[发明专利]大孔径缸孔圆柱度的测量装置和测量方法

权利要求书

1.一种大孔径缸孔圆柱度的测量装置，其特征在于：该装置由固定部件，运动部件和可调式柔性测量机构组成；

所述的固定部件，包括第一定位套(2)，该第一定位套(2)与固定支架(3)相连，该固定支架(3)有均匀分布的沿径向的三个支架，在每个支架的末端垂直向下设有一个磁性表座(4)；所述的固定支架(3)具有中心孔，该中心孔供所述的轴向导轨(1)穿设；所述的第一定位套(2)通过第一紧固螺钉(12)固定地套设在所述的轴向导轨(1)的上端；

所述的运动部件，包括轴向导轨(1)、六个径向导轨(10)、导轨盘(11)和第二紧固螺钉(13)；所述的轴向导轨(1)的下端固定在所述的导轨盘(11)的中心上，在所述的导轨盘(11)上中心对称地设置所述的六根径向导轨(10)，所述的轴向导轨(1)的上端套设在所述的固定支架(3)中心孔；

所述的可调式柔性测量机构，包括第二定位套(5)、主动滑块(6)、六个连杆(7)、六个从动滑块(8)和六个位移传感器(9)；固结在第二定位套(5)上所述的主动滑块(6)均匀分布所述的六个连杆(7)，该六个连杆(7)各通过一个从动滑块(8)与所述的一个位移传感器(9)的移动相连，所述的柔性测量机构采用双滑块椭圆机构的构型，所述的主动滑块(6)可沿所述的轴向导轨(1)上下移动，从而通过连杆(7)带动从动滑块(8)和位移传感器(9)一起沿所述的径向导轨(10)移动，当所述的位移传感器(9)移动至适当的测量位置时，通过拧紧第二定位套(5)上的第二紧固螺钉(13)，将主动滑块(6)定位在所述的轴向导轨(1)，由此固定所述的从动滑块(8)在所述的径向导轨(10)上的位置，从而将安装在从动滑块(8)上的位移传感器(9)定位到缸孔的待测的位置。

2.利用权利要求1所述的大孔径缸孔圆柱度测量装置对大孔径缸孔圆柱度的测量方法，其特征在于该方法包括下列步骤：

1)根据被测缸孔的孔径，沿轴向移动所述的主动滑块(6)，从而带动六个从动滑块(8)各自沿径向导轨(10)移动，使六个位移传感器(9)的顶点所形成的外接圆略小于被测缸孔的截面圆，且二者半径差需小于位移传感器(9)的量程，拧紧第二定位套(5)上的第二紧固螺钉(13)，即固定所述的位移传感器(9)的位置；

2)在被测缸孔的端面，通过三个磁性表座(4)确定所述的固定支架(3)的位置，以保证所述的六个位移传感器(9)能同时进入被测缸孔内部；

3)松开所述的第一紧固螺钉(12)，沿所述的固定支架(3)移动所述的轴向导轨(1)，带动所述的导轨盘(11)运动，使所述的位移传感器(9)到达指定的缸孔的待测横截面，拧紧所述的第一紧固螺钉(12)，将位移传感器(9)固定于待测截面内，记录六个位移传感器(9)的读数；

4)重复步骤3，使所述的位移传感器(9)逐次到达被测缸孔的多个待测横截面，并记录所述的位移传感器(9)在各横截面的读数；

5)以轴向导轨(1)的中心线为基准，通过各横截面位移传感器(9)的读数，进而平面圆拟合，得到该截面的圆心位置、圆半径和圆度误差；通过缸孔多个截面圆心位置、圆半径和圆度误差的综合，得到该缸孔的圆柱度误差，求得被测缸孔的整体圆柱度。

3.根据权利要求2所述的的测量方法，其特征在于，如果对测量精度要求较高，可在测量前进行测量装置的固有误差标定，采用标准缸孔，测量方法同权利要求2的步骤，求解所述的轴向导轨(1)沿x方向与y方向的直线度。