节块的截面形成为矩形，所述球头调节块上设有容纳所述检测球棒的上端穿过的中部通孔，所述球头调节块的上部设有与所述中部通孔导通且贯穿所述球头调节块的两侧的调节槽，所述调节槽的一侧内壁面上设有第四螺纹孔，所述球头调节块上与设有所述第四螺纹孔的一侧内壁面相对的一侧外壁面上设有与所述第四螺纹孔位置对应的第五螺纹孔，所述球头调节块上还设有第一调节螺栓，所述第一调节螺栓从所述第五螺纹孔伸入与所述第四螺纹孔相连以调节所述调节槽的开口尺寸。

根据本发明的一个实施例，所述球头调节块的外壁面上还设有与所述中部通孔导通的第六螺纹孔，所述第六螺纹孔内设有第二调节螺栓，所述第二调节螺栓伸入所述第六螺纹孔且止抵所述检测球棒以调节所述检测球棒的位置。

根据本发明的一个实施例，所述水平连接块和所述竖直连接轴的长度分别可调。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装的***视图；

图2是根据本发明实施例的刀柄安装轴的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的水平连接块的结构示意图；

图4是根据本发明实施例的竖直连接轴的结构示意图；

图5是根据本发明实施例的球头调节块的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的检测球棒的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装与R-test检测***在C-A摆头五轴数控机床上配合使用的示意图。

附图标记：

100：用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装；

1：刀柄安装轴；

10：第一本体；

11：第一连接轴；

12：第二连接轴；

13：第一螺纹孔；

14：第一环形槽；

15：第二环形槽；

2：水平连接块；

21：第一台阶孔；

22：第一安装孔；

23：第一连接孔；

24：第二台阶孔；

25：第二连接孔；

26：第二安装孔；

3：竖直连接轴；

30：第二本体；

31：左侧退刀槽；

32：第三连接轴；

33：第二螺纹孔；

34：右侧退刀槽；

35：第四连接轴；

36：第三螺纹孔；

4：球头调节块；

41：右侧第五螺纹孔；

42：左侧第五螺纹孔；

43：前侧第六螺纹孔；

44：左侧第六螺纹孔；

45：调节槽；

46：中部通孔；

47：右侧第四螺纹孔；

48：左侧第四螺纹孔；

49a：第一调节螺栓；

49b：第二调节螺栓；

5：检测球棒；

51：上端螺纹轴；52：上端退刀槽；

53：上端阶梯轴；54：可变形细轴；

55：精密检测球；

200：R-test检测***。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

随着我国航空航天、船舶和汽车制造业的迅速发展，多轴联动数控机床广泛应用于各种复杂零件的加工。多轴数控机床应用于复杂零件加工时，在其几何精度保证方面主要有两个热点问题：(1)为满足复杂零部件的加工精度要求，必须确保所采用多轴数控机床具有足够的初始几何精度。(2)当多轴数控机床应用于零件的加工后，随着时间的推移，机床的精度有所下降。为此，必须定期对机床进行误差检测和补偿，以保证机床加工精度维持在较为稳定的水平。

无论是评价机床的初始精度，还是定期对机床进行精度检测和误差补偿，几何误差检测和动态误差的诊断都至关重要，而其中一个核心问题就是误差检测工具和检测策略的设计。五轴数控机床的运动单元由平动轴和摆动轴共同组成，摆动轴的制造精度比平动轴的制造精度更难于保证，摆动轴的几何误差对加工精度的影响也更为明显，因此摆头摆动轴几何精度的检测和补偿也一直都是机床几何精度改善难点。

目前，数控机床摆动轴几何精度的检测装置主要包括常用的千分表、摆角仪、英国雷尼绍公司的球杆仪、荷兰IBS公司的R-test以及意大利菲迪亚公司的HMS等，其中，R-test检测***可以在机床做RTCP运动时同时检测球头在三个正交方向的位置误差，为五轴机床摆动轴几何误差的检测、辨识以及联动动态精度评价提供了有利工具。因此，以机床RTCP运动为基础，应用R-test检测仪器进行机床误差检测的方法被国际标准组织所认可，该种检测方法也被称之为五轴机床的R-test检测。

