專利名稱：基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸高精度測量的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸高精度測量的方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，對大尺寸構(gòu)件的幾何量測量精度提出了越來越高的要求。由于大尺寸構(gòu)件體積大，熱容量大，一般須在加工現(xiàn)場測量，多數(shù)為間接測量，所以測量條件較差，誤差傳遞復(fù)雜，難以獲得較高精度。測量環(huán)境的溫度場因測量器具和被測件的溫度敏感性對尺寸測量的精度產(chǎn)生影響，對于大尺寸這一影響尤其突出。要解決這個問題，一般有兩種措施:一是將被測工件溫度嚴(yán)格控制在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；二是對溫度誤差進(jìn)行修正。由于第一種方法需要高精度的環(huán)境條件，經(jīng)濟(jì)代價較高，很難在加工現(xiàn)場實現(xiàn)。采用溫度誤差修正的方法簡便易行，而且經(jīng)濟(jì)，已被廣泛采用。目前采用的修正方法是由零件材料的膨脹系數(shù)，實際溫度與標(biāo)準(zhǔn)溫度偏差和零件尺寸，計算熱變形誤差，對尺寸進(jìn)行修正?？蓾M足小尺寸和低測量精度的測量要求，而不能滿足大尺寸高精度的測量要求。這種修正方法需要準(zhǔn)確測量加工現(xiàn)場的溫度。如何有效的消除溫度變化對大尺寸測量的影響，進(jìn)而提高大尺寸構(gòu)件的尺寸測量精度具有非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是提供面向現(xiàn)場應(yīng)用的基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸、高精度的測量方法和裝置，目的是能夠在加工現(xiàn)場對大構(gòu)件尺寸進(jìn)行測量，對溫度變化所引起的尺寸變化進(jìn)行精確修正，從而實現(xiàn)大尺寸的高精度測量。本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:采用兩種膨脹系數(shù)不同(一大、一小)的材料制成兩把標(biāo)準(zhǔn) 尺，把它們一端固定在一起，另一端可自由膨脹，在標(biāo)準(zhǔn)溫度下對它們進(jìn)行尺寸標(biāo)定。把兩個 標(biāo)準(zhǔn)尺安裝在測量裝置中，利用測量裝置中的測量頭測量兩標(biāo)準(zhǔn)尺膨脹后的尺寸差，并依此對標(biāo)準(zhǔn)尺長度進(jìn)行精確的修正?；谠撻L度和測量頭的小尺寸精密測量，實現(xiàn)了大尺寸的高精度測量。誤差修正的方法:設(shè)兩把標(biāo)準(zhǔn)尺的膨脹系數(shù)分別為\和a2(ai< a2)，在標(biāo)準(zhǔn)溫度下標(biāo)定它們的尺寸分別為I1和12。在溫度t時測量這兩標(biāo)準(zhǔn)尺的尺寸差為A 1，被測構(gòu)件的尺寸為lo。設(shè)被測構(gòu)件的膨脹系數(shù)為a 3，則被測構(gòu)件在標(biāo)準(zhǔn)溫度下的尺寸I為
權(quán)利要求
1.基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸高精度測量的方法和裝置是采用兩種膨脹系數(shù)不同(一大、一小)的材料制成標(biāo)準(zhǔn)尺，把它們一端固定在一起，讓另一端自由膨脹，溫度變化時可測得兩標(biāo)準(zhǔn)尺膨脹后的尺寸差，并依此對標(biāo)準(zhǔn)尺長度進(jìn)行精確的修正，其特征在于基于標(biāo)準(zhǔn)尺長度和測量頭的小尺寸精密測量，實現(xiàn)大尺寸的高精度測量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸高精度的測量方法和裝置，其特征為固定測頭、固定量桿和兩標(biāo)準(zhǔn)尺的固定端可靠接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所屬的基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸高精度的測量方法和裝置，其特征為測量頭可以測量兩標(biāo)準(zhǔn)尺的尺寸差。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所屬的基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸高精度的測量方法和裝置，其特征為固定測頭、活動測頭和標(biāo)準(zhǔn)尺(小膨脹系數(shù))由同一種材料制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所屬的基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸高精度的測量方法和裝置，其特征為測量頭與標(biāo)準(zhǔn)尺(大膨脹系數(shù))安裝在一起，一同膨脹。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所屬的基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸高精度的測量方法和裝置，其特征為活動測頭移動范圍可以調(diào)節(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所屬的基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸高精度的測量方法和裝置，其特征為加載螺母保證測量時對活動測頭施加所需的測量力。
全文摘要
本發(fā)明是面向現(xiàn)場應(yīng)用的基于標(biāo)準(zhǔn)尺的大尺寸、高精度測量的方法和裝置。為解決大尺寸標(biāo)準(zhǔn)尺的溫度影響，采用兩種膨脹系數(shù)不同(一大、一小)的材料制成兩把標(biāo)準(zhǔn)尺，把它們一端固定在一起，讓另一端自由膨脹。把兩個標(biāo)準(zhǔn)尺安裝在測量裝置中，當(dāng)溫度變化時，利用測量裝置中的測量頭測量兩標(biāo)準(zhǔn)尺膨脹后的尺寸差，并依此對標(biāo)準(zhǔn)尺長度進(jìn)行精確的修正。基于該長度和測量頭的小尺寸精密測量，實現(xiàn)大尺寸的高精度測量。該測量方法和裝置，能夠在加工現(xiàn)場實現(xiàn)測量，可對溫度變化所引起的尺寸變化進(jìn)行精確修正。該檢測裝置重量輕、裝調(diào)方便、成本低，而且測量范圍大，測量精度高。
文檔編號G01B5/02GK103105110SQ20111036039
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月15日
發(fā)明者劉紅旗, 張敬彩, 李秀明 申請人:中機(jī)生產(chǎn)力促進(jìn)中心