專利名稱：一種大型深盲孔尺寸的在線檢測方法
技術領域：
本發(fā)明涉及孔尺寸檢測領域，具體是一種大型深盲孔截面尺寸的在線檢測方法。
背景技術：
一般來說，孔深與孔直徑之比不小于7的盲孔可稱為深盲孔，即L/D彡7。大型深盲孔內孔加工時需對尺寸進行檢測，一般需要使用專用測量裝置來進行。例如，在車床刀桿上安裝轉換機構，用于各種車刀刀具和專用檢測測頭的安裝轉換，通過該換機構來對大型回轉體零件內腔同時進行加工和尺寸定量測量，并根據(jù)檢測結果計算出補償，然后在半精加工或精加工時加上補償實施檢測。目前常規(guī)的檢測方法是，首先利用機床X、Z軸功能進行直線進給運動，然后，碰撞零件實體暫停記錄碰撞點的坐標值，最后運用數(shù)學公式進行計算得出直徑值。但是，在傳統(tǒng) 的檢測方法中，由于測頭只檢測回轉體零件直徑上的一點坐標，該方法檢測出的結果和實際尺寸有誤差，而且，由于大型加工機床為解決加工讓刀問題，回轉中心與機床Z軸設計成不平行，主軸會向加工刀具吃刀相反的方向偏轉，另外，大型零件加工大多用中心架，中心架調整精度多在O. Imm以上，這樣也會造成零件內孔檢測誤差。經過試驗和數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，誤差是由零件回轉軸的偏差造成的，該誤差在孔的深度不深時，影響不大，但孔的深度尺寸較大時，例如對于淺盲孔如深度超過100mm，該偏差造成的檢測精度誤差就可達O. 02mm以上?？梢詫⒃撜`差分解成垂直誤差和左右誤差分別進行分析，如圖I和2所示，δ 是垂直誤差，如果δ 2是回轉中心與Z軸水平上的誤差，水平誤差對待測盲孔的直徑誤差影響最大即是S 2。對于內孔直徑大于Φ 100的零件，垂直誤差影響很小，而水平誤差則是影響檢測精度的主要因素。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提出一種盲孔尺寸的在線檢測方法，其通過檢測盲孔直徑上兩點，減小水平誤差，從而減少因回轉軸偏差造成大型回轉體零件內孔檢測尺寸誤差，進而提高零件的檢測精度。實現(xiàn)本發(fā)明目的所采用的具體技術方案如下。一種盲孔尺寸的在線檢測方法，包括如下步驟(I)正向檢測步驟將檢測測頭伸入盲孔中，使測頭軸線與加工時的刀具刀軸方向一致，沿深度方向對盲孔在多個不同深度處的內壁點進行依次觸碰檢測，獲得各個孔截面直徑的第一測量值；(2)逆向檢測步驟旋轉檢測測頭，使其軸線與加工時的刀具刀軸方向呈180°，再沿正向檢測的逆方向依次對盲孔的各深度處的對應內壁點進行依次觸碰檢測，獲得各個孔截面直徑的第二測
量值;
(3)將正向檢測和逆向檢測中相同深度處的兩測量值取平均值，即可得到零件盲孔各處的直徑值。作為本發(fā)明的改進，在同一深度處，所述正向檢測的內壁點與逆向檢測中相應的內壁點的連線過盲孔中心點。作為本發(fā)明的改進，所述正向檢測的方向為沿深度方向從外向內或從內向外。本發(fā)明的方法通過檢測盲孔直徑上兩點，并且將兩點檢測值取平均值，消除水平誤差的影響，從而有效地減小了因回轉軸偏差造成的盲孔檢測尺寸誤差，可以更精確地測量得到零件盲孔尺寸。


圖I為垂直方向誤差分析示意圖； 圖2為水平方向誤差分析示意圖；圖3為檢測橫截面示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例，對本發(fā)明的方法進行詳細介紹。需要說明的是，下述實施例僅是示例性的，并不構成是對本發(fā)明的限定。本發(fā)明的盲孔尺寸的在線檢測方法具體包括如下步驟(I)正向檢測步驟加工完成后，應用轉換機構將加工刀柄轉換成檢測測頭刀柄，檢測測頭與加工刀具方向一致。檢測前先進行進行正方向檢測的標定。將檢測測頭伸入盲孔中，使測頭軸線與加工時的刀具刀軸方向一致，沿深度方向從外到內對盲孔在多個不同深度處的內壁點進行依次觸碰檢測，獲得各個孔截面直徑的第
