[发明专利]一种双进给式测量圆度及圆柱度的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种圆度、圆柱度测量装置，尤其是涉及一种双进给式测量圆度及圆柱度的装置。

背景技术

在现代化汽车发动机制造过程中，缸孔珩磨工艺是缸体加工的最后一道工序，因此其加工精度的好坏将直接影响到发动机的工作性能，缸孔圆度、圆柱度精度就是珩磨工艺中重要的性能指标，为保证珩磨质量，需要在珩磨工艺前后需要对缸孔的圆度进行监控与控制。

目前，对缸孔的圆度、圆柱度检测大都采用的时三坐标测量仪或圆度仪，然而由于三坐标测量仪系统需占用很大的空间，因而常用于实验室的圆度检测，在缸孔生产线上主要是对缸孔进行抽检，还无法用于实时在线监测，并且价格昂贵；圆度仪虽然所占用的空间体积小，但是测量时，通过将待测工件与精密轴系同心安装来完成定位，这样可能会增加测量时间，并且精密轴件需要干净的工作环境，从而限制了它的应用范围；而孔的圆度圆、柱度检测相比于轴的检测麻烦，中心轴线不易找到，故而用于轴圆度、圆柱度的检测仪器大都不适用于孔的检测，因此需要研制针对缸孔在线圆度检测的装置，实现对缸孔圆度、圆柱度方便快速的测量，同时确保精度要求。

经过对现有技术的文献检索，未见涉及一种用于针对发动机这种非轴对称体中孔的圆度、圆柱度检测简单方便的其测量方法与测量装置。现有的圆度测量装置，如“圆度误差的激光扫描非接触测量方法”，涉及到光学原理测量圆柱体的圆度；“滚针、小滚子圆度测量仪”(参见中国发明专利，公开号CN201488690U)，涉及一种利用圆度误差放大的方法测量滚针、小滚子等小型圆柱体的圆度；“摇臂轴圆度检测装置”(参见中国发明专利，公开号CN201335672Y)，涉及一种摇臂轴等大圆柱体的圆度检测方法“圆度检测装置”(参见中国发明专利，公开号CN101852583A)涉及一种可随检具轴转动的简单孔圆度的检测装置。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种操作方便、成本低廉、测量效率高、可用于在线测量的双进给式测量圆度及圆柱度的装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种双进给式测量圆度及圆柱度的装置，通过数据采集线接入数据采集器中，该装置包括支撑架、测量杆、定位头、测量头及底座，所述的支撑架固定在底座上，所述的测量杆悬吊在支撑架上，所述的定位头及测量头自上而下依次固定在测量杆的端部。

所述的支撑架为可上下伸缩并左右旋转的支架，支撑架的轴向与底座保持垂直。

所述的测量杆为双进给结构，由中心杆及外面杆构成，所述的中心杆控制测量头，用来实现测量头的涨出与缩回，调节该测量装置，测量孔径范围在60-80mm之间，所述的外面杆控制定位头，实现定位头的涨出与缩回，调节该测量装置，测量孔径范围在55-85mm之间。

所述的测量杆连接在支撑架上，可绕支撑架转动来调节轴线位置。

所述的定位头为可伸缩的小球形结构，所述的测量头为可伸缩探针。

该装置利用测量头与待测孔壁接触过程中测量头的伸缩来测量圆度，随着待测孔的圆度的变化，测量头伸缩的程度也会发生变化，经过放大器将测量头的伸缩变化量输入数据采集器中，从而测量出孔壁轮廓的变化情况，计算出待测孔圆度，通过测量不同截面上的圆度计算出圆柱度。

所述的定位头设有三个，等间隔的分布在测量杆的同一圆周上，采用三点定位找正的方式使得测量杆轴线通过待测圆圆心。

所述的测量头设有两个，对称分布在测量杆的同一圆周上，当完成定位后，伸出测量头，保证测量头的探针与孔壁接触并有一定的收缩量，然后在缩回定位头，开始测量。

所述的底座的上表面为保证水平精度的定位面。

利用该装置对圆度、圆柱度测量方法，包括如下步骤：

第一步，将测量头调至最高位置，把待测工件放在测量器底座上，加工基准面与底座上表面接触，这样以加工基准面作为测量基准面，然后将工件固定；

第二步，调节支撑架高度，将测量头伸入孔内一定深度后固定支撑架的伸缩，然后调节测量杆上的外进给杆，涨出定位头与孔壁贴紧(这样就使得测量杆中心轴线与待测孔的轴线重合)，然后固定支撑架的旋转，锁定测量杆的中心轴线位置；

第三步，根据定位头调节的大小来调节内进给系统，涨出测量头到一定位置(保证测量头与孔壁接触，探针有一定收缩量)，锁定测量头，缩回定位头；

第四步，沿测量杆自身轴线转动测量杆，绕测量孔一周，用数据采集器同时记下两个测量头示数的最大值与最小值，分别求两组最大值与最小值的平均值，其差值就为所测孔的圆度误差；测量多个截面的圆度，可求出孔的圆柱度；