[发明专利]一种车削加工精度一致性的检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种车削加工精度一致性的检测方法，具体涉及一种车削外螺纹基本几何参数的测量方法和加工精度一致性的检测方法。

背景技术

大螺距外螺纹在一些重型设备中应用广泛，是汽车覆盖件、核电件等重型设备的关键零部件，起着紧固、联接、调节、传递动力等重要作用。大螺距外螺纹加工误差的高低严重影响重型整机设备工作性能。由于要保证传递动力的可靠性和传递位移的准确性，对其已加工表面螺纹精度的要求比普通螺纹要高很多，加工难度也相应变大。

大螺距外螺纹加工过程中车削方法有直进法、左右车削法、斜进法。采用的车削方法为分层切削方法。粗加工采用径向分层切削，精加工采用轴向分层切削。粗加工的径向分层切削是由左刃，右刃，顶刃三刃同时参与切削，刀具在加工过程中受到试件的反作用力较大，会使刀具的状态不稳定，影响加工。精加工的轴向分层切削，左扩宽由左切削刃完成，右扩宽由右切削刃完成，每次都由单个切削刃完成，使刀具受力不均，影响刀具的切削状态，会影响加工精度。

螺纹的加工误差包括大径、小径、牙型半角、螺距、中径误差。已有的螺纹检测方法有：螺距和牙型半角利用万能工具显微镜，大径小径有专用的螺纹千分尺，中径一般采用三针法测量。已有的对普通螺纹加工精度的研究主要是控制公差的范围，这种方法适用于普通的螺纹，但不能反映全程的误差分布，而且公差内误差的分布也存在多样性，而且对于螺距和尺寸较大的螺纹，超出了检测设备的量程，已有的方法变得不合适。同时，质量可靠性和互换性得不到保证，缩小公差范围也会使加工成本增加。已有的评价误差一致性的采用平均值和变化幅度等方法，不能从整体上反映误差的水平及变化趋势。大螺距外螺纹尺寸大、螺纹行程长、误差值即使控制在公差范围内，也有可能会导致螺纹配合时的松紧问题，对于用在大型压力机上的调整螺杆和螺母来说，会引起压力机运动精度下降，不同加工方案加工出的批量试件，其加工精度一致性降低的同时，不能优选出最佳的工艺方案，而且会影响试件的互换性，从而产生不必要的经济损失。

发明内容

本发明的目的是为了解决已有的检测螺纹加工误差方法，无法揭示螺纹误差沿轴向分布的变化特性，不能从整体上反映误差的水平及变化趋势，导致加工后的螺纹试件的互换性差，从而产生不必要的经济损失，进而提出一种车削加工精度一致性的检测方法。

本发明的技术方案是：为实现上述目的所采用的技术方案在于包括以下步骤：

第一步、进行大螺距外螺纹螺纹面特征点的提取和测量；

采用三坐标测量机对预先定义好的大螺距外螺纹的螺纹大径、小径、螺距、牙型半角和中径进行采点测量，并计算出实际测量长度值；

第二步、进行大螺距外外螺纹大径、小径、螺距、牙型半角和中径误差的解算；

采用第一步的测量方法，根据不同特征参数的定义，进行测量坐标系与实际加工坐标系的坐标转换，并建立各参数误差的解算模型，以获取大螺距外螺纹沿轴向的参数误差值；

第三步、大螺距外外螺纹大径、小径、螺距、牙型半角和中径误差分布序列的构建；

采用大螺距外螺纹面特征点的提取和测量方法以及大螺距外外螺纹大径、小径、螺距、牙型半角和中径误差的解算方法，将检测仪器的分辨率作为零误差序列，将不同试件的相应几何误差作为初始比较序列，从而优选出用于批量试件误差分布一致性检测的参考序列，利用已优选出试件的参考序列，进行批量试件的几何误差分布一致性检测；

第四步、大螺距外外螺纹的加工精度一致性计算方法；

利用构建的大螺距外外螺纹大径、小径、螺距、牙型半角和中径误差分布序列，采用灰色关联度最大的原则，优选出用于批量试件误差分布一致性检测的参考序列；通过比较灰色关联度的大小的方法，利用已优选出的参考序列，进行批量试件的几何误差分布一致性检测，识别出批量试件在不同工艺方案下的误差分布的差异性。

本发明的有益效果为：本发明提供一种车削外螺纹加工精度一致性的检测方法，采用该方法能够揭示出批量大螺距外螺纹沿轴向全程的几何误差分布情况，可用于定量描述车削大螺距外螺纹全程的误差分布情况，识别出批量试件在不同工艺方案下的误差分布的差异性，并揭示出不同车削条件下螺纹几何误差的影响因素，有助于大螺距外螺纹高效车削工艺方案的设计。

附图说明

图1为大螺距外螺纹特征参数图；

图2为用于误差解算的三坐标检测图；

图3为大螺距外螺纹螺距检测方法图；

图4为大螺距外螺纹几何误差解算顺序图；

图5为大小径测量示意图；