一測量值。(2)逆向檢測步驟取下檢測刀柄，旋轉180°，安裝檢測測頭刀柄，檢測測頭與加工刀具方向成180。。再沿正向檢測的逆方向依次對盲孔的各深度處的對應內壁點進行依次觸碰檢測，獲得各個孔截面直徑的第二測量值。(3)將正向檢測和逆向檢測中各個相同深度處的兩測量值取平均值，即可得到得到零件盲孔尺寸。本實施例中，正向檢測時，刀柄沿盲孔中軸線由外向內逐漸深入，使安裝在刀柄上的測頭依次觸碰內壁上的檢測點，得到一組檢測值。逆向檢測前，先保持刀桿不動，旋轉測頭180°，以用于觸碰各深度處的內壁上與正向檢測點對應的逆向檢測點，正向檢測點與相應的逆向檢測點位于同一平面，兩者與孔心連線呈180°，即兩者連線經過孔心。將正向和與其相對應位置的反方向點的直徑尺寸一一進行平均值運算，所得值即為各對應位置的檢測直徑。本發(fā)明在對大型深盲孔零件內孔進行在線檢測時，為消除回轉軸偏差造成的大型回轉體零件內孔檢測尺寸誤差，通過在每一檢測直徑上水平180°檢測兩點，并且將兩點檢測值取平均值，以消除水平誤差的影 響，從而大大提高檢測精度。本發(fā)明的方法適用于大型回轉體零件內孔精密在線檢測。
權利要求
1.一種盲孔尺寸的在線檢測方法，包括如下步驟 (1)正向檢測步驟 將檢測測頭伸入盲孔中，使測頭軸線與加工時的刀具刀軸方向一致，沿深度方向對盲孔在多個不同深度處的內壁點進行依次觸碰檢測，獲得各個孔截面直徑的第一測量值； (2)逆向檢測步驟 旋轉檢測測頭，使其軸線與加工時的刀具刀軸方向呈180°，再沿正向檢測的逆方向依次對盲孔的相應各深度處的對應內壁點進行依次觸碰檢測，獲得各個孔截面直徑的第二測量值； (3)將正向檢測和逆向檢測中相同深度處的兩測量值取平均值，即可得到得到盲孔相應各位置處的直徑值。
2.根據(jù)權利要求I所述的方法，其特征在于，在同一深度處，所述正向檢測的內壁點與逆向檢測中相應的內壁點的連線過盲孔中心點。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的方法，其特征在于，所述正向檢測的方向為沿盲孔深度方向從外向內或從內向外。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種盲孔尺寸的在線檢測方法，包括(1)將檢測測頭伸入盲孔中，使測頭軸線與加工時的刀具刀軸方向一致，沿深度方向對盲孔在多個不同深度處的內壁點進行依次觸碰檢測，獲得各個孔截面直徑的第一測量值；(2)旋轉檢測測頭，使其軸線與加工時的刀具刀軸方向呈180°，再沿正向檢測的逆方向依次對盲孔的各深度處的對應內壁點進行依次觸碰檢測，獲得各個孔截面直徑的第二測量值；(3)將正向檢測和逆向檢測中相同深度處的兩測量值取平均值，即可得到得到零件盲孔尺寸。本發(fā)明可以有效地減小了因回轉軸偏差造成的盲孔檢測尺寸誤差，可以更精確地測量得到零件盲孔尺寸。
文檔編號G01B21/10GK102878968SQ20121035195
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權日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