[發明專利]深孔直線度檢測方法

在審

• 申請號: 201610979327.7
• 申請日: 2016-11-02
• 公開（公告）號: CN106595532A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 于大國;楊俊超
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: G01B11/27
• 分類號: G01B11/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于深孔軸線直線度檢測技術領域，具體涉及一種深孔直線度檢測方法。

技術背景

深孔直線度目前的檢測基本過程是：第一、將深孔零件等分成n分，得到n+1個深孔截面，測出深孔截面上各點的坐標；第二、運用三點定圓原理找出深孔截面的圓心；第三、運用兩端點連線法、最小區域法、最小二乘法找出理想的直線度誤差評定基線，算出深孔直線度。目前，實際應用的深孔直線度檢測方法主要有量規檢驗法、自準直儀法、校正望遠鏡測量法、感應式應變片測量法、超聲波測量法、激光測量法，這些方法有的只是定性的檢測；有的在確定深孔截面的圓心過程中存在原理誤差以及采樣的偶然誤差。

深孔直線度檢測的難點：第一、由于深孔軸線在檢測前未知，故不易保證所測深孔截面垂直于深孔軸線；第二、不易準確測量出深孔截面上各點的坐標；第三、由于實際加工出來的深孔存在圓度誤差以及表面質量誤差，即深孔截面不是一個標準的圓，因此，不易確定深孔截面的圓心坐標；第四、在獲得各深孔截面圓心坐標后，進行直線度誤差評定時不易找到理想的評定基線，現有的評定方法如兩端點連線法、最小區域法、最小二乘法都存在一定的原理誤差與計算誤差。因此，目前還沒有一種能夠有效避免原理誤差、偶然誤差、計算舍入誤差且能夠精確檢測出深孔直線度的方法與裝置。

發明內容

本發明的目的：為準確檢測深孔直線度提供一種原理誤差小、采樣偶然誤差小、舍入誤差小的檢測方法。

本發明采用如下的技術方案實現：

深孔直線度檢測方法，包括深孔直線度檢測裝置，該裝置有檢測部分、進給部分、坐標定位部分以及數據處理部分，檢測部分位于被測工件1的深孔內，所述的檢測部分包括左端蓋2、內六角沉頭螺釘3、左彈簧4、滑套5、滾輪6、桿系機構7、左固定軸8、左PSD9、分光鏡10、光學玻璃11、入射光線12、固聯座13、選光板14、成像錐鏡15、左凸透鏡16、分劃板17、右凸透鏡18、光源19、移動電源20、右端蓋22、右彈簧29、右固定軸30、檢測框31、過光板32、步進電機34、步進電機固定座33、玻璃板35和右PSD36；所述的進給部分包括吊環21、定滑輪23、細繩24、卷筒25、機架26、聯軸器27和主步進電機28；所述的坐標定位部分包括定位PSI)38、激光43、激光準直系統44、激光源45；所述的數據處理部分包括信號輸出線40、信號輸入線42、線卡37、信號處理器41、筆記本電腦39；

所述的左端蓋2與右端蓋22均為圓形板，分別通過內六角沉頭螺釘3安裝到左固定軸8與右固定軸30上，且左端蓋2的直徑大于左固定軸8的直徑；右端蓋22的直徑大于右固定軸30的直徑；所述的右端端蓋22，其一面的中心設有安裝移動電源20與光源19的凹槽；另一面的中心設有吊環21；所述的左固定軸8和右固定軸30均在中心處開有通孔；所述的右固定軸30孔內安裝右凸透鏡18、分劃板17和左凸透鏡16；所述的右凸透鏡18安裝在距離光源19一倍焦距處；所述的左固定軸8外表面設置有三套沿圓周方向等間距的桿系機構7；左固定軸8外表面套有滑套5；所述的桿系機構7由平面四桿機構與一根短桿組合而成；桿系機構7上設有兩個滾輪6；桿系機構7通過鉸鏈連接在左固定軸8及滑套5上；所述的左彈簧4為螺旋彈簧，安裝在左端蓋2與滑套5之間；裝配時使彈簧保持壓力以使桿系機構7上的滾輪6能夠一直壓在被測深孔的內壁上；所述的檢測框31為圓柱形，檢測框31上安裝有可供光線透過的光學玻璃11；檢測框31的左端面與左固定軸8固連；檢測框31的右端面與右固定軸30固連；所述的檢測框31右端面為圓形玻璃；

所述的左PSD9安裝在檢測框31左端面的內側；所述的分光鏡10安裝在檢測框31內；所述的玻璃板35安裝在檢測框31內；所述的右PSD36安裝在玻璃板35靠近分光鏡10的一側；位置關系應滿足左PSD9與分光鏡10之間的距離小于分光鏡10與右PSD36之間的距離；左PSD9與右PSD36上的信號輸入線42穿出檢測框31，并經線卡37的排列走線，最后連接到信號處理器41上；經信號處理器41處理過的信息通過信號輸出線40輸出到筆記本電腦39；所述的成像錐鏡15安裝在檢測框31右端面的中心；同時滿足成像錐鏡15與左凸透鏡16之間的距離為左凸透鏡16的一倍焦距；