[發明專利]同軸光檢測柱孔圓度和直線度的裝置及方法

無效

• 申請號: 201310006580.0
• 申請日: 2013-01-08
• 公開（公告）號: CN103017684A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 董淵;李超;呂彥飛;李述濤;金光勇;張喜和
• 申請（專利權）人: 長春理工大學
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01B11/27
• 代理公司: 長春菁華專利商標代理事務所 22210
• 代理人: 陶尊新

技術領域

本發明涉及一種同軸光檢測柱孔圓度和直線度的裝置及方法，在非接觸、非破壞的前提下，利用中心開有小孔的圓錐透鏡形成的同心激光束實時檢測零件柱孔的圓度和直線度，屬于光學檢測技術領域。

背景技術

在精密或者超精密機械加工領域，如何控制柱孔的圓度和直線度事關零件的配合、旋轉精度，直接關系到摩擦、振動、噪聲等，進而影響零部件的使用壽命和能耗。因此，需要準確評定柱孔圓度和直線度，評定結果不僅為零件的驗收提供依據，而且也有助于提高零部件加工精度和裝配精度。所述評定其前提是柱孔圓度和直線度的檢測。

所述柱孔指圓柱內孔，柱孔圓度是指被檢零件內孔實際圓輪廓與評定基圓的偏差值。一種與本發明有關的現有圓度評定方法為最小二乘圓法，該方法以最小二乘圓作為評定基圓，圓度△C為：

ΔC=D_max-D_min???????????????（1）

式中：D_max為被測柱孔某截面不同角度采集點相對于最小二乘圓1圓心O₀的最大距離，D_min為被測柱孔某截面不同角度采集點相對于最小二乘圓1圓心O₀的最小距離，如圖1所示。

按最小二乘法構建最小二乘圓1，也就是求解最小二乘圓的圓心坐標值X₀、Y₀和圓半徑R₀的極小值，設被測柱孔某截面不同角度處采集點到最小二乘圓圓心的距離為D_i，i為采集點序號，即：

F(X0,Y0,R0)=Σi=1nDi2=min---(2)]]>

n個采集點i的連線即為實測圓2，也就是某截面的實際輪廓線，在根據公式（2）求得的D_i中包括D_max和D_min，再根據公式（1）求得被測柱孔某截面處的圓度。如果令截面序號為j，公式（1）寫作ΔCj=Djmax-Djmin.]]>

柱孔直線度是指被檢零件內孔實際軸線與評定基線的偏差值。以評定基線作為Z軸建立直角坐標系，將上述圓度計算得到的柱孔各個截面的最小二乘圓的圓心坐標設為O_0j（X_0j，Y_0j），那么柱孔的直線度△S為：

ΔS=2d_max??????????????????????（3）