[發(fā)明專利]一種1.5m長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)件的高精度檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010978711.1
• 申請(qǐng)日: 2020-09-17
• 公開（公告）號(hào): CN112066839A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東;張露;李景堯;楊珺昌;盧超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航發(fā)沈陽黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G01B5/008
• 分類號(hào): G01B5/008;G01B21/04
• 代理公司: 沈陽東大知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 21109
• 代理人: 李在川

本發(fā)明提供一種1.5m長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)件的高精度檢測(cè)方法，對(duì)于1.5m長(zhǎng)的標(biāo)準(zhǔn)件采用兩次測(cè)量的方法，首先通過長(zhǎng)方體孔板構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的坐標(biāo)系，然后在同一個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)設(shè)置坐標(biāo)系并測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)件的一端，然后平移標(biāo)準(zhǔn)件，在同一個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)構(gòu)建坐標(biāo)系并測(cè)量另一端，兩次測(cè)量時(shí)通過坐標(biāo)擬合技術(shù)，將兩次測(cè)量的數(shù)據(jù)統(tǒng)一在一個(gè)坐標(biāo)系下進(jìn)行計(jì)算，最后通過設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)驗(yàn)證本方法的測(cè)量精度，試驗(yàn)結(jié)果表明，采用本方法檢測(cè)1.5m超長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)件的測(cè)量不確定度為2.2μm，滿足測(cè)量不確定度要求，本發(fā)明解決了高精超長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)件檢測(cè)問題，保證了標(biāo)準(zhǔn)件在線量值傳遞準(zhǔn)確，滿足了設(shè)計(jì)圖紙尺寸檢測(cè)要求，從而提升了零件加工質(zhì)量和效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)件高精度測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種1.5m長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)件的高精度檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

對(duì)于1.0m～1.5m標(biāo)準(zhǔn)件，其檢測(cè)長(zhǎng)度尺寸為三維空間距離，設(shè)計(jì)圖紙公差要求為L(zhǎng)±0.005mm，主要應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)盤軸環(huán)形件和機(jī)匣內(nèi)外壁圓錐面上的直徑尺寸。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)于端度類大尺寸零件的檢測(cè)可選測(cè)量設(shè)備較多，但對(duì)于高精度大尺寸空間交點(diǎn)距離的測(cè)量只能采用三維高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)，依據(jù)測(cè)量設(shè)備的測(cè)量不確定度應(yīng)為被測(cè)零件公差1/4～1/10的檢測(cè)原則，對(duì)于現(xiàn)有的高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)，存在無法滿足檢測(cè)1.5m超長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)件測(cè)量要求的弊端，即測(cè)量精度滿足要求的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量范圍不夠，而測(cè)量范圍滿足要求的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量精度不滿足要求，最高精度的大型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)最大允許測(cè)量誤差為5.9μm，因此，按現(xiàn)有條件檢測(cè)不能滿足超長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)件公差檢測(cè)要求。

針對(duì)超長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)件現(xiàn)存的檢測(cè)問題，以精度(0.4+L/1000)μm、測(cè)量范圍1m的三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)為研究基礎(chǔ)條件，擴(kuò)大高精度測(cè)量機(jī)測(cè)量范圍，研究解決滿足1.5m超長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)件檢測(cè)的新方法，L為待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)件設(shè)計(jì)值。利用高精度三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)軟件的計(jì)算功能，以坐標(biāo)擬合或坐標(biāo)轉(zhuǎn)站技術(shù)為原理，設(shè)計(jì)合理分段測(cè)量方法。

標(biāo)準(zhǔn)件長(zhǎng)度尺寸是保證產(chǎn)品加工質(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)指標(biāo)，加工保證過程中需要按標(biāo)準(zhǔn)件給出的實(shí)測(cè)值進(jìn)行測(cè)量和修正。因此，研究完善1m以上超長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)件的檢測(cè)方法，對(duì)于提高標(biāo)準(zhǔn)件檢測(cè)質(zhì)量，保證產(chǎn)品加工質(zhì)量具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種1.5m長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)件的高精度檢測(cè)方法，包括以下步驟：

步驟1：構(gòu)建待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)件所在的零件坐標(biāo)系，包括：

步驟1.1：制作一個(gè)長(zhǎng)為a、寬為b的長(zhǎng)方體孔板，孔板上開有l(wèi)行、m列的圓孔，圓孔內(nèi)加工有內(nèi)螺紋，且滿足長(zhǎng)方體孔板的寬b大于待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)件的寬b’；

步驟1.2：將孔板固定在待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)件上，且滿足待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)件、孔板沿寬度方向的對(duì)稱軸重合；

步驟1.3：將三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球分別放在位于待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)件兩側(cè)的圓孔中，且滿足三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球不共線，定義垂直于三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球所在平面的方向?yàn)榱慵鴺?biāo)系的Z軸，標(biāo)準(zhǔn)球M₁為零件坐標(biāo)系的原點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)球M₂與標(biāo)準(zhǔn)球M₃所在的直線方向?yàn)榱慵鴺?biāo)系的X軸，垂直于X軸、Z軸的方向定義為零件坐標(biāo)系的Y軸；

步驟2：將待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)件一端的被測(cè)面S₁，與孔板上的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球同時(shí)置于三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的同一個(gè)測(cè)量范圍中，通過三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)讀取三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球的坐標(biāo)，并通過三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)設(shè)置零件坐標(biāo)系；

步驟3：通過三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)分別讀取被測(cè)面S₁的基準(zhǔn)面H₁上n₃個(gè)測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)；

步驟4：通過三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)分別讀取待測(cè)標(biāo)準(zhǔn)件被測(cè)面S₁上n₁個(gè)測(cè)量點(diǎn)的坐標(biāo)；