[发明专利]一种大径厚比产品形位尺寸的复合式测量方法

说明书

本发明提供一种大径厚比产品形位尺寸的复合式测量方法。其步骤为：启动复合式影像测量仪，在测座上安装触发式测头和光学镜头；利用标准玻璃板和标准球分别校验光学镜头和星型测针；利用标准环规对星型测头和光学测头进行复合校验，校验后进入工作状态；将大径厚比产品固定在复合式影像测量仪的工作台上，产品上密封面朝上；依据测量要求，采用星型测头测量基准元素，完成产品坐标系的建立：在产品坐标系下，加载10倍光学镜头光学检测；利用测量软件计算密封面处的形位误差；将大径厚比产品翻面摆放，重复测量。本发明方法具有非接触、高速度、高精度、自动化等优点。

技术领域

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种大径厚比产品形位尺寸的复合式测量方法。

背景技术

几何量检测技术在航天领域所起的作用相当重要。特别是关键重要的产品，如大径厚比的金属密封圈等，需要对其几何尺寸进行精密测量。对于金属密封圈密封面处的形位尺寸，由于表面粗糙度要求非常严格，通常禁止采用接触式测量。况且，受产品大直径薄壁结构即大径厚比的影响(产品直径为140mm，厚度为4mm，径厚比为35，并且内槽为2mm宽，密封面仅为0.2mm宽)，金属密封圈的整体刚性差，即便采用三坐标机对密封面进行探针接触测量，也难以保证测量的准确性。因此，依据金属密封圈产品测量要求，需要针对大径厚比的金属密封圈密封面处形位尺寸开展复合式测量技术的研究工作。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统的三坐标机测量大径厚比产品形位尺寸存在的测量精确度低、测量难度大等不足的问题，提出了一种基于星型测针与光学影像镜头的大径厚比产品形位尺寸复合式测量方法。

实现本发明目的的技术方案：一种大径厚比产品形位尺寸的复合式测量方法，该方法采用接触式的星型测针和非接触式的光学影像测头对大径厚比产品形位尺寸进行复合测量，具体步骤如下：

步骤一：启动复合式影像测量仪，在测座上安装触发式测头和光学镜头，其中触发式测头安装星型测针，光学镜头为10倍率的光学镜头；

步骤二：利用标准玻璃板和标准球分别校验光学镜头和星型测针，星型测针在校验时，调整校验的起始角设置为0°～40°、终止角设置为90°；

步骤三：利用标准环规对星型测头和光学测头进行复合校验，校验后进入工作状态；

步骤四：将大径厚比产品固定在复合式影像测量仪的工作台上，产品上密封面朝上；

步骤五：依据测量要求，采用星型测头测量基准元素，完成产品坐标系的建立：

步骤六：在产品坐标系下，加载10倍光学镜头，光学检测参数设置如下：光源类型为同轴光、光强为20％～30％、聚焦距离为0.5mm～2mm、聚焦时间为3s～6s，使用光学镜头进行自动聚焦均布测量8点拟合出大径厚比产品上密封面；

步骤七：利用测量软件计算密封面处的形位误差，包括垂直度、平面度；

步骤八：将大径厚比产品翻面摆放，重复步骤五～步骤七对大径厚比产品下密封面的形位尺寸进行测量。

如上所述的一种大径厚比产品形位尺寸的复合式测量方法，其所述的星型测针，1号测尖为TIP0.5BY10MM方向向下，2号测尖为TIPSTAR1BY8指向X+，3号测尖为TIPSTAR1BY8指向Y+，4号测尖为TIPSTAR1BY8指向X-，5号测尖为TIPSTAR1BY8指向Y-，安装星型测针时，保证2号测尖与4号测尖的连线同X轴平行、3号测尖与5号测尖的连线同Y轴平行。

如上所述的一种大径厚比产品形位尺寸的复合式测量方法，其所述的复合式影像测量仪上安装有触发式传感器、光学传感器、TTL激光传感器，采用这种多传感器测量技术将光学和触发测量集中在一套系统中，同时具有三坐标测量及接触测量与非接触测量功能。