[实用新型]非接触测量深小孔径尺寸的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种高深宽比小孔内径的检测装置，尤其是机械加工中测量φ0.1mm～φ25mm内孔的非接触测量快速测量装置。

背景技术

长度测量是几何量测量中的一项重要内容，孔径测量又是长度测量中的关键技术和难点之一。随着科学技术的发展和尖端产品的日益精密化、集成化和微型化，微小孔越来越广泛地应用于汽车、电子、光纤通讯和流体控制等领域，这些应用对微小孔的加工也提出了更高的要求。例如精密仪器上的轴孔、量针等，不仅要求孔径大小准确，而且要求孔壁光滑。有关内外径的高精度测量都是关键的技术问题，内外径测量和检定校准问题，量值传递和溯源问题也是越来越重要。结构简单、量程较大和精度较高的检测方法，实现孔内径的在线检测，这对于深孔加工过程中的质量控制和提高装配效率具有重要的意义。对这一尺寸的控制将直接影响仪器或加工件的装配质量甚至性能，因此，在对小尺寸孔类零件提出精密加工要求的同时,也是对其检测精度提出了更高的要求。在高深宽比小孔检测的过程中,由于其检测操作不便,效率低,检测的难度较大。孔类零件和轴类零件相比,即便公差等级相同,前者的检测也要更加困难一些。由于很难保证在小孔表面和小孔径深处的尺寸相同,特别是对于高深宽比且孔内又是断续的内表面的这类特殊孔。由于很难保证在小孔表面和小孔径深处的尺寸相同，特别是对于高深宽比且孔内又是断续的内表面的这类特殊孔。在人工测量方法中无法判断出测得的值是否是作用于截面的直径。除此之外，精密类零件为满足高精度的配合问隙，其内工作表面的粗糙度也要求很高，即便是平常被人们认为测量精度很高的传感器，也可能因为测量力的存在造成测量误差并有可能划伤零件内孔壁。因此，深小孔类精密零件的高精度、高效、经济的测量就成为一个较难实现的问题。目前作为内径尺寸测量，主要是通过高精度测长机、高精度三坐标测量机进行测量。高精度测长机是接触式比较测量，而且Φ12mm以下孔径的精密的测量，通常采用电眼测量，测针测量，测针测量要探测到工件内部，测针有一定的体积而且有一定的测量力。高精度三坐标也是接触式间接测量的方式进行测量，因此，高精度测长机、高精度三坐标测量机进行小孔测量都属于接触测量，均会产生接触变形，产生测量误差。接触式测量方法的操作误差较大，对深孔的测量不便; 非接触法大多只能测量通孔，且受到小孔端面形貌的影响较大，不能获得小孔任意截面的信息;激光扫描 CCD成像方法国内还没有产品化，造价相对较高，不便于大批量的投入使用。现有技术小孔综合检测装置是由光学分度头、光学检验器等附件配合组成的。一般情况下,由于没有专用仪器和其它更好的测量方法,只能靠工艺来保证小孔尺寸,或者用针插法来测量孔径,但这都不太准确、可靠。对于孔深达4mm的微小孔，由于所测量的微小孔孔径较小，可控光源无法准确地深入孔内，故无法用光干涉原理的方法测量。若采用直接接触式测量方法，虽然探头直径比微小孔内径小，但与其连接的后续部分太大，使得探头无法深入微小孔内部进行直接测量。

发明内容

本实用新型目的是针对现有技术测量方法存在的不足之处，提供了一种结构简单、测量效率高，以高精度光栅尺为长度标准，利用合像瞄准技术，进行绝对测量的非接触式测量装置，以解决一直困扰长度测量的Φ0.1mm～Φ25mm以下的小孔精密测量难题的小孔测量装置。