[發明專利]基于超聲波測厚儀的深孔直線度檢測方法

在審

• 申請號: 201510688506.0
• 申請日: 2015-10-12
• 公開（公告）號: CN105203068A
• 公開（公告）日: 2015-12-30
• 發明（設計）人: 于大國;楊俊超;徐文凱;武文皓;張榮濤
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01B21/24
• 分類號: G01B21/24
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于超聲波測厚儀的深孔直線度檢測方法，包括計入表面誤差的超聲深孔直線度檢測裝置，其特征在于計入表面誤差的超聲深孔直線度檢測裝置包括檢測部分、工件移動部分和工件位置檢測部分，所述的檢測部分包括檢測架(9)、超聲波測厚儀探頭(10)、深度千分尺(11)、基準塊(12)，檢測架(9)固定在絕對坐標系內靜止不動，絕對坐標系的原點位于檢測架中間圓孔的圓心位置；超聲波測厚儀探頭(10)固定在深度千分尺(11)的測量桿端部；基準塊(12)固定在檢測架(9)上，深度千分尺(11)固定在基準塊上；所述的工件移動部分包括工件(4)、夾具(13)、導軌(14)，工件(4)裝夾在夾具(13)上，夾具(13)置于導軌(14)上，并可沿導軌移動，導軌(14)固定于檢測架(9)的下方并穿過檢測架(9)下方缺口，所測工件(4)能通過檢測架(9)中間的圓孔；工件位置檢測部分包括：一號光源(1)、二號光源(8)、一號激光束(2)、二號激光束(7)、光斑定位標記一(3)、光斑定位標記二(15)，一號光源(1)和二號光源(8)為激光光源，一號光源(1)發出的一號激光束(2)照射在光斑定位標記一(3)上；二號光源發出的二號激光束(7)照射在光斑定位標記二(15)上；在工件外圓表面畫有多個360°的圓，孔軸線垂直于圓所在的平面，圓將工件(4)沿軸向n等分，測量時4個超聲波測厚儀探頭(10)與所對應的圓共面；

檢測方法的步驟如下：第一步，將工件置于夾具上；第二步，移動工件并使工件上所畫的第一個圓與四個超聲波測厚儀探頭(10)共面，同時，保證一號光源(1)發出的一號激光束(2)照射在光斑定位標記一(3)上；二號光源發出的二號激光束(7)照射在光斑定位標記二(15)上；第三步，測量并記錄工件4處壁厚：H₁₁、H₁₂、H₁₃、H₁₄；測量并記錄深度千分尺對應的讀數：L₁₁、L₁₂、L₁₃、L₁₄；可確定工件孔壁上對應的4個點A₁₁、A₁₂、A₁₃、A₁₄的坐標；第四步，以點A₁₁、A₁₂、A₁₃計算深孔截面的圓心O₁₁，以點A₁₁、A₁₂、A₁₄計算深孔截面的圓心O₁₂，以點A₁₁、A₁₃、A₁₄計算深孔截面的圓心O₁₃，以點A₁₂、A₁₃、A₁₄計算深孔截面的圓心O₁₄；第五步，參照上述步驟求得所畫第i(i＝1、2、3...n+1)個圓處深孔截面的圓心：O_i1、O_i2、O_i3、O_i4；第六步，求一個能夠包容O_i1、O_i2、O_i3、O_i4且直徑最小的圓柱，根據該圓柱的直徑求得所測工件(4)的深孔直線度，利用MATLAB進行擬合。