然而，在应用R-test进行五轴机床几何误差的检测、辨识以及动态误差的诊断时，需要通过变换R-test检测仪相对于安装于主轴上的检测球的位置来获取不同的检测数据，以便实现摆动轴全项几何误差的辨识和动态误差的诊断。上述安装要求对于摇篮转台式五轴机床来说，比较容易实现，检测者一方面可以通过磁性吸座将R-test检测***安装在不同转动半径处实现横向水平偏置参数的调整，另一方面也可以通过调节检测棒的长度实现竖直偏置参数的调整。然而，对于双摆头五轴数控机床，若直接应用R-test检测***进行几何误差检测或动态误差诊断时，只能通过调节球棒的长度，即只能调节检测球在竖直方向的偏置参数，来实现摆动轴几何误差的辨识和动态误差的诊断，因此在进行几何误差辨识时、辨识方程数量不足，辨识矩阵会因不满秩而奇异，从而导致无法辨识出摆动轴的全部几何误差项。

为此，本发明提出了一种用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，该辅助工装具有结构简单、使用方便、精度保持性好的特点，可以实现摆动轴全部几何误差的检测、辨识及动态误差的诊断。

下面参照附图1到图7描述根据本发明实施例的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装100。

根据本发明实施例的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装100包括刀柄安装轴1、水平连接块2、竖直连接轴3、检测球棒5和球头调节块4，具体而言，刀柄安装轴1适于与双摆头五轴数控机床相连,水平连接块2沿水平方向延伸，水平连接块2的一端与刀柄安装轴1可拆卸地相连,竖直连接轴3沿竖直方向延伸，竖直连接轴3的上端与水平连接块2的另一端可拆卸地相连,检测球棒5可拆卸地与竖直连接轴3的下端相连,球头调节块4可拆卸地设在竖直连接轴3的下端以调节检测球棒5的位置。

换言之，该用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装100主要由刀柄安装轴1、水平连接块2、竖直连接轴3、检测球棒5和球头调节块4组成，刀柄安装轴1与双摆头五轴数控机床的常用刀柄的安装圆孔配合，通过将刀柄安装在数控机床的主轴上，从而使得刀柄安装轴1能够随数控机床的主轴做五轴运动。

水平连接块2沿水平方向延伸且横截面形成为矩形，竖直连接轴3沿竖直方向(如图1所示的上下方向)延伸且横截面形成为圆形，水平连接块2的一端与刀柄安装轴1可拆卸相连，水平连接块2的另一端与竖直连接轴3的上端可拆卸地相连，具体地连接方式可以是螺钉或螺栓连接，例如，在图1所示示例中，水平连接块2和刀柄安装轴1、竖直连接轴3之间均通过机械螺钉紧固，其中，水平连接块2和竖直连接块3的长度均可以改变。

检测球棒5的上端与竖直连接轴3的下端可拆卸地相连，球头调节块4可拆卸地设在竖直连接轴3的下端，从而通过调节球头调节块4实现对检测球棒5的检测球棒精密检测球55的球心位置的调节，使得检测球棒5的检测球棒精密检测球55的球心能够落在竖直连接轴3的轴线上，例如，在图4和图5所示示例中，检测球棒5的上端与竖直连接轴3的下端螺纹连接，球头调节块4通过机械螺钉紧固在竖直连接轴3的下端。

由此，根据本发明实施例的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装100，通过组合装配具有不同长度的水平连接块2和具有不同长度的竖直连接轴3，实现同时调节检测球棒精密检测球55的球心相对于两个摆动轴交点的竖直偏置和水平偏置，从而在相同的检测条件下，通过双摆头五轴数控机床RTCP运动参数修正，实现R-test多种安装位置参数下的检测球棒精密检测球55空间位置误差的检测，保证检测数据能够使辨识方程达到满秩，从而实现摆动轴全项几何误差的辨识和动态误差的诊断。该辅助工装100具有结构简单、使用方便、精度保持性好的特点，可为双摆头类五轴机床几何误差的检测、辨识及动态误差的诊断提供便利。

