一種六面體高精度形位測量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天慣性器件精密檢測技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種六面體高精度形位測量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]六面體構(gòu)成高精度的三維直角坐標系，是安裝和調(diào)試慣性儀表的重要裝置。用于慣性組件安裝調(diào)試的一種六面體零件實際工作面為6個，外形是由六個相互垂直的平面組成。六面體尺寸有多種，大型六面體總高可達350_，精度要求為各面垂直度、平行度在0.002mm以內(nèi)。小型六面體總高25mm，精度要求為各面垂直度、平行度在0.0Olmm以內(nèi)。由于是六面體將形成外部24個夾角，夾角精度為1.3”以內(nèi)。六面體的形位精度直接影響裝在慣組上的各種慣性儀表的安裝精度，以及所建立的直角坐標系的準確性，故要求六面體加工過程中的測量精度極高。隨著航天慣性技術(shù)的發(fā)展，高精度六面體的需求逐漸增多，要求生產(chǎn)單位具備大批量生產(chǎn)的能力，傳統(tǒng)的檢測方法是使用進口高精度三坐標測試儀，該設(shè)備不僅價格高，對環(huán)境要求高，維護保養(yǎng)難度大，而且測量周期長，需要專業(yè)檢測人員操作，大大影響了六面體的檢測效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有六面體形位測量技術(shù)的不足，提出一種六面體高精度形位測量裝置及方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。
[0005]本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量裝置，包括電感測微儀、大理石定位平板、電感測頭、第一測頭固定塊、第二測頭固定塊、標準平行刀口尺或標準棒、測頭連接線、第一支架和第二支架；
[0006]第一測頭固定塊為帶有中心通孔的銅質(zhì)長方體；
[0007]第二測頭固定塊為帶有中心通孔的鋼質(zhì)刀口尺；
[0008]定位平板為大理石材質(zhì)，定位平板的表面光潔度小于Ra0.002mm，平面度小于0.005_，定位平板大小可根據(jù)待測六面體的大小適當(dāng)調(diào)整。
[0009]電感測頭穿過第一測頭固定塊和第二測頭固定塊的中心通孔，電感測頭與第一測頭固定塊和第二測頭固定塊通過螺栓固定；
[0010]標準棒為鋼質(zhì)圓柱，表面光潔度小于Ra0.002mm,圓柱度小于0.005mm,直徑為15mm?40_，長度可根據(jù)待測六面體的大小適當(dāng)調(diào)整。
[0011]第一支架固定在大理石定位平板上，用于支撐電感測微儀與電感測頭的連接線；
[0012]第二支架的一端固定在大理石定位平板上，另一端帶有與大理石定位平板平行的平臺，該平臺用于固定支撐第一測頭固定塊；
[0013]電感測微儀固定在大理石定位平板上；
[0014]標準平行刀口尺或標準棒固定在大理石定位平板上，標準平行刀口尺或標準棒與六面體的待測面接觸，且標準平行刀口尺或標準棒靠近六面體的待測面的底端；
[0015]測頭連接線的一端與電感測微儀連接，中間部分通過第一支架進行固定，另一端與電感測頭的非敏感端連接；電感測頭的敏感端與六面體的待測面接觸，電感測頭的敏感端靠近六面體的待測面的頂端；
[0016]第二測頭固定塊用于對待測試的六面體進行限位；
[0017]標準平行刀口尺或標準棒用于對待測試的六面體進行限位，以保證六面體的待測面與大理石定位平板垂直；
[0018]本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量方法，該方法用于測量六面體六個面的垂直度和平行度，并命名待測試的六面體的頂面為第一測試面，底面為第二測試面，其他四個側(cè)面從上往下看，按順指針方向依次為第三測試面、第四測試面、第五測試面、第六測試面；
[0019]步驟為:
[0020](I)對第一測試面和第二測試面進行研磨，使第一測試面和第二測試面均與大理石定位平板平行，并以第一測試面和第二測試面作為基準面；
[0021](2)使第二測試面與大理石定位平板接觸，當(dāng)電感測頭接觸到第三測試面時，電感測微儀的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，調(diào)整電感測微儀的對零旋鈕，使指針指向零位；
[0022](3)翻轉(zhuǎn)六面體，使第一測試面與大理石定位平板接觸，當(dāng)電感測頭接觸到第三測試面時，電感測微儀的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時電感測微儀的指數(shù)即為第一測試面或是第二測試面與第三測試面的垂直度。
[0023]依此類推，可測得第四測試面、第五測試面、第六測試面與第一測試面或是第二測試面之間的垂直度。
