[發明專利]一種絲錐鏟背量測量裝置及利用該裝置進行采樣的方法

有效

• 申請號: 201810397682.2
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108253919B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 楊曉敏;張正途;李榮鋼;唐曉林;周凱
• 申請（專利權）人: 成都茵普精密機械有限公司
• 主分類號: G01B21/10
• 分類號: G01B21/10
• 代理公司: 成都巾幗知識產權代理有限公司 51260
• 代理人: 邢偉

1.利用絲錐鏟背量測量裝置進行數據采樣的方法，其特征在于：所述絲錐鏟背量測量裝置包括機座（1）、頭架（2）、旋轉主軸（3）、尾架（5）、測量運動平臺（6）和位移傳感器（7），所述頭架（2）安裝在機座（1）上方一側，所述頭架（2）內安裝有旋轉電機，所述旋轉電機的輸出端安裝有旋轉主軸（3），在機座（1）上方另一側安裝有尾架（5），所述尾架（5）內安裝有頂尖（4），所述頂尖（4）與旋轉主軸（3）同軸，所述機座（1）上還安裝有測量運動平臺（6），所述測量運動平臺（6）能夠沿X軸和Z軸移動，所述位移傳感器（7）安裝在測量運動平臺（6）上，所述位移傳感器（7）的信號輸入端與檢測探頭信號輸出端連接，旋轉主軸（3）固定待測量絲錐的一端，頂尖（4）頂住待測量絲錐的另一端端面中心孔，所述檢測探頭的軸線垂直于待測量絲錐的軸線，所述X軸垂直于待測量絲錐的軸線，所述Z軸平行于待測量絲錐的軸線；

所述方法包括以下步驟：

S1、將待測量絲錐的一端固定在旋轉主軸（3）上，用頂尖（4）從待測量絲錐的另一端端面頂緊，實現待測量絲錐的固定；

S2、檢測大徑鏟背量：轉動旋轉頭（8），使得球頭探頭（11）垂直于待測量絲錐的軸線，測量軟件控制旋轉主軸（3）轉動，待測量絲錐沿C軸旋轉，同時測量運動平臺（6）帶動球頭探頭（11）沿Z軸按待測量絲錐的導程同步移動，以待測量絲錐的大徑牙寬的刃背背面處為起始點，沿待測量絲錐螺旋角走向掃描至前刃處，測得全牙寬上大徑的點集P₁{（X，Z，C）}；

S3、檢測前、后牙面中徑鏟背量：轉動旋轉頭（8），使得尖測頭（10）垂直于待測量絲錐的軸線，測量軟件根據待測量絲錐參數設置一個固定的X軸位移量，將尖測頭（10）落于前牙面或后牙面中徑處，轉動旋轉主軸（3），待測量絲錐沿C軸旋轉，同時測量運動平臺（6）帶動尖測頭（10）沿Z軸按待測量絲錐的導程同步移動，以待測量絲錐中徑附近牙寬的刃背背面處為起始點，沿待測量絲錐螺旋角走向掃描至前刃處，測得全牙寬上前牙面或后牙面中徑處的點集P₂{(X，Z，C)}；

S4、數據處理：

S41、數據篩選：根據步驟S2獲得的點集P₁{(X，Z，C)}，在直角坐標系中畫出對應曲線，中間部分為部分牙寬上的數據，兩側為測頭沿頂徑邊緣下滑時測量所得數據，去掉兩端無效數據，獲得有效的大徑鏟背量點集P₁^＇{(X，Z，C)}，同理，獲得有效的牙面中徑鏟背量點集P₂^＇{(X，Z，C)}；

S42、大徑鏟背量計算：通過最小二乘法對點集P₁^＇{(X，Z，C)}的數據進行直線擬合，求得直線至軸心的最大和最小距離R_max、R_min，兩者之差的2倍即為大徑鏟背量△d_大，

即：

大徑鏟背量：△d_大=（R_max- R_min）×2；

S43、牙面中徑鏟背量計算：通過最小二乘法對點集P₂^＇{(X，Z，C)}的數據進行直線擬合，并求得直線到軸心最大和最小距離R_max、R_min，兩者之差的兩倍即為前牙面或后牙面中徑鏟背量△d_中，

即：

前牙面或后牙面中徑鏟背量：△d_中=（R_max- R_min）×2；

S5、絲錐鏟背量及鏟形結果的獲取：

重復步驟S4，對所有牙寬的大徑鏟背量和中徑鏟背量進行測量，并計算出各牙寬相應鏟背量的平均值，并繪制出它們的鏟形及其最小二乘法擬合曲線。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：所述測量運動平臺（6）上安裝有支座（9），所述支座（9）上安裝有旋轉頭（8），所述旋轉頭（8）能夠相對于支座（9）轉動90°，所述旋轉頭（8）上安裝有位移傳感器（7），所述檢測探頭安裝在位移傳感器（7）上。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于：所述檢測探頭包括球頭探頭（11）和尖測頭（10），所述球頭探頭（11）的軸線與尖測頭（10）的軸線相互垂直。