[发明专利]大型分体式螺母柱共面度检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及大型异面曲面的检测技术，具体的说，是涉及一种大型分体式螺母柱共面度检测方法。

背景技术

对于一般尺寸的螺纹，在进行整体加工后，影响螺纹旋合、配合质量的主要参数为：中径、螺距、牙型半角，这类工件在检测时，通常要求在圆周上均匀分布的四个位置进行检测。而对于大型的螺母工件(如：三峡升船机螺母柱)，由于加工能力限制，通常设计为分体式，即加工过程按分体加工，将多件螺母件通过连接件、固定件组合后，再形成整体螺母。对于这种大型的螺母工件，除了要保证单件螺母片的加工质量，更重要是保证在组合后，各片螺母之间的相互位置和螺纹面的共面度。

以三峡升船机螺母柱的拼装为例，在厂内采用卧式拼装的方式，每批参与拼装的螺母柱为3节，共6片螺母片(螺纹件)，如图1所示，6片螺母片组合为一段长为约15米、小径为1.365米、螺距为0.45米的螺母柱；为提高生产效率和加工质量，每片螺纹件均采用相同的结构和尺寸，单片螺纹件的螺距参数可以使用三坐标测量机等设备进行检测。组合时，左、右两侧的螺纹件在长度方向上的起始位置需错过1/2个螺距的长度(0.225米)，为保证安装精度，每侧螺纹件上均设计了基准面1、基准2。安装时，首先分别将左右两边3节螺母片基准面1的平面度调整至要求，再将起始位置差0.225米，保证斜面1与4共面、斜面2与3共面，在齿顶园轴线同轴度调整完成后，需要进行螺旋面共面度和节间螺距的检测。

传统技术中还没有一种有效的检测方式对分体式螺母柱共面度进行检测。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提出一种大型分体式螺母柱共面度检测方法，对分体式螺母柱的共面度进行准确、有效检测。

本发明解决技术问题所采用的技术方案是：大型分体式螺母柱共面度检测方法，包括如下步骤：

a、在分体式螺母柱的左右两侧螺纹件上分别设置基准面1、基准2、基准面3，所述基准面1为单侧螺纹件的侧面基准，所述基准2为单侧螺纹件的齿顶圆柱轴线基准，所述基准面3为单侧螺纹件的端面基准；

b、建立螺母柱工件统一坐标系：分别在左右两侧螺纹件的基准2上采点，使用测量软件拟合得到螺母柱齿顶圆柱轴线，并以此作为统一坐标系的第一轴；在左侧或右侧螺纹件的基准面1上采点，使用测量软件拟合平面，并以该平面的法线作为统一坐标系的第二轴，坐标系的原点建立在螺母柱齿顶圆柱轴线与基准面3的交点上；

c、使用测量设备的扫描功能，在统一坐标系下分别对左右两侧螺纹件上对应的螺旋面进行采点，得到被测螺旋面上特征点的三维坐标值；

d、对得到的特征点的三维坐标值进行预处理；

e、使用三维建模软件对经过预处理后的三维坐标值进行分析，并构造出螺纹件的实际螺旋面；

f、计算单个螺旋面共面度：在单个实际螺旋面上选取最大值测量点和最小值测量点，所述最大值测量点为该实际螺旋面上与标准螺旋面相比凸出程度最大的点，所述最小值测量点为该实际螺旋面上与标准螺旋面相比凹陷程度最大的点；计算最大值测量点与标准螺旋面上对应点之间的差值A,计算最小值测量点与标准螺旋面上对应点之间的差值B，通过计算A与B之间的差值获得该螺旋面的共面度；

g、计算螺母柱的共面度：对构造出来的所有的实际螺旋面进行分析，在各个实际螺旋面的最大值测量点中选取一个最大值C，并在各个实际螺旋面的最小值测量点中选取一个最小值D，通过计算C与D之间的差值获得螺母柱的共面度。

需要说明的是，本方案中的A、C均为正值，C、D均为负值。

进一步，步骤c中，所述测量设备为激光扫描仪或白光扫描仪。

进一步，步骤d中，所述对得到的特征点的三维坐标值进行预处理包括：将得到的特征点按统计学的方法进行数据预处理，剔除测量异常值。

本发明的有益效果是：通过测量数据采集和分析处理，得到大型分体式螺母柱螺旋面的共面数据，可以指导螺母柱的装配，保证螺母柱装配后能正确旋合，技术指标符合要求。

附图说明

图1为6片螺母片组合成的螺母柱示意图；

图2为本发明中的共面度检测方法流程图。

具体实施方式

本发明旨在提出一种大型分体式螺母柱共面度检测方法，对分体式螺母柱的共面度进行有效检测。下面结合附图及实施例对本发明的方案作进一步的描述。