[发明专利]一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机及测量方法

权利要求书

1.一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机，其特征在于，包括：测头，其用于测量被测筒状件；移动机构，其使上述测头移动；控制装置，其控制上述移动机构；以及筒状件定位部，其用于固定筒状件；

所述筒状件定位部包括芯轴，对称设置在所述芯轴左右两端的胀紧定位机构；

所述胀紧定位机构包括，

固定限位套，其固设在芯轴上，以芯轴中部为内，两端为外，所述固定限位套包括朝外开口的周向侧壁，所述周向侧壁呈环形与芯轴同轴设置；

胀紧限位套，位于固定限位套外侧，其受驱动沿芯轴的轴向进退，所述胀紧限位套上设有朝内开口的环周侧壁；环周侧壁可匹配插入所述周向侧壁；所述胀紧限位套外缘外侧锥面包括位于下部的第一锥面和位于上部的第二锥面，所述第一锥面为装配导向锥，用于导向，所述第二锥面为配合锥，用于控制轴向装配位置，所述周向侧壁的外缘内侧或所述环周侧壁的外缘外侧择其一为锥面，另一个为平面，或者两者都为锥面；

胀紧部，包括形成在周向侧壁上的多个通孔和设置于通孔内的定位部件，其中，当环周侧壁插入周向侧壁时，所述定位部件被环周侧壁顶出，突出于通孔与筒状件内腔顶持，形成支撑点实现定位；所述芯轴为阶梯轴，包括设置在中心位置的第三定位段，所述第三定位段的两端设有直径依次减小的第二定位段和第一定位段，所述第一定位段为定位具，支承于V型轴承架上，所述固定限位套的中心位置过盈设置在第二定位段，其轴向位置由第三定位段端面限制，所述胀紧限位套间隙设置在第二定位段；

所述通孔内嵌设有内锥套，内锥套的外圆与通孔过盈装配，所述内锥套的中心位置设有锥面孔，所述的定位部件设置在锥面孔内；

所述芯轴两端设置定位顶尖孔，用于将芯轴定位夹持在V型支承架上。

2.根据权利要求1所述的一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机，其特征在于，所述筒状件定位部通过V型支承架设置在大理石平板的顶端，所述测头设置在横梁的底端，所述横梁通过气浮导轨设置在所述大理石平板的正上方。

3.根据权利要求1所述的一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机，其特征在于，所述锥面孔的大口径端设有防止定位部件脱出的限位部件。

4.根据权利要求1所述的一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机，其特征在于，所述胀紧限位套由锁紧螺母推进，锁紧螺母与芯轴螺纹连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机，其特征在于，所述支撑点设有三个。

6.根据权利要求1所述的一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机，其特征在于，所述定位部件为钢球。

7.根据权利要求6所述的一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机，其特征在于，所述钢球为包胶钢球。

8.根据权利要求1所述的一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机，其特征在于，所述固定限位套外缘内侧锥面的锥度为13°-15°，位于下部的第一锥面的锥度为2°-3°，位于上部的第二锥面的锥度为4°-6°。

9.根据权利要求1所述的一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机，其特征在于，所述胀紧限位套与固定限位套之间设有压簧，所述压簧用于辅助胀紧限位套从固定限位套内退出。

10.根据权利要求2所述的一种基于多点支撑内腔式定位的三坐标测量机的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）将固定限位套固装在芯轴上，将胀紧限位套套在芯轴上；

（2）将定位部件装入到周侧侧壁上的通孔内，将胀紧限位套插入到固定限位套内，使得定位部件不凸出于固定限位套外圆为准；

（3）套上筒状件，确定好定位胀紧位置后，继续向固定限位套内推进胀紧限位套，至定位部件与筒状件内腔相抵为止，此时筒状件无法在外力作用下沿轴向蹿动，实现定位；

（4）将定位好的筒状件放置于V型支承架上，可进行筒状件的几何量检测；

（5）测头由气浮导轨带动进行测量采点，采集到的测量元素通过控制装置进行拟合运算，最终得到筒状件的各类几何尺寸及形位误差。