本發(fā)明涉及一種異面中心線垂直度檢測方法及其檢測裝置。

背景技術(shù)：

在機械制造中，垂直是點到直線的距離(Perpendicularity)是位置公差，用符號⊥表示。當理論正確角度相對于基準面90度產(chǎn)生的公差百分比，稱為垂直度公差。當以平面為基準時，若被測要素為平面，則其垂直度公差帶的距離為垂直度的公差值稱為公差帶。垂直度量測用量角器或垂直度量測儀。被測要素為直線軸時候，垂直度的公差值表示軸與平面所稱角度與90度做差，產(chǎn)生的公差百分比。不同在任何一個平面內(nèi)的兩條直線叫做異面直線(skew lines)。經(jīng)過平面外一點和平面內(nèi)一點的直線和平面內(nèi)不經(jīng)過該點的直線是異面直線，特點是既不平行，也不相交。兩條異面直線所成的角是在空間內(nèi)任意取一點，然后過這個點分別做兩條直線得平行線，此時這兩條平行線所成得夾角才為“兩條異面直線所成的角”。兩異面直線所成角是通過空間任一點O分別作兩異面直線的平行線a，b，a，b垂直交于O,但兩異面直線并無公共點，90度時,稱兩直線垂直。這兩直線a，b所成角[0度,90度]叫異面直線成的角。軸類零件屬旋轉(zhuǎn)體零件，主要由圓柱面、圓錐面、螺紋及鍵槽等表面構(gòu)成，其長度大于直徑。根據(jù)其結(jié)構(gòu)形狀又可分為光軸、空心軸、半軸、階梯軸、異型軸(十字軸、偏心軸、曲軸、凸輪)。除直徑精度要求外還有圓度、圓柱度、同軸度、垂直度等方面的要求。軸類零件的設(shè)計基準是其支承軸頸的軸心連線，按“基準統(tǒng)一”原則，常在軸的兩端面加工出中心孔作為統(tǒng)一的定位基準面加工各段外圓柱面；或用柱面與中心聯(lián)合定位；較短的軸則直接用外圓定位。相鄰兩個軸系的回轉(zhuǎn)軸線在空間應(yīng)保持垂直并相交于同一平面內(nèi)，但由于設(shè)備在制造、裝配、控制及運動過程中熱變形、摩擦、振動和慣性等因素的影響，使得兩軸線絕對共面是達不到的，在實際工作空間是兩條異面直線，兩互相垂直軸系的相交度誤差為空間兩軸線線段公垂線段的長度。一般認為軸線相交度也看作平均回轉(zhuǎn)軸線之間、不受軸轉(zhuǎn)角位置及晃動量影響的誤差項目。軸線的垂直度誤差為兩互相垂直軸系的軸線之間角度與90的偏差，垂直度誤差本身會根據(jù)轉(zhuǎn)動軸系的轉(zhuǎn)動角度和位置而發(fā)生變化，軸線垂直度對綜合指向的影響很大。一般認為垂直度誤差為固定值，不受回轉(zhuǎn)誤差和平均軸線之間的誤差影響?；剞D(zhuǎn)軸線為回轉(zhuǎn)中心的連線，在無任何誤差情況下，轉(zhuǎn)軸上的一切點都圍繞回轉(zhuǎn)軸線作圓周運動，該圓周運動的圓心即轉(zhuǎn)軸的回轉(zhuǎn)中心。由此可見，直接檢測兩個軸系兩孔垂直度是比較困難的。目前制造相交度、垂直度的兩個軸孔零件一般做法是通過兩次裝夾零件，然后分別加工兩孔，由于夾具本身的誤差以及機床等誤差因素，最終并不能達到圖紙上兩個軸系兩孔軸線垂直度的要求，解決這類問題的關(guān)鍵是轉(zhuǎn)化線線垂直、線面垂直、面面垂直。目前生產(chǎn)現(xiàn)場中對兩個不同平面的軸孔心線垂直度的測量尚無完備的測量方法手段，即使近年來三坐標測量機的使用，對兩個不同平面的軸孔心線垂直度測量也顯得無能為力，且不為現(xiàn)場實用。傳統(tǒng)的用心軸模擬打表的方法，單純靠裝置的機械精度保證的測量精度，很難真實地反映零件的誤差狀態(tài)，可信率很低，在外形和結(jié)構(gòu)很不規(guī)則的產(chǎn)品或零部件中，兩互相垂直的異面直線要素有著給定相互垂直的兩個方向和給定任意方向垂直度公差的設(shè)計要求，而設(shè)計要求又不能采用線對面垂直度公差來加以解決，在設(shè)計、制造和檢驗時，這類問題就沒有國家標準依據(jù)可查了，而在企業(yè)中這類問題卻是大量存在的。為了解決檢測垂直度的難題，本發(fā)明提供了一種異面中心線垂直度檢測機構(gòu)，該機構(gòu)應(yīng)用于如圖1中零件結(jié)構(gòu)的尺寸為Ф18⁺₀^0.019mm的水平待測孔4相對尺寸為Ф6+0.013 0mm垂直待測孔3的垂直度的檢測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是針對現(xiàn)有技術(shù)檢測兩中心線垂直的內(nèi)孔的垂直度的問題，提供一種方法簡單，檢測精度準確可靠的兩異面軸孔中心軸線垂直度的檢測方法及其檢測裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：一種兩異面軸孔中心軸線垂直度的檢測方法，具有如下技術(shù)特征：將頂端制有矩形槽的右立柱7和左立柱9固定于基座1平面兩側(cè)，用制有軸孔的定位座5，將其垂直固定在基座1平面的后端，且與上述右立柱7和左立柱9形成等腰三角形分布在所述基座1上，并制備一個帶有階梯軸的插銷2，然后將被測零件8放置于所述右立柱7和左立柱9之間，再將一端制有矩形棒的測棒6，從左立柱9頂端上的矩形槽插入被測零件8的垂直帶測孔3至右立柱7上的矩形槽或燕尾槽，然后用插銷2同軸插入定位座5的定位孔和被測零件8的水平待測孔4，同時在插銷2上滑動被測零件8，若測棒6能順利穿過右立柱7的矩形槽及能插入垂直待測孔3，則在空間上具有兩個不同平面軸孔的被測零件8，它的兩異面軸孔中心軸線滿足垂直度要求，反之垂直度不能滿足要求。

