專利名稱：一種回轉(zhuǎn)體零件的截面尺寸測量方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機械加工中的測量技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于測量具有不同截面回轉(zhuǎn)體零件的截面半徑的方法。
背景技術(shù)：
機床測頭從某種意義上講，只是一個重復(fù)精度很高的觸發(fā)開關(guān)，為保證其工作的穩(wěn)定性，測球接觸工件后要經(jīng)過一段微小的距離才能發(fā)出信號，這段位移如不加以補償會帶來測量誤差。并且測頭發(fā)出接觸信號后，要經(jīng)過接口處理，然后再送到數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行處理，這些處理過程總需要一定的時間，信號處理的延時也可能帶來一定的測量誤差。 鑒于上述原因，要使用測頭得到正確的測量結(jié)果，在使用測頭前首先要對測頭進(jìn)行標(biāo)定，通過對測頭進(jìn)行標(biāo)定，將獲得測頭的有關(guān)誤差修正參數(shù)，在進(jìn)行實際測量時對有關(guān)誤差進(jìn)行補償，獲得滿意的測量精度。如圖I和2，當(dāng)使用車床專用測頭檢測具有多個不同半徑尺寸的回轉(zhuǎn)體內(nèi)孔或外形尺寸時，先對測頭進(jìn)行標(biāo)定，其標(biāo)定方法為，將某一個半徑Cl1的實際測量值輸入系統(tǒng)，運算各種誤差修正參數(shù)，在進(jìn)行另一個半徑d2檢測時，系統(tǒng)將半徑d2的測頭觸發(fā)時的紅寶石測球中心坐標(biāo)值與半徑Cl1的測頭觸發(fā)時的紅寶石測球坐標(biāo)值進(jìn)行比較，計算出半徑d2。因為車床沒有Y軸，Y軸方向產(chǎn)生的安裝誤差δ不能用標(biāo)定的方法進(jìn)行消除。使用現(xiàn)有的檢測方法，如果用半徑Cl1進(jìn)行標(biāo)定，在檢測半徑d2時，由于屯、d2圓弧不同，會產(chǎn)生檢測誤差8，( δ ’ = δ 2- δ P，其中S1為半徑Cl1的圓的測量值，δ 2半徑d2的圓的測量值，Cl1與d2半徑尺寸差距越大，則δ ’誤差越大。在實際檢測過程中，應(yīng)對測頭進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，盡量使測頭沿徑向移動時紅寶石測球中心通過機床的主軸回轉(zhuǎn)中心線，實際中由于探針是彈性元件，很難準(zhǔn)確檢測兩者誤差，因此二者很難完全一致，要獲得理想的測量精度，必須對該誤差加以修正。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于測量具有多半徑的回轉(zhuǎn)體零件半徑尺寸的方法，其通過確定測頭的安裝偏離誤差，從而可以精確測量出回轉(zhuǎn)體的各半徑尺寸。實現(xiàn)本發(fā)明的目的所采用的具體技術(shù)方案一種用于測量具有多半徑的回轉(zhuǎn)體零件半徑尺寸的方法，其通過確定機床測頭的安裝偏離誤差，實現(xiàn)對回轉(zhuǎn)體零件半徑尺寸的精確測量，具體包括對測頭進(jìn)行標(biāo)定，以確定出測頭測球中心偏離機床的主軸回轉(zhuǎn)中心線的偏離誤差的第一步驟，以及根據(jù)所確定的偏離誤差進(jìn)行補償從而得到精確尺寸的第二步驟；其中，所述第一步驟中，具體包括首先利用千分尺測量回轉(zhuǎn)體兩不同半徑截面處的精確半徑；再利用所述機床測頭標(biāo)定其中一截面處半徑，并測量出另一截面處的半徑的測量值，進(jìn)而得到該另一截面處測量值與實際值的誤差；最后，利用該誤差及兩半徑截面處的精確半徑，計算得到測球中心的偏離誤差。
作為本發(fā)明的改進(jìn)，所述的回轉(zhuǎn)體零件為臺階軸，所述測頭偏離誤差δ通過如下公式計算得到
權(quán)利要求
1.一種回轉(zhuǎn)體零件的截面尺寸的測量方法，其通過確定機床測頭的安裝偏離誤差，實現(xiàn)對具有多個不同截面尺寸的回轉(zhuǎn)體零件的各截面半徑的精確測量，該方法具體包括 對測頭進(jìn)行標(biāo)定，以確定出測頭的測球中心偏離機床的主軸回轉(zhuǎn)中心線之偏離誤差的第一步驟，以及根據(jù)所確定的偏離誤差進(jìn)行補償從而得到精確尺寸的第二步驟； 其中，所述第一步驟中，具體包括首先利用千分尺測量回轉(zhuǎn)體兩不同截面處的精確半徑；再利用所述機床測頭標(biāo)定其中一截面處半徑，并測量出另一截面處的半徑的測量值，進(jìn)而得到該另一截面處測量值與實際值的誤差；最后，利用該誤差及兩半徑截面處的精確半徑，計算得到測球中心的偏離誤差。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的回轉(zhuǎn)體零件為臺階軸，所述測頭的偏離誤差S通過如下公式計算得到
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述的回轉(zhuǎn)體零件為臺階孔，所述測頭偏離誤差S η通過如下公式計算得到
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述第二步驟中，所述補償具體是指根據(jù)所述測頭偏離誤差調(diào)整測頭的安裝位置，使其測量值補償偏離誤差，從而使得根據(jù)該測頭得到的測量值即為半徑尺寸的精確值。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述補償具體是指將所述測頭偏離誤差直接代入測頭測出的測量值中，通過測量值加上或減去該偏離誤差，從而得到半徑尺寸的精確值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于測量具有多半徑的回轉(zhuǎn)體零件半徑尺寸的方法，包括對測頭進(jìn)行標(biāo)定，以確定出測頭測球中心偏離機床的主軸回轉(zhuǎn)中心線的偏離誤差的第一步驟，以及根據(jù)所確定的偏離誤差進(jìn)行補償從而得到精確尺寸的第二步驟；其中，所述第一步驟中，具體包括首先利用千分尺測量回轉(zhuǎn)體兩不同半徑截面處的精確半徑；再利用所述機床測頭標(biāo)定其中一截面處半徑，并測量出另一截面處的半徑的測量值，進(jìn)而得到該另一截面處測量值與實際值的誤差；最后，利用該誤差及兩半徑截面處的精確半徑，計算得到測球中心的偏離誤差。本發(fā)明可以實時在線地準(zhǔn)確測量出零件尺寸，使加工中的零件的檢測精度得到很大的提高，在機床加工測量中具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號B23Q17/20GK102873587SQ20121035223
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者王曉兵, 孟凡桐, 趙凱, 楊建華 申請人:湖北三江航天險峰電子信息有限公司