[發明專利]一種高精度空間角度零件的測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 201410337074.4
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號: CN104154896A
• 公開（公告）日: 2014-11-19
• 發明（設計）人: 呂振玉;杜衛國;孟宇澄;蔡智淵;王麗;宋國彬;代啟超
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0七研究所
• 主分類號: G01B21/22
• 分類號: G01B21/22
• 代理公司: 天津盛理知識產權代理有限公司 12209
• 代理人: 王倩

技術領域

本發明涉及超精密加工檢測技術領域，尤其是一種高精度空間角度零件的測量裝置及測量方法。

背景技術

超精密加工技術是為適應現代高技術需要而發展起來的先進機械制造技術，目前它已成為機械制造發展的重要方向之一，同時也是元器件制造和掌握當今尖端技術的關鍵技術和手段。超精密加工技術的發展，與測量技術的進步是密切相關的。超精密加工技術對測量期望甚高，沒有高精度測量手段，就不能評價超精密加工精度。例如錐棱面零件(圖6)是一種高精度空間角度零件，零件的三個錐棱面所形成的6度角要求較高，公差在±10＂以內，表面粗糙度為0.8μm。用于零部件的定位和調零，廣泛用于到機械、微電子、航空航天、國防等高科技領域中。由于沒有專用的測量工具及手段，目前對高精度空間角度零件測量時存在費時、重復性差、測量精度低等技術問題，因此，準確有效的測量技術對超精密加工有極其重要的意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能夠提高測量速度和測量準確性，而且可以重復使用的高精度空間角度零件的測量裝置及測量方法。

本發明的目的是通過以下技術手段實現的：

一種高精度空間角度零件的測量裝置，其特征在于：包括支撐機構、定位機構和輔助測量機構，支撐機構由底部和側面構成，底部的一側邊制出側面，底部的上表面與側面的內側壁之間的夾角α等于90°，底部的上表面與下表面之間的夾角β等于棱錐面形成的交線與零件安裝面所形成的夾角，底部的上表面為零件定位面，側面的內側壁為零件安裝面，該側面上均布制出多個帶螺紋的沉孔，每個沉孔內均安裝一個定位機構，該定位機構是由磁鋼和可調螺釘構成的磁力部件，磁鋼安裝在可調螺釘釘帽的上端面，安裝有磁鋼的一端位于側板的內側端面，輔助測量機構是多個平放在錐棱面零件的錐棱面所形成的V型槽中的不銹鋼圓柱體。

而且，所述的磁鋼和可調螺釘通過高粘度膠結合而成。

而且，所述的可調螺釘的下底面為圓形平面，該圓形平面上制出一個穿過圓心的凹槽。

而且，所述的帶螺紋的沉孔和定位機構均為四個。

一種高精度空間角度零件的測量方法，其特征在于：具體測量步驟為：

⑴.首先調節可調螺釘將定位機構的磁力調到最小，即磁力機構螺釘釘帽的下端面與沉孔的上表面接觸；

⑵.將錐棱面零件安裝在支撐機構上，調節定位機構的可調螺釘使磁鋼與錐棱面零件的安裝面接觸，使零件裝夾牢固；

⑶.將帶錐棱面零件的測量裝置安裝在三坐標測量儀的工作臺上；

⑷.將三個輔助測量機構安裝在錐棱面零件的三個錐棱面所形成的V型槽中；

⑸.采用投影法測量三個輔助測量機構所形成的角度，即為零件的三個錐棱面所形成的空間角度。

本發明的優點和積極效果是：

1、本測量裝置僅需采用投影法測量三個輔助測量機構所形成的角度，即可確定零件的三個錐棱面所形成的空間角度，因此降低了測量的難度、提高了測量速度以及測量結果的準確度。

2、本測量裝置結構簡單、易于制造、使用方便、可重復使用。

3、本高精度空間角度零件的測量裝置及測量方法具有測量方便、測量方法簡單、實用可靠、測量精度高等優點，采用磁力定位機構，尤其適用于薄壁易變形零件的空間角度測量。

附圖說明

圖1是高精度空間角度零件的測量裝置的示意圖；

圖2是定位機構的示意圖；

圖3-1是支撐機構的三維示意圖；

圖3-2是支撐機構的剖面示意圖；

圖4是安裝了錐棱面零件的高精度空間角度零件的測量裝置(輔助測量裝置除外)的示意圖；

圖5是安裝了錐棱面零件的高精度空間角度零件的測量裝置的示意圖；

圖6是錐棱面零件的立體圖；

圖7是錐棱面零件二維主視圖。

具體實施方式

下面結合附圖詳細敘述本發明的實施例；需要說明的是，本實施例是敘述性的，不是限定性的，不能以此限定本發明的保護范圍。

一種高精度空間角度零件的測量裝置，包括支撐機構1-1、定位機構1-2和輔助測量機構1-3，支撐機構由底部3-4和側面3-5構成，底部的一側邊制出側面，底部的上表面與側面的內側壁之間的夾角α等于90°，底部的上表面與下表面之間的夾角β等于棱錐面形成的交線與零件安裝面所形成的夾角。底部的上表面為零件定位面3-1，側面的內側壁為零件安裝面3-3，該側面上均布制出多個帶螺紋的沉孔3-2，每個沉孔內均安裝一個定位機構，本實施例中，帶螺紋的沉孔和定位機構均為四個。