[发明专利]一种深孔直线度测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种深孔直线度测量装置及方法，所述装置包括测量单元、自定心单元以及驱动单元，由于本发明采用楔形块、支撑盘件、滚珠花键、防护罩外壳的设计能够实现一个双向对称的楔形支撑机构，推动楔形块沿花键轴的自如滑动时可支撑钢球一定距离的径向窜动时，可更好的适应孔径的变化，并且能始终保持孔的中心线与花键轴的中心线共线，增强了定心准确度及稳定性；采用驱动电机与自定心单元联动机构消除驱动单元托底影响，提高了测量精度；采用驱动电机的正反转能够控制深孔自定心装置的行走进退，且整个装置体积小、自动化程度较高，可实现在机测量，能更好地适应深孔、盲孔的直线度测量。

技术领域

本发明涉及大深径比孔类零件几何精度检测技术领域，特别是一种深孔直线度测量装置及方法。

背景技术

深孔类零件在日常的生产生活中应用极为广泛，飞机、轮船、石油设备和大型医疗器械中都存在着直径不一的深孔或盲孔，这些孔类零件的加工和检测技术直接影响零件的精度。而其中深孔直线度测量在工业生产中有着极其重要的意义，是影响产品质量的主要因素。为检测深孔零件质量，常将深孔轴线直线度作为检测的一个项目。准确地测量零件直线度，不仅可作为零件验收合格的依据，还可以用来分析误差产生的原因，为提高零件加工精度和装配精度提供可靠依据。

近些年来，国内外关于深孔类零件直线度的各类测量技术快速进步，相关机构在该领域也取得了一些成就，但是相对于其它的计量项目而言，深孔直线度检测技术显得落后，目前常用的深孔直线度测量方法有量规测量法、感应片式应变片测量法、校正望远镜测量法、臂杆测量法、激光测量法、CCD法、四象限光电法、PSD法等，在实际生产应用中，工人师傅经常是通过塞规法评价零件是否合格，不能准确的测量出深孔类零件的直线度。而基于光电原理的扫描式测量法、基于PSD的深孔直线度测量装置能够自动控制，但装置笨重，操作复杂，装置定心精度较低、定心效果不好，导致深孔直线度测量精度较低。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种定心精度高，能够适应不同孔径且能在孔壁内稳定行走的深孔直线度测量装置及方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种深孔直线度测量装置，包括测量单元、自定心单元以及驱动单元，所述测量单元包括转接座、反射镜、反射镜安装板、弹簧、安装架和倾角传感器，所述反射镜通过铜片固定在反射镜安装板上，所述倾角传感器通过螺栓连接固定在安装架上，所述反射镜安装板通过螺栓固定在安装架上，安装架通过转接座与自定心单元连接，所述弹簧嵌套在固定反射镜安装板的螺栓上、固定于安装架及反射镜安装板之间；

所述自定心单元包括前支撑盘件、前端钢球、前楔形块、花键轴、前花键套、后花键套、气缸、浮动接头、后楔形块、后端钢球和后支撑盘件，所述前支撑盘件、前花键套、后花键套、后支撑盘件从前至后依次安装在花键轴上，所述前支撑盘件利用螺纹转换套和螺栓固定在花键轴的前端，所述后支撑盘件利用锁紧螺母固定在花键轴的后端；前花键套和后花键套对称安装；所述前楔形块固定在前花键套的前端，后楔形块固定在后花键套的后端，前楔形块与后楔形块对称设置、大端朝内，所述前支撑盘件与前楔形块的小端之间夹有多个前端钢球，所述后支撑盘件与后楔形块的小端之间夹有多个后端钢球，且前端钢球和后端钢球均围绕花键轴的轴线沿圆周向均匀排列；所述气缸固定在后楔形块上，所述浮动接头通过螺纹连接在气缸上，其头部穿过前楔形块，并利用螺母锁紧在前楔形块上；所述气缸和浮动接头共两组，关于花键轴对称安装；