[发明专利]一种测量任意轴剖面环形燕尾槽轮廓度的装置及方法

权利要求书

1.一种测量任意轴剖面环形燕尾槽轮廓度的装置，包括三坐标测量机（1）和测针机构（3），其中，所述的测针机构（3）包括加长杆（4）、测针中心座（5）、测针关节（6）和弯角测针（7）；测针机构（3）的加长杆（4）通过测针中心座（5）连接测针关节（6）的一端，测针关节（6）的另一端连接弯角测针（7）；其特征在于：还包括转台（2），所述的转台（2）设置于三坐标测量机（1）的工作台上，被测工件设置于转台（2）上，所述的测针机构（3）的加长杆（4）通过吸盘（10）与三坐标测量机（1）连接，测针机构（3）的弯角测针（7）与环形燕尾槽的内型面相接触。

2.根据权利要求1所述的测量任意轴剖面环形燕尾槽轮廓度的装置，其特征在于：所述的测针中心座（5）一端通过测针关节（6）连接弯角测针（7）；或者测针中心座（5）一端通过测针关节（6）连接弯角测针（7），另一端通过第二测针关节（8）连接第二弯角测针（9）。

3.采用权利要求1所述的测量任意轴剖面环形燕尾槽轮廓度的装置进行测量的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、采用测量任意轴剖面环形燕尾槽轮廓度的装置多次测量标准圆柱外表面轮廓度，求出标准圆柱多次测量结果的平均值，并采用标准圆柱的标准值减去测量结果的平均值，得到该装置的误差补偿值，即修正量，将该修正量与弯角测针测球直径相加求和的值作为弯角测针测球的最终直径，完成测量任意轴剖面环形燕尾槽轮廓度的装置的误差补偿；

步骤2、采用三坐标标准球校准三坐标测量机直测针；

步骤3、根据被测环形燕尾槽槽口宽度选择不同弯角角度的弯角测针；

步骤4、将弯角测针通过吸盘与三坐标测量机的探头连接，调整弯角测针方向，采用三坐标标准球校准弯角测针；

步骤5、将被测工件放置在转台上，找正工件位置，使工件轴线与转台中心轴线重合；

步骤6、采用直测针建立工件三维坐标系，其中，以工件回转中心作为X、Y坐标系原点，Z轴与工件回转中心轴同轴，Z轴零点位置的确定根据工艺要求设置；

步骤7、在工件坐标系下，锁定一个由Z轴和X轴构成的轴剖面或者一个由Z轴和Y轴构成的轴剖面，并通过弯角测针分别探测燕尾槽的上半段和下半段型面，获取型面坐标位置扫描数据，从而确定燕尾槽在该轴剖面内的轮廓度；

步骤8、旋转转台至工件下一个待测轴剖面位置，返回执行步骤7，即可得到另一轴剖面内的轮廓度，完成所有轴剖面内燕尾槽轮廓度的检测后，以最大的轮廓度值确定该环形燕尾槽的型面轮廓度；

步骤9、预置被测工件燕尾槽型面理论轮廓数模及公差带，形成带有公差带的理论轮廓图形，将环形燕尾槽的实际测量图形与环形燕尾槽理论图形相比较，若环形燕尾槽的实际测量图形在公差带内，则环形燕尾槽合格，否则为不合格。

4.根据权利要求3所述的测量任意轴剖面环形燕尾槽轮廓度的测量方法，其特征在于：步骤7所述的弯角测针分别探测燕尾槽的上半段和下半段型面时，弯角测针通过从上到下或从下到上的方式进行采集。