本發(fā)明具有如下有益效果。

方法簡單。本發(fā)明將頂端制有矩形槽的右立柱7和左立柱9固定于基座1平面兩側(cè)，用制有軸孔的定位座5，將其垂直固定在基座1平面的后端，且與上述右立柱7和左立柱9形成等腰三角形分布在所述基座1上，并制備一個帶有階梯軸的插銷2，然后將被測零件8放置于所述右立柱7和左立柱9之間，檢測兩異面軸孔中心軸線垂直度，方法簡單，方便快捷。測試結(jié)果準確可靠。

檢測準確可靠。本發(fā)明將一端制有矩形棒的測棒6，從左立柱9頂端上的矩形槽插入被測零件8的垂直帶測孔3至右立柱7上的矩形槽或燕尾槽，然后用插銷2同軸插入定位座5的定位孔和被測零件8的水平待測孔4，以測棒6能順利穿過右立柱7的矩形槽及能插入垂直待測孔3檢測空間上具有兩個不同平面軸孔的被測零件8的垂直度，利用左立柱9頂端上的矩形槽的不可回轉(zhuǎn)性及其右立柱7上的矩形槽或燕尾槽自同心性，檢測兩異面軸孔中心軸線的垂直度，檢測精度準確可靠。

附圖說明

圖1是本發(fā)明檢測兩異面軸孔中心線垂直度的裝置的立體圖。

圖2是圖1的左視圖。

圖中：1 基座，2 插銷，3 垂直待測孔，4 水平待測孔，5 定位座，6 測棒，7 右立柱，8 被測零件，9 左立柱。

具體實施方式

參閱如圖1、圖2。根據(jù)本發(fā)明，將頂端制有矩形槽的右立柱7和左立柱9固定于基座1平面兩側(cè)，用制有軸孔的定位座5，將其垂直固定在基座1平面的后端，且與上述右立柱7和左立柱9形成等腰三角形分布在所述基座1上，并制備一個帶有階梯軸的插銷2，然后將被測零件8放置于所述右立柱7和左立柱9之間，再將一端制有矩形棒的測棒6，從左立柱9頂端上的矩形槽插入被測零件8的垂直帶測孔3至右立柱7上的矩形槽或燕尾槽，然后用插銷2同軸插入定位座5的定位孔和被測零件8的水平待測孔4，同時在插銷2上滑動被測零件8，若測棒6能順利穿過右立柱7的矩形槽及能插入垂直待測孔3，則在空間上具有兩個不同平面軸孔的被測零件8，它的兩異面軸孔中心軸線滿足垂直度要求，反之垂直度不能滿足要求。

在以下描述的實施例中，檢測兩異面軸孔中心線垂直度的裝置，包括：固定于基座1平面兩側(cè)，頂端制有矩形槽的右立柱7和左立柱9和制有軸孔的定位座5。定位座5垂直固定在基座1平面的后端，且與所述右立柱7和左立柱9形成等腰三角形分布在所述基座1上，一端制有矩形棒的測棒6從左立柱9頂端上的矩形槽插入被測零件8的垂直帶測孔3至右立柱7上的矩形槽或燕尾槽，一個帶有階梯軸的插銷2通過放置于右立柱7和左立柱9之間的被測零件8的水平待測孔4，并以測棒6能順利穿過右立柱7的矩形槽及能插入垂直待測孔3，檢測在空間上具有兩個不同平面軸孔的被測零件8的兩異面軸孔中心軸線的垂直度。

在設(shè)計制造過程中，嚴格保證了制造精度，右立柱7和左立柱9的兩矩形槽的中心軸線對插銷2的中心軸線的垂直度控制在0.01mm以內(nèi)。測棒6矩形棒臺階后端的圓柱體的直徑大小為即測棒6矩形棒臺階后端的圓柱體的直徑公差為垂直待測孔3的孔徑為為右立柱7和左立柱9的頂端矩形槽寬為即右立柱7和左立柱9的頂端矩形槽寬超出的公差為+0.01 0mm。左立柱9的頂端的開口槽可以是矩形槽，也可以是具有自定心的燕尾槽，即V形槽，由于設(shè)計要求被測零件8的兩異面軸孔(垂直待測孔3及水平待測孔4)中心線的垂直度在20mm范圍內(nèi)小于0.15mm，因此該垂直度檢測裝置能準確可靠的測量被測零件8的垂直度是否滿足要求。并且采用矩形槽的優(yōu)點可以測量不同軸心線距離的待測零件的垂直度，另外可以通過設(shè)計更改插銷和測棒兩銷子的直徑大小及其它附屬結(jié)構(gòu)的尺寸來實現(xiàn)不同尺寸內(nèi)孔之間的垂直度的檢測。

如果需要檢測其它直徑大小內(nèi)孔之間的垂直度，可以通過設(shè)計更改兩個配合的插銷和測棒直徑及其它附屬結(jié)構(gòu)的尺寸來實現(xiàn)不同尺寸內(nèi)孔之間的垂直度的檢測。

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施例。應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干變形和改進，這些變更和改變應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。