在本发明的一些具体实施方式中，刀柄安装轴1包括第一本体10、第一连接轴11和第二连接轴12，第一连接轴11设在第一本体10上，第一连接轴11的下端与第一本体10相连，第一连接轴11的上端与双摆头五轴数控机床相连,第二连接轴12设在第一本体10上，第二连接轴12的上端与第一本体10相连，第二连接轴12与水平连接块2的一端可拆卸地相连。

具体地，如图1和图2所示，刀柄安装轴1包括大致形成为圆柱体的第一本体10和第一连接轴11以及大致形成为圆锥台的第二连接轴12，第一连接轴11、第二连接轴12分别设在第一本体10的两端(如图1所示的上端和下端)。

需要说明的是，第一本体10、第一连接轴11和第二连接轴12之间可以是通过螺纹连接、焊接等连接方式连接而成的组合件，也可以是一体成型的一体件。第一连接轴11的上端与双摆头五轴数控机床的常用刀柄的安装圆孔配合，通过刀柄被安装在数控机床的主轴上，从而使得刀柄安装轴1能够随双摆头五轴数控机床的主轴做五轴运动，第二连接轴12的下端设有第一螺纹孔13，从而与水平连接块2的一端配合，将将刀柄安装轴1与水平连接块2紧固。

其中，第一连接轴11的径向尺寸小于第一本体10的径向尺寸，第一连接轴11与第一本体10之间设有沿第一连接轴11的周向延伸的第一环形槽14。

参照图2，第一连接轴11的截面圆的直径小于第一本体10的截面圆的直径，第一连接轴11与常用刀柄的安装圆孔配合，第一连接轴11与第一本体10之间设有沿第一连接轴11周向延伸的第一环形槽14，刀柄安装轴1通过刀柄被安装于机床主轴上时，第一环形槽14的轴肩与刀柄端面贴合被紧固，从而使得刀柄安装轴1的第一本体10与机床主轴同心。

进一步地，第二连接轴12形成为从上向下径向尺寸逐渐减小的锥形，第二连接轴12上设有第一螺纹孔13，水平连接块2的一端设有与第二连接轴12形状相对应且开口向上的第一安装孔22以及与第一安装孔22导通的第一连接孔23，第二连接轴12与水平连接块2通过螺钉相连，螺钉穿过第一连接孔23与第一螺纹孔13可拆卸地配合。

具体地，如图2和图3所示，第二连接轴12大致形成为从上到下截面圆直径逐渐减小的圆锥台，而水平连接块2的一端设有从上到下径向尺寸逐渐减小的大致形成为锥形的第一安装孔22以及与第一安装孔22导通的形成为圆柱槽的第一连接孔23，第一安装孔22的形状与第一连接轴12相对应，第一连接孔23与第二连接轴12上设有第一螺纹孔13相对应。

当用户在组装刀柄安装轴1和水平连接块2时，首先将第二连接轴12***水平连接块2的第一安装孔22，使第二连接轴12的下端面贴合第一安装孔22的下端面，然后将机械螺钉一端穿过水平连接块2的第一连接孔23，一端紧靠水平连接块2的第一连接孔23外端面，并将机械螺钉旋入刀柄安装轴1的第一螺纹孔13，从而将刀柄安装轴1与水平连接块2紧固。

优选地，第二连接轴12与第一本体10之间设有沿第二连接轴12的周向延伸的第二环形槽15，第一安装孔23的上端设有径向尺寸大于第一安装孔的径向尺寸的台阶孔，第二环形槽15与台阶孔位置相对应。

参照图2和图3，第二环形槽15与第一台阶孔21位置相对应，从而使得在装配第二连接轴12与第一安装孔22时，第二环形槽15和第一台阶孔21可以分别对刀具安装轴1的第二连接轴12和水平连接块2的第一安装孔22有保护作用，可防止安装中的第二连接轴12和第一安装孔22的圆锥面边缘碰伤或颗粒污染。

