[发明专利]一种内球面零件球面尺寸的检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种内球面零件球面尺寸的检测装置，包括浮标式气动测量仪、球面量规以及标准件，标准件用于调整浮标式气动量仪的放大倍率；测量状态下球面量规安装在零件内球面型腔中，球面量规内腔连通气动测量仪，球面量规与零件内球面之间设置有间隙，用压缩空气作介质，采用测量头对内球面进行非接触式测量，将长度信号转化为气流信号，达到通过有刻度的玻璃管内的浮标示值的目的，所用气动量仪制造已国际标准化，具有放大倍数高、人为误差小、测量精度高以及工作稳定性好的特点，在测量工作中测量头与被测表面不直接接触，避免了划伤被测工件；操作方法简单，读数容易，能够进行连续测量；检测准确性和检测效率均大幅提高，消除了质量隐患。

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种内球面零件球面尺寸的检测装置及方法。

背景技术

某机零件联轴器关节轴承座装配在某机加力燃烧室排气收集器喷口组件上，零件图见图1-1、图1-2以及图1-3，该零件在结构上具有一个一端开有矩形槽的小公差内球面，用以安装关节轴承，该内球面采用磨削或车削加工完成，为了保证其与关节轴承的装配间隙，从而保证组件装配精度，所加工零件内球面尺寸及公差必须严格按图纸要求保证，因内球面尺寸无通用测具能够测量，因此设计何种检测工装进行测量是本零件的加工关键。

针对高精度内球面尺寸的检测，过去现场采用内卡钳结合标准件进行测量，图2是内卡钳工装图,但是在生产现场使用内卡钳测量零件，因测具测量稳定性差，内卡钳上关键件弹簧制造精度低，弹簧弹性变形不稳定，校准过的内卡钳在使用过程中经常不回零，造成读值误差，致使零件成批尺寸超差报废，存在质量隐患。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明公开一种内球面零件球面尺寸的检测装置及方法，采用测量头对内球面进行非接触式测量，检测装置能精确检测出内球面尺寸，消除了测量力对测量结果的影响，避免划伤被测工件，彻底摆脱了使用制造精度低的测具测量不准确导致的质量事故。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种内球面零件球面尺寸的检测装置，包括浮标式气动测量仪、球面量规以及标准件，标准件用于调整浮标式气动量仪的放大倍率；测量状态下球面量规安装在零件内球面型腔中，球面量规内腔连通气动测量仪，球面量规与零件内球面之间设置有间隙。

还包括转接头组件，转接头组件用于连接气动量仪与球面量规，转接头组件接头端与气动量仪输出接头连通；转接头组件喷气头端与球面量规连接。

转接头组件喷气头端与球面量规连接处设置有密封圈。

气动量仪采用浮标式气动量仪，气动量仪连接压缩空气。

标准件包括上限标准环和下限标准环。

标准件和球面量规采用耐磨材质制成，其硬度为HRC56-64。

采用本发明所述检测装置检测内球面零件球面尺寸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将球面量规及标准件清洗干净；

步骤2，将气动量仪出气接头与转接头组件连通；

步骤3，将测量头球面量规与转接头组件连通；

步骤4，打开气动量仪进气阀，供给压缩空气；

步骤5，利用测量头球面量规和标准件调整气动量仪放大倍率，确定气动量仪的有效示值范围的上限与下限；

步骤6，气动测量仪经步骤5调整完毕后，方可进行测量工作；将转接头组件上的球面量规置入待测工件内球面中，反复选择调整转接头组件空间位置，使得球面量规上的测量喷嘴正对待测工件内球面，查看气动量仪上的浮标在刻度尺位置高度，读出待测工件内球面的球面尺寸。

步骤1中，采用丙酮或酒精清洗球面量规和标准件。