[0024]有益效果
[0025](I)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量裝置，結(jié)構(gòu)簡單，組裝便捷，可自行組裝，只包括電感測微儀、大理石定位平板、電感測頭、第一測頭固定塊、第二測頭固定塊、標準平行刀口尺或標準棒、測頭連接線、第一支架和第二支架等9個部件。
[0026](2)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量裝置，相對于昂貴的進口高精度三坐標測試儀，價格便宜，總價只是進口高精度三坐標測試儀的千分之一。
[0027](3)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量裝置，檢測精度高，最高精度可達0.0Olmm,與進口高精度三坐標的檢測精度相當(dāng)。
[0028](4)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量裝置，無需特別維護和保養(yǎng)，測試前只需簡單擦拭，保持各臺面清潔。而進口高精度三坐標測試儀需要定期校準和維護，影響了生產(chǎn)進度和使用效果。
[0029](5)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量方法，操作方法簡單，使用方便，可在現(xiàn)場對六面體進行標定檢測，無須專業(yè)的檢測人員，一般技術(shù)人員經(jīng)過簡短的學(xué)習(xí)即可使用。
[0030](6)本發(fā)明一種六面體高精度形位測量方法，檢測時間短，檢測效率高。一組平面的形位關(guān)系檢測時間只需2分鐘，而進口高精度三坐標測試儀檢測時間約為20分鐘以上，檢測效率提高了 10倍以上。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為圖1的局部放大圖；
[0033]圖3為帶有六面體的本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0035]實施例1
[0036]如圖1和圖2所示，一種六面體高精度形位測量裝置，包括電感測微儀、大理石定位平板、電感測頭、第一測頭固定塊、第二測頭固定塊、標準平行刀口尺或標準棒、測頭連接線、第一支架和第二支架；
[0037]待測六面體總高350mm
[0038]第一測頭固定塊為帶有中心通孔的銅質(zhì)長方體；
[0039]第二測頭固定塊為帶有中心通孔的鋼質(zhì)刀口尺；
[0040]定位平板為大理石材質(zhì)，定位平板的表面光潔度Ra0.001mm，平面度0.005mm，定位平板大小為400mmX 400mm。
[0041]電感測頭穿過第一測頭固定塊和第二測頭固定塊的中心通孔，電感測頭與第一測頭固定塊和第二測頭固定塊通過螺栓固定；
[0042]標準棒為鋼質(zhì)圓柱，表面光潔度Ra0.0015mm,圓柱度0.005mm,直徑為30mm，長度為 400mm。
[0043]第一支架固定在大理石定位平板上，用于支撐電感測微儀與電感測頭的連接線；
[0044]第二支架的一端固定在大理石定位平板上，另一端帶有與大理石定位平板平行的平臺，該平臺用于固定支撐第一測頭固定塊；
[0045]電感測微儀固定在大理石定位平板上；
[0046]標準棒固定在大理石定位平板上，標準棒與六面體的待測面接觸，且標準棒靠近六面體的待測面的底端；
[0047]測頭連接線的一端與電感測微儀連接，中間部分通過第一支架進行固定，另一端與電感測頭的非敏感端連接；電感測頭的敏感端與六面體的待測面接觸，電感測頭的敏感端靠近六面體的待測面的頂端；
[0048]第二測頭固定塊用于對待測試的六面體進行限位；
[0049]標準棒用于對待測試的六面體進行限位，以保證六面體的待測面與大理石定位平板垂直；
[0050]如圖2所示，一種六面體高精度形位測量方法，該方法用于測量六面體六個面的垂直度，并命名待測試的六面體的頂面為第一測試面，底面為第二測試面，其他四個側(cè)面從上往下看，按順指針方向依次為第三測試面、第四測試面、第五測試面、第六測試面；
[0051]步驟為:
[0052](I)對第一測試面和第二測試面進行研磨，使第一測試面和第二測試面均與大理石定位平板平行，并以第一測試面和第二測試面作為基準面；
[0053](2)使第二測試面與大理石定位平板接觸，當(dāng)電感測頭接觸到第三測試面時，電感測微儀的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，調(diào)整電感測微儀的對零旋鈕，使指針指向零位；
[0054](3)翻轉(zhuǎn)六面體，使第一測試面與大理石定位平板接觸，當(dāng)電感測頭接觸到第三測試面時，電感測微儀的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時電感測微儀的指數(shù)即為第一測試面或是第二測試面與第三測試面的垂直度。
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