[发明专利]一种基于PMMA材料的无倒角光学检测工装及其制备方法

说明书

本发明提出一种基于PMMA材料的无倒角光学检测工装及其制备方法，工装由PMMA材料制备的固定块、若干键合块以及压板组成。该工装制造成本低，工序简单易加工，制备适应性广，扩展性强，定位简单，容易装卸；该工装透光性高，结构强度大，主要攻克了因检测工装投影无法清晰捕捉待测件待测尺寸端点的难题，同时也解决了垂直度、难测尺寸及其他检测要求联合测量的难题，极大的提高了检测效率，增强了尺寸结果的可靠性；此外，该工装还可以进行扩展，可实现多个零件同时测量。

技术领域

本发明涉及机械制造及装配技术领域，具体为一种基于PMMA材料的无倒角光学检测工装及其制备方法。

背景技术

在机械制造及装配过程中，由于零件的一些尺寸精度要求较高，需要通过精密测量工具对其进行尺寸测量。光学检测设备是近年来使用较为广泛的测量工具，该工具通过投影技术，对待测件端部投影测点进行捕捉，进而识别位置距离达到测量的目的，可测量传统检测手段难测尺寸及不可测尺寸。光学测量方法灵敏度较高，操作简单，但对光线敏感度要求较高，这就导致多数光学测量工装由于不透光的原因使得待测件的投影测点不易捕捉，无法直接与其接触进行测量。

此外，很多检验过程中对零件有垂直度的要求，目前光学测量工装使用机械加工内直角面会形成一个刀具直径大小的倒角，无法直接快速高效的测量垂直度。

发明内容

在尺寸检测工作中，光学测量方法对光敏感要求较高，由于现行检测工装在投影过程中也会形成阴影区域，导致部分待测件的投影与工装投影衔接，无法精确捕捉尺寸待测点，表现出现行检测工装检验效率低、灵敏度低的特征。而现在常用的透明工装使用表面性能稳定的玻璃材料，但其存在难加工、加工成本高等缺点。

为解决现有技术存在的问题，本发明提出一种基于PMMA材料的无倒角光学检测工装及其制备方法，采用透光度达到92％以上的硬质聚合物材料PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯，俗称有机玻璃)，通过剂键合技术实现无倒角光学检测工装组合，溶剂键合方法操作简单，键合效果好，并且具有一定的键合强度。该工装透光度高、易加工、成本低，可有效增强光学测量过程中待测件投影测量点的捕捉精准度，同时也可满足检测待测件垂直度的要求。

本发明的技术方案为：

所述一种基于PMMA材料的无倒角光学检测工装，其特征在于：由固定块、若干键合块以及压板组成；所述固定块、若干键合块以及压板采用PMMA材料制备；

所述固定块的下表面用于放置在影像测量仪上，在固定块的上下表面之间开有固定孔用于将固定块固定在影像测量仪上；所述固定块的一侧面为平面，作为与键合块键合的键合面和与待测件接触的接触面，具有光学级粗糙度；所述键合块具有三个依次相邻且夹角为90°的平面侧面，三个平面侧面依次为：第一侧面为与固定块或上一级键合块键合的键合面，第二侧面为与待测件接触的接触面，第三侧面为与下一级键合块键合的键合面和与待测件接触的接触面，三个平面侧面均具有光学级粗糙度；

所述压板用于将待测件与固定块以及键合块压紧。

上述工装的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：选取厚度为h的PMMA板材，按照设计大小数控加工成固定块、键合块及压板，并在固定块上加工固定孔；去除加工毛刺后，采用金刚石刀具抛光固定块以及键合块上的键合面和与待测件接触的接触面，使其达到光学级粗糙度；

步骤2：将加工好的固定块、键合块及压板在保温箱内进行时效处理，消除PMMA板在数控加工过程产生的残余应力；

步骤3：将时效处理后的固定块以及键合块置于异丙醇中，用超声波清洗器清洗，清洗后用氮气吹干；