[發(fā)明專利]內(nèi)孔尖邊的精確測量裝置及測量方法

有效

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• 申請日: 2012-06-16
• 公開（公告）號: CN102809339A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發(fā)明（設計）人: 馬永紅;賈少敏;呼延剛毅;曹彥榮;王家輝;趙文永
• 申請（專利權）人: 西安航空動力控制科技有限公司
• 主分類號: G01B5/02
• 分類號: G01B5/02
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 呂湘連

所屬領域：

本發(fā)明屬于工程測量領域。具體涉及一種內(nèi)孔尖邊的精確測量裝置及測量方法。

現(xiàn)有技術：

在精密偶件中，內(nèi)孔尖邊，也是襯套的功能邊；如圖3所示的零件圖，尖邊要求0.025mm最大，內(nèi)孔尖邊的測量，通常指內(nèi)孔中尖邊倒角沿內(nèi)孔壁與其相鄰垂直邊之間倒邊部分在內(nèi)孔軸向上的投影長度，如圖4（a）倒角為斜角的放大圖，圖4（b）倒角為圓角的放大圖，陰影區(qū)域為尖邊0.025mm最大的合格區(qū)域。

內(nèi)孔尖邊的測量方法有兩種：

一種是借助牙模和投影儀進行測量，該方法的測量精度在0.1mm，而精密偶件內(nèi)孔尖邊通常要求0.025mm最大，而且測量精度要求為尺寸公差的1/5，即0.005mm，因此該方法不能滿足其測量精度；

另一種方法就是剖切零件后，將內(nèi)孔尖邊呈放在投影儀下測量，此方法不僅浪費太大，而且僅適用于靠加工程序保證的零件；而精密偶件的內(nèi)孔尖邊最終一般都是通過研磨和拋光這一手工操作實現(xiàn)的，無法用加工程序保證，故該方法也不能實現(xiàn)內(nèi)孔尖邊的精確測量。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是：為了解決現(xiàn)有借助牙模和投影儀進行內(nèi)孔尖邊測量不能滿足其測量精度，以及現(xiàn)有剖切零件后在投影儀下測量引起的浪費太大且無法滿足測量條件的不足，提出一種新的內(nèi)孔尖邊的精確測量裝置及測量方法。

本發(fā)明的技術方案是：一種內(nèi)孔尖邊的精確測量裝置，包括通過擋塊2和偏心螺釘6固定在底座1上的二維手動平臺3；二維手動平臺3通過兩個垂直方向上的微分驅(qū)動頭分別提供x方向和y方向的平移；所述二維手動平臺3上固定有V型塊Ⅰ4；表架7通過底座1上的鍵槽實現(xiàn)其在底座1上的x方向滑動；千分表根據(jù)測量精度的需要可固定在表架7上；還有一個滑塊10通過底座1上的導向槽實現(xiàn)x方向的滑動且能通過梯形螺栓12固定在底座1上的T型槽中；滑塊10上固定有一個支座9，支座9上有一個通過調(diào)節(jié)螺釘11固定的能實現(xiàn)水平面360°轉(zhuǎn)動的V型塊Ⅱ8；

一個帶十字刻線的90°內(nèi)窺鏡通過壓板Ⅰ5固定在V型塊Ⅰ4上，同時，待測尖邊的零件通過壓板Ⅱ14固定在V型塊Ⅱ8上，調(diào)整V型塊Ⅱ8，使內(nèi)窺鏡軸線和零件內(nèi)孔軸線一致；

或者，帶十字刻線的90°內(nèi)窺鏡通過壓板Ⅱ14固定在V型塊Ⅱ8上，同時，待測尖邊的零件通過壓板Ⅰ5固定在V型塊Ⅰ4上，調(diào)整V型塊Ⅱ8，使內(nèi)窺鏡軸線和零件內(nèi)孔軸線一致。

在二維手動平臺3x方向上的微分驅(qū)動頭提供的精度不能滿足內(nèi)孔尖邊測量精度的情況下，則在表架7中增加一個千分表，通過二維手動平臺3右側(cè)邊在x方向的移動帶動其作相應的移動。

為了提高內(nèi)窺鏡輔助工裝的使用壽命，所有部件均經(jīng)過熱處理和表面處理。

一種使用所述裝置進行內(nèi)孔尖邊精確測量的方法，包括如下步驟：

步驟1：通過微分驅(qū)動頭調(diào)整二維手動平臺3，使內(nèi)窺鏡y向刻線與零件內(nèi)孔尖邊的垂直邊重合，十字刻線的交叉點與零件內(nèi)孔尖邊理論點重合；讀取二維手動平臺3上x方向微分驅(qū)動頭讀數(shù)a1，或者根據(jù)精度需要讀取表架7上千分表讀數(shù)b1；

步驟2：通過移動x方向微分驅(qū)動頭，使得內(nèi)窺鏡十字刻線的的交點與尖邊倒角最大點重合；讀取二維手動平臺3上x方向微分驅(qū)動頭讀數(shù)a2，或者根據(jù)精度需要讀取表架7上千分表讀數(shù)b2；

步驟3：得到內(nèi)孔尖邊值a：a＝|a2－a1|，或者a＝|b2－b1|。

作為上述內(nèi)孔尖邊的精確測量裝置發(fā)明構(gòu)思一致的另外一種替代裝置，包括固定在底座1上的二維工具顯微鏡，一個帶十字刻線的90°內(nèi)窺鏡通過壓板Ⅰ5固定在二維工具顯微鏡上的V型塊Ⅰ4上，同時，待測尖邊的零件通過壓板Ⅱ14固定在V型塊Ⅱ8上，調(diào)整V型塊Ⅱ8，使內(nèi)窺鏡軸線和零件內(nèi)孔軸線一致；

或者，帶十字刻線的90°內(nèi)窺鏡通過壓板Ⅱ14固定在V型塊Ⅱ8上，同時，待測尖邊的零件通過壓板Ⅰ5固定在二維工具顯微鏡V型塊Ⅰ4上，調(diào)整V型塊Ⅱ8，使內(nèi)窺鏡軸線和零件內(nèi)孔軸線一致。

一種使用上述二維工具顯微鏡替代裝置進行內(nèi)孔尖邊精確測量的方法，包括如下步驟：

步驟1：通過調(diào)整二維工具顯微鏡，，使內(nèi)窺鏡y向刻線與零件內(nèi)孔尖邊的垂直邊重合，十字刻線的交點與零件內(nèi)孔尖邊理論點重合；直接讀取二維工具顯微鏡x方向的讀數(shù)c1；

步驟2：通過調(diào)整二維工具顯微鏡，使得內(nèi)窺鏡十字刻線的交點與尖邊倒角最大點重合；直接讀取二維工具顯微鏡x方向的讀數(shù)c2；

步驟3：得到內(nèi)孔尖邊值a：a＝|c2－c1|。

本發(fā)明的有益效果是：