在本发明的一些具体实施方式中，竖直连接轴3包括第二本体30、第三连接轴32和第四连接轴35。

具体而言，第三连接轴32设在第二本体30上，第三连接轴32的下端与第二本体30的上端相连，第三连接轴32形成为从下向上径向尺寸逐渐减小的锥形，第三连接轴上设有第二螺纹孔33，水平连接块2的另一端设有与第三连接轴32形状相对应且开口向下的第二安装孔26以及与第二安装孔26导通的第二连接孔25，第三连接轴32与水平连接块2通过螺钉相连，螺钉穿过第二连接孔25与第二螺纹孔33可拆卸地配合，第四连接轴35设在第二本体30上，第四连接轴35的上端与第二本体30的下端相连，检测球棒5与第四连接轴35可拆卸地相连。

参照图3和图4，竖直连接轴3主要由大致形成为圆锥台的第三连接轴32和大致形成为圆柱体的第二本体30、第四连接轴35组成，第三连接轴32设在第二本体30上，第三连接轴32的下端与第二本体30的上端相连，第四连接轴35设在第二本体30上，第四连接轴35的上端与第二本体30的下端相连，检测球棒5上端与第四连接轴35可拆卸连接，需要说明的是，第二本体30、第三连接轴32和第四连接轴35之间可以是通过螺纹连接、焊接等连接方式连接而成的组合件，也可以是一体成型的一体件。

第三连接轴32大致形成为从上到下截面圆直径逐渐增大的圆锥台，水平连接块2的另一端设有从上到下径向尺寸逐渐增大的大致形成为锥形的第二安装孔26以及与第二安装孔26导通的形成为圆柱槽的第二连接孔25，第二安装孔26的形状与第三连接轴32相对应，第二连接孔25与第三连接轴32上设有第二螺纹孔33相对应。

当用户组装竖直连接轴3和水平连接块2时，首先将第三连接轴32***水平连接块2的第二安装孔26，使第三连接轴32的上端面贴合第二安装孔26的上端面，然后将机械螺钉一端穿过水平连接块2的第二连接孔25，一端紧靠水平连接块2的第二连接孔25外端面，并将机械螺钉旋入刀柄安装轴1的第二螺纹孔33，从而将竖直连接轴3与水平连接块2紧固。

优选地，如图3和图4所示，竖直连接轴3上设有左侧退刀槽31，水平连接块2上设有第二台阶孔24，左侧退刀槽31与第二台阶孔24位置相对应，从而使得在装配第三连接轴32与第二安装孔26时，左侧退刀槽31和第二台阶孔24可以分别对竖直连接轴3的第三连接轴32和水平连接块2的第二安装孔26有保护作用，可防止安装中的第三连接轴32和第二安装孔26的圆锥面边缘碰伤或颗粒污染。

其中，第四连接轴35的下端设有第三螺纹孔36，检测球棒5的上端设有连接螺纹，检测球棒5的上端与第三螺纹孔36可拆卸地配合。

参照图4和图5，检测球棒5上端具有上端螺纹轴51，上端螺纹轴51上设有连接螺纹，第四连接轴35下端设有与检测球棒5上端螺纹轴51配合的第三螺纹孔36，通过将检测球棒5的上端螺纹轴51的连接螺纹旋入第四连接轴35的第三螺纹孔36，从而将检测球棒5紧固在竖直连接轴3的下端。

优选地，检测球棒5上设有上端退刀槽52，从而保证检测球棒5的上端阶梯轴53的轴线与竖直连接轴3第三螺纹孔36的轴线重合，即有利于保证检测球棒5的轴线与竖直连接轴3的轴线共线。

