[發明專利]一種多錐段深孔零件的廓形測量裝置及方法

有效

• 申請號: 202110790101.3
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113551608B
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 朱祥龍;康仁科;董志剛;孫福彪;徐秋松;戴恒震
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G01B11/12
• 分類號: G01B11/12;G01B11/24;G01B11/26;G01B11/00
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 魯保良;李洪福

本發明公開了一種多錐段深孔零件的廓形測量裝置及方法，所述測量裝置包括腔體、軸向進給機構、軸向檢測機構、孔徑測量機構和驅動電機。本發明采用了圓柱式的集成測量結構，關鍵結構都收藏在左右端蓋以及罩殼組成的腔體內，測量裝置整體結構簡單緊湊，體積小。本發明采用了絲杠螺母副驅動裝置與花鍵軸驅動裝置相配合的方式，整體結構剛性好，驅動行程大。采用軸向檢測裝置及時記錄反饋軸向位置的變化，軸向進給精度高。本發明采用的孔徑測量機構具有軸向和周向兩個自由度，結合軸向移動機構、軸向檢測機構相配合的方式，實現了通過一次測量裝置的位置調整，得到深孔零件各錐段的錐度以及孔徑內各深度的圓度、直徑等幾何量。

技術領域

本發明涉及深孔類零件測量裝置，尤其涉及一種多錐段深孔零件的廓形測量裝置及方法。

背景技術

目前深孔筒體零件廣泛應用在機械制造領域，尤其是航空航天等精密制造領域。但深孔類零件作業空間小，內部型腔不規則，因此多錐段深孔類零件的測量就變得十分困難，使得多錐段深孔類零件的檢測和修整加工加大了難度，從而難以達到預先設計圖紙的要求精度。

現有的多錐段深孔類零件的測量有圓筒形機器人測量裝置，該裝置具有周向多個行走輪，測量過程中整個裝置需要完全進入深孔零件內部，對于新型孔徑小的深孔零件不適用，在深孔零件內腔發生卡死不易取出。另外有通過人工輔助測量裝置深入零件內腔的不同位置，結合測頭反饋的數據多次調整進行輔助測量，此類測量設備依靠人工定位找點，其搭建調試的過程困難。由此可見現階段的技術卻存在多錐段深孔類零件錐度測量困難、測量精度差、測量效率低等問題。

發明內容

為解決現有技術存在的上述問題，本發明要提供一種多錐段深孔零件的廓形測量裝置及方法，能夠在多錐段深孔類零件內腔中進行軸向移動和周向旋轉，結合傳感器可高效、高精度的測量多錐段深孔零件的孔徑、錐度、圓度和同軸度重要技術參數。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：一種多錐段深孔零件的廓形測量裝置，包括腔體、軸向進給機構、軸向檢測機構、孔徑測量機構和驅動電機，所述驅動電機安裝在腔體左側；所述軸向進給機構、軸向檢測機構和孔徑測量機構分別安裝在腔體內部，所述驅動電機的輸出軸穿過腔體的左端蓋，通過聯軸器與軸向進給機構的絲杠連接。從而通過軸向進給機構的軸向進給帶動軸向檢測機構實現軸向位置檢測，同時也帶動孔徑測量機構在多錐段深孔零件內腔實現軸向移動，孔徑測量機構實現軸向移動的同時通過旋轉電機實現旋轉運動。

所述腔體包括左端蓋、罩殼、右端蓋、型材、雙頭螺柱和蝶形螺母，所述左端蓋和右端蓋之間通過三個沿圓周方向均勻布置的型材連接，所述左端蓋上安裝驅動電機。

所述右端蓋為階梯形狀結構，大端一側是圓柱形腔體，圓柱形腔體沿周向均勻分布三個軸向槽口，每個槽口兩側各有一對凸臺，兩側凸臺上有兩對通孔，使用雙頭螺柱貫穿兩側凸臺上的通孔，雙頭螺柱的兩端通過蝶形螺母擰緊。

右端蓋腔體內部的右側端面上有三個沿周向均布的圓弧形凸臺，圓弧形凸臺的外徑和多錐段深孔零件的內徑尺寸相同，用于對多錐段深孔零件定心。右端蓋腔體內徑尺寸與多錐段深孔零件的外徑尺寸相同，右端蓋嵌套在多錐段深孔零件的一端，通過旋轉蝶形螺母實現右端蓋對多錐段深孔零件的壓緊。所述右端蓋小端的端面上有2個沉頭孔、通過螺釘與花鍵套的法蘭盤進行固定連接。

所述軸向進給機構包括滾珠絲杠、軸承、軸承支撐座、絲杠螺母、滑塊、抱箍、花鍵軸以及花鍵套；所述滾珠絲杠的兩端安裝有軸承，軸承固定于軸承支撐座中，所述軸承支撐座固接于腔體的型材上。所述絲杠螺母與滾珠絲杠相配合，通過滾珠絲杠的旋轉運動從而實現絲杠螺母的軸向移動。所述連接塊分別與絲杠螺母和抱箍固定連接。所述花鍵軸的一端穿過固定于右端蓋內部的花鍵套、另一端與抱箍連接，通過絲杠螺母的軸向移動帶動花鍵軸進行軸向移動。