[發(fā)明專利]用于測(cè)量?jī)?nèi)孔圓柱度的裝置及其使用方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910490623.4
• 申請(qǐng)日: 2019-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN110160464A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘亦林;蔡瀟雨;魏佳斯;李源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01B11/24
• 分類號(hào): G01B11/24
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所(普通合伙) 31219
• 代理人: 韓雙宏

本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量?jī)?nèi)孔圓柱度的裝置及其使用方法，利用本發(fā)明的一種用于測(cè)量?jī)?nèi)孔圓柱度的裝置對(duì)被測(cè)工件的被測(cè)內(nèi)孔進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，通過第一檢測(cè)桿、第二檢測(cè)桿和第三檢測(cè)桿在不同測(cè)量截面檢測(cè)得出測(cè)量值并計(jì)算出被測(cè)內(nèi)孔在測(cè)量截面上的圓度誤差，并根據(jù)每個(gè)測(cè)量截面處第一檢測(cè)桿、第二檢測(cè)桿、第三檢測(cè)桿以及傾角傳感器的測(cè)量值計(jì)算得出被測(cè)內(nèi)孔中心線的直線度誤差，根據(jù)所得出的各測(cè)量截面上的圓度誤差及被測(cè)內(nèi)孔中心線的直線度誤差就能夠計(jì)算得出被測(cè)內(nèi)孔的圓柱度誤差。由此可見，本發(fā)明的一種用于測(cè)量?jī)?nèi)孔圓柱度的裝置及其使用方法能夠方便地對(duì)工件的內(nèi)孔參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于測(cè)量?jī)?nèi)孔圓柱度的裝置及其使用方法，屬于在線檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在對(duì)圓孔工件得內(nèi)孔進(jìn)行精密加工過程中，內(nèi)孔圓柱度誤差是制造工藝的重要性能指標(biāo)，為保證加工精度，需要對(duì)內(nèi)孔進(jìn)行圓柱度誤差在線檢測(cè)。而因?yàn)橥ǔA孔工件的內(nèi)孔徑較小，一般在10毫米至數(shù)十毫米，常規(guī)的在線檢測(cè)儀器無法伸入內(nèi)孔，導(dǎo)致測(cè)量困難。

目前對(duì)圓孔工件的圓柱度檢測(cè)大都采用圓柱度儀或三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x，但是2者都常用于實(shí)驗(yàn)室的圓柱度檢測(cè)，無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的在線檢測(cè)。因此需要研制一種高精度的圓孔工件圓柱度在線測(cè)量方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)圓孔工件圓柱度的現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)量。

CN207095512U專利中公開了一種內(nèi)孔圓柱度檢測(cè)裝置，該裝置將一根檢測(cè)桿伸入內(nèi)孔，定位系統(tǒng)用于對(duì)伸入內(nèi)孔的深度進(jìn)行定位，而檢測(cè)桿上的位移檢測(cè)器件用于檢測(cè)內(nèi)孔徑向的變位，補(bǔ)償因軸向進(jìn)給而引入的導(dǎo)軌徑向直線度誤差。但是此方法忽略了軸向進(jìn)給而引入的導(dǎo)軌俯仰角運(yùn)動(dòng)誤差，而此誤差會(huì)直接影響導(dǎo)軌徑向的位移誤差，降低了檢測(cè)精度。

CN103822593B專利中公開了利用分光鏡形成兩個(gè)相互垂直的光路，基于2個(gè)光電傳感器分別檢測(cè)豎直升降機(jī)構(gòu)的平移和傾斜誤差，進(jìn)而對(duì)測(cè)得的內(nèi)孔輪廓數(shù)據(jù)進(jìn)行修正，通過誤差補(bǔ)償達(dá)到較高的測(cè)量精度。但是測(cè)頭機(jī)構(gòu)上安裝的2個(gè)位移傳感測(cè)頭無法在有偏心運(yùn)動(dòng)的情況下得到高精度的圓度測(cè)量結(jié)果。此外，測(cè)量的實(shí)現(xiàn)原理和裝置較為復(fù)雜，僅適用于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較好以及內(nèi)孔徑較大的大尺寸工件測(cè)量。

CN107063158B專利中公開了一種基于雙傳感器誤差分離的細(xì)長(zhǎng)內(nèi)孔直徑與圓柱度測(cè)量方法。以標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)作為校準(zhǔn)件套裝于雙傳感器測(cè)頭，采用消一次諧波逼近法校準(zhǔn)雙傳感器測(cè)頭。將被測(cè)工件內(nèi)孔套裝于雙傳感器測(cè)頭，沿內(nèi)孔軸向和周向進(jìn)行逐截面整周掃描測(cè)量，通過分別對(duì)兩個(gè)傳感器在每個(gè)截面的距離測(cè)量數(shù)據(jù)求取平均值并作差，實(shí)現(xiàn)對(duì)各截面處直線進(jìn)給誤差的計(jì)算與分離，再結(jié)合各截面的偏心誤差分離，還原出被測(cè)內(nèi)孔的輪廓，并利用圓柱度評(píng)價(jià)方法進(jìn)行圓柱度計(jì)算。但是此方法必須選取高精度的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)實(shí)施檢測(cè)，提高了現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的成本。同時(shí)，對(duì)于精度要求在回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)誤差處于一個(gè)等級(jí)的情況下，工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)誤差不可忽略，也就無法使用此方法。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種用于測(cè)量?jī)?nèi)孔圓柱度的裝置及其使用方法，能夠方便地對(duì)工件的內(nèi)孔參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種用于測(cè)量?jī)?nèi)孔圓柱度的裝置，采用如下技術(shù)方案：一種用于測(cè)量?jī)?nèi)孔圓柱度的裝置，包括升降平臺(tái)，升降平臺(tái)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)用于承載被測(cè)工件，被測(cè)工件安裝在旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上時(shí)，被測(cè)工件的被測(cè)內(nèi)孔開口朝上，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的上方設(shè)有檢測(cè)組件，所述檢測(cè)組件固定設(shè)置，所述檢測(cè)組件用于伸入到被測(cè)工件的被測(cè)內(nèi)孔中進(jìn)行檢測(cè)；所述升降平臺(tái)上設(shè)有用于檢測(cè)升降平臺(tái)升降過程中傾角變化的傾角傳感器；

所述檢測(cè)組件包括第一檢測(cè)桿、第二檢測(cè)桿和第三檢測(cè)桿，第一檢測(cè)桿具有沿高度方向距離為D的A檢測(cè)點(diǎn)和A’檢測(cè)點(diǎn)，第二檢測(cè)桿具有B檢測(cè)點(diǎn)，第三檢測(cè)桿具有C檢測(cè)點(diǎn)，所述A檢測(cè)點(diǎn)、B檢測(cè)點(diǎn)和C檢測(cè)點(diǎn)位于同一高度位置，所述A檢測(cè)點(diǎn)、A’檢測(cè)點(diǎn)、B檢測(cè)點(diǎn)和C檢測(cè)點(diǎn)用于檢測(cè)各自與所述被測(cè)內(nèi)孔內(nèi)壁之間的距離。

優(yōu)選地，所述第一檢測(cè)桿、第二檢測(cè)桿和第三檢測(cè)桿分別朝向被測(cè)內(nèi)孔內(nèi)壁的不同位置。