其中，球头调节块4的截面形成为矩形，球头调节块4上设有容纳检测球棒5的上端穿过的中部通孔46，球头调节块4的上部设有与中部通孔46导通且贯穿球头调节块4的两侧的调节槽45，调节槽45的一侧内壁面上设有第四螺纹孔，球头调节块4上与设有第四螺纹孔的一侧内壁面相对的一侧外壁面上设有与第四螺纹孔位置对应的第五螺纹孔，球头调节块4上还设有第一调节螺栓49a，第一调节螺栓49a从第五螺纹孔伸入与第四螺纹孔相连以调节调节槽的开口尺寸。

参照图1和图6，球头调节块4大致形成为长方体，球头调节块4上设有中部通孔46，中部通孔46能够容纳检测球棒5的上端，球头调节块4通过球头调节块中部通孔46与竖直连接轴3的第四连接轴35间隙配合，并使得球头调节块4的上端面与竖直连接轴3的第二本体30的右端面贴合。

进一步地，球头调节块4的上部设有调节槽45，调节槽45与中部通孔46导通且贯穿球头调节块4，调节槽45的后端一侧的内壁面上设有第四螺纹孔(即图6中所示的右侧第四螺纹孔47和左侧第四螺纹孔48)，而在球头调节块4的相对于设有第四螺纹孔的后侧内壁面的一侧前侧外壁面上设有第五螺纹孔(即图6中所示右侧第五螺纹孔41和左侧第五螺纹孔42)，右侧第五螺纹孔41与右侧第四螺纹孔47相对应，左侧第五螺纹孔42与左侧第四螺纹孔48相对应，球头调节块4上还设有两根第一调节螺栓49a，两第一调节螺栓49a分别旋入球头调节块4的右侧第五螺纹孔41和左侧第五螺纹孔42,通过螺纹旋入的机械预紧力使球头调节块4的调节槽45发生变形，改变调节槽45的开口尺寸，从而将球头调节块4夹紧在竖直连接轴3的第四连接轴35上。

另外，球头调节块4的外壁面上还设有与中部通孔导通的第六螺纹孔，第六螺纹孔内设有第二调节螺栓49b，第二调节螺栓49b伸入第六螺纹孔且止抵检测球棒5以调节检测球棒5的位置。

参照图1和图6，球头调节块4的前侧外壁面和左侧外壁面上分别设有前侧第六螺纹孔43和左侧第六螺纹孔44，球头调节块4还设有分别与前侧第六螺纹孔43和左侧第六螺纹孔44相配合的两根第二调节螺栓49b，通过调节两第二调节螺栓49b的旋入程度可以调节第二调节螺栓49b顶压在检测球棒5的可变形细轴54预紧力，从而微小地改变检测球棒5的精密检测球55球心的位置，最终使得检测球棒5的精密检测球55的球心落在竖直连接轴3的轴线上。

其中，水平连接块2和竖直连接轴3的长度分别可调。例如，在图3和图4所示的示例中，用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装100具有多个不同长度的水平连接块2和多个不同长度的竖直连接轴3，如水平连接块2和竖直连接轴3的个数可以是2个、3个、4个，通过不同长度的水平连接块2和竖直连接轴3直接的配合连接，从而实现同时调节检测球棒5的精密检测球55球心相对于两个摆动轴交点的竖直偏置和水平偏置，从而在相同的检测条件下，通过双摆头五轴数控机床RTCP运动参数修正，实现R-test多种安装位置参数下的检测球棒的检测球头空间位置误差的检测，保证检测数据能够使辨识方程达到满秩，从而实现摆动轴全项几何误差的辨识和动态误差的诊断。

这里需要说明的是，水平连接块2和竖直连接轴3的具体个数和长度可以根据实际设计需求做出适应性改变，从而满足检测过程中对水平偏置和竖直偏置参数的设置。

根据本发明实施例的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，其特征在于，包括：

刀柄安装轴，所述刀柄安装轴适于与所述双摆头五轴数控机床相连；

水平连接块，所述水平连接块沿水平方向延伸，所述水平连接块的一端与所述刀柄安装轴可拆卸地相连；

竖直连接轴，所述竖直连接轴沿竖直方向延伸，所述竖直连接轴的上端与所述水平连接块的另一端可拆卸地相连；

检测球棒，所述检测球棒可拆卸地与所述竖直连接轴的下端相连；

球头调节块，所述球头调节块设有容纳所述检测球棒的上端穿过的中部通孔，且所述球头调节块的外壁面上设有与所述中部通孔导通的第六螺纹孔，所述第六螺纹孔内设有第二调节螺栓，所述球头调节块可拆卸地设在所述竖直连接轴的下端以调节所述检测球棒的位置。

