[发明专利]圆度仪测量活塞型线的多功能底盘工装及其测量方法

说明书

提供一种圆度仪测量活塞型线的多功能底盘工装，具有带轴向锁紧机构的高圆度同轴同心的下盘定位底盘和上盘回转分度定位盘；且上、下盘边缘制定位销孔并增大圆度仪底座面积，增大测量直径；每个定位销孔以分度精度为1°±5′对上、下盘体进行分度并分度旋转；下盘制有分度值为1°的分度刻线；定位销孔与圆度仪配合以角度差进行分度分度旋转，并用定位销定位，用锁紧机构锁紧；校正并重合活塞裙长轴零位与圆度仪零位。操作便捷、制作简单、生产成本低、检测精度高的同时，测量效率高，可满足不同型号活塞的通用性测量需求，经济实用，便于推广和使用。

技术领域

本发明属物理测量异形件活塞轮廓或曲率用机械式工装技术领域，具体涉及一种圆度仪测量活塞型线的多功能底盘工装及其测量方法。

背景技术

柴油发动机活塞裙部外型面设计，是保证柴油发动机大功率、低油耗、平稳运转的重要因素。无论从活塞的设计开发,还是对国外活塞样品的消化吸收,都要求精密、先进的测量手段,以提供精确的活塞外形面数据。其中，活塞裙的表面轮廓不是一般的圆形或椭圆形状，它是根据不同机型和功率计算出来的一个变化的活塞裙变椭圆外圆型线，如中凸变椭圆型线。当活塞裙在缸套中运行时，受热胀冷缩原理使活塞逐渐变成圆形实现活塞在缸套中的往复运行。所以这种活塞裙变椭圆外圆形状的要求是相当高的；以我厂某型活塞裙为例，对于型线要求公差是0.03mm。但是，在实际检测中，(参见表1)为我厂某型活塞裙型线各截面数据表。其中，经数据分析，在30度到60度时，活塞裙型线的曲率半径变化最大,且最大变化为0.09mm/度。而实际该型活塞裙型线的公差为0.03mm。可见，上述活塞裙型线的检测误差，来自于活塞裙在计量时的摆放，即活塞裙的长轴零位与圆度仪的零位不能重合造成的测量误差(参加图1)；可见，如果将活塞裙的长轴零位与圆度仪的零位更好地重合，则能降低并最大限度消除测量误差，对于提高并有效保证检测精度是很关键的影响因素。此外，结合活塞裙理论值诸如表1的数据，总结得出：如果活塞裙长轴零位与圆度仪零位有3°以上的误差，就可能会把合格的零件检测为不合格零件；(参见图2)即为活塞裙长轴与圆度仪回转中心零位夹角超过3°时的检测结果。反之可知，如果将活塞裙长轴零位与圆度仪零位误差校正控制在3°以内；如小于3°的三分之一，例如将零位误差校正控制在1°以内，则可有效保证活塞型线的测量精度；除此之外，圆度仪测量活塞型线时，对于同一零件的检测重复性也会有很大差异；如会出现合格零件在1,3象限或2,4象限出现超差现象(参见图2)。对此，长期以来，活塞裙型线的测量，是通过圆度仪来实现的。但是，受活塞型线的检测为异形件影响，传统的圆度仪三爪定心盘无法使用；而为了实现活塞裙型线检测前将活塞裙长轴零位与圆度仪零位误差校正控制在3°以内，现有技术下，配合圆度仪检测活塞裙型线的工装弊端在于：(1)圆度仪工作台的有效直径在150mm-300mm之间，受圆度仪回转底盘自身直径限制，只能测量较小的活塞，局限性大；(2)通常测量活塞型线，必须对应制造哑铃销，并将哑铃销压在活塞短轴的活塞销孔，通过圆度仪进行短轴定位；这样定位虽然精度高，但是效率低下；(3)每种活塞都要有相应的哑铃销，检测成本制作费用高，工装通用性差；(4)采用人工画线法定位长轴零位，效率虽较高，但是精度低，测量误差大。因此，为满足大尺寸异形件活塞裙型线的检测需求；并以较低的成本；快速、准确、高效率兼具地重合活塞裙长轴零位与圆度仪零位；实现活塞型线的精确测量，现提出如下技术方案。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种圆度仪测量活塞型线的多功能底盘工装，通过分度盘式的多功能底盘工装与圆度仪配合进行定位；将分度盘式的多功能底盘工装的上盘回转分度定位盘相对下盘定位底盘以待检测活塞长轴零位与圆度仪回转中心零位角度A，并经360°-A计算得到的角度差值A1，并以该角度差值A1将上盘回转分度定位盘进行分度旋转后校零并用定位销定位，消除因活塞裙长轴零位与圆度仪零位不重合造成的测量误差；解决现有技术下背景技术中所涉及的技术问题。