2.根据权利要求1所述的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，其特征在于，所述刀柄安装轴包括：

第一本体；

第一连接轴，所述第一连接轴设在所述第一本体上，所述第一连接轴的下端与所述第一本体相连，所述第一连接轴的上端与所述双摆头五轴数控机床相连；

第二连接轴，所述第二连接轴设在所述第一本体上，所述第二连接轴的上端与所述第一本体相连，所述第二连接轴与所述水平连接块的一端可拆卸地相连。

3.根据权利要求2所述的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，其特征在于，所述第一连接轴的径向尺寸小于所述第一本体的径向尺寸，所述第一连接轴与所述第一本体之间设有沿所述第一连接轴的周向延伸的第一环形槽。

4.根据权利要求2所述的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，其特征在于，所述第二连接轴形成为从上向下径向尺寸逐渐减小的锥形，所述第二连接轴上设有第一螺纹孔，所述水平连接块的一端设有与所述第二连接轴形状相对应且开口向上的第一安装孔以及与所述第一安装孔导通的第一连接孔，所述第二连接轴与所述水平连接块通过螺钉相连，所述螺钉穿过所述第一连接孔与所述第一螺纹孔可拆卸地配合。

5.根据权利要求4所述的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，其特征在于，所述第二连接轴与所述第一本体之间设有沿所述第二连接轴的周向延伸的第二环形槽，所述第一安装孔的上端设有径向尺寸大于所述第一安装孔的径向尺寸的台阶孔，所述第二环形槽与所述台阶孔位置相对应。

6.根据权利要求1所述的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，其特征在于，所述竖直连接轴包括：

第二本体；

第三连接轴，所述第三连接轴设在所述第二本体上，所述第三连接轴的下端与所述第二本体的上端相连，所述第三连接轴形成为从下向上径向尺寸逐渐减小的锥形，所述第三连接轴上设有第二螺纹孔，所述水平连接块的另一端设有与所述第三连接轴形状相对应且开口向下的第二安装孔以及与所述第二安装孔导通的第二连接孔，所述第三连接轴与所述水平连接块通过螺钉相连，所述螺钉穿过所述第二连接孔与所述第二螺纹孔可拆卸地配合；

第四连接轴，所述第四连接轴设在所述第二本体上，所述第四连接轴的上端与所述第二本体的下端相连，所述检测球棒与所述第四连接轴可拆卸地相连。

7.根据权利要求6所述的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，其特征在于，所述第四连接轴的下端设有第三螺纹孔，所述检测球棒的上端设有连接螺纹，所述检测球棒的上端与所述第三螺纹孔可拆卸地配合。

8.根据权利要求6所述的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，其特征在于，所述球头调节块的截面形成为矩形，所述球头调节块的上部设有与所述中部通孔导通且贯穿所述球头调节块的两侧的调节槽，所述调节槽的一侧内壁面上设有第四螺纹孔，所述球头调节块上与设有所述第四螺纹孔的一侧内壁面相对的一侧外壁面上设有与所述第四螺纹孔位置对应的第五螺纹孔，所述球头调节块上还设有第一调节螺栓，所述第一调节螺栓从所述第五螺纹孔伸入与所述第四螺纹孔相连以调节所述调节槽的开口尺寸。

9.根据权利要求8所述的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，其特征在于，所述第六螺纹孔内设有第二调节螺栓，所述第二调节螺栓伸入所述第六螺纹孔且止抵所述检测球棒以调节所述检测球棒的位置。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的用于双摆头五轴数控机床R-test检测的辅助工装，其特征在于，所述水平连接块和所述竖直连接轴的长度分别可调。