[实用新型]一种用于测量零件深孔内表面形状误差的装置

说明书

一种用于测量零件深孔内表面形状误差的装置，包括支撑台架变速箱，所述支撑台架安装在基础地板上，基础地板上表面通过螺栓固定安装有直线升降驱动电机，直线升降驱动电机输出轴通过变速箱与竖向丝杠一端连接，竖向丝杠通过其上的丝杠螺母副与直线升降轴连接，直线升降轴上套装直线升降轴导套，其一端固定在支撑台架上，另一端对置配置直线升降轴监测传感器，直线升降轴导套上通过工件定位套套装有被测工件，直线升降轴顶端依次通过自动精密回转台及自动精密滑台安装有圆周采样传感器。通过直线升降轴控制轴向移动和横截面位置，通过回转机构带动圆周采样传感器进行轮廓采样，解决因回转轴线过长，采样横截面的回转误差过大的问题。

技术领域

本实用新型属于形状误差测量装置技术领域，具体涉及一种用于测量零件深孔内表面形状误差的装置，本装置主要适用于回转体零件深孔内表面形状误差的测量。

背景技术

典型的形位误差测量仪、形状误差测量仪、圆度仪等回转类零件几何量测量仪，其结构主要为回转台式或回转轴式两大类，特点是存在着与被测零件轴线等长的回转轴线。因此对于长轴线的回转类零件，很难保证较高精度的回转精度和直线运动精度，对于长径比较大的深孔零件内表面测量常常无能为力。对深孔内表面几何量的一般测量的方法主要就是通常的局部两点测量，或选择特征点测量的方法，其中主要测量方法有：游标卡尺、内径千分尺、卡规和π尺(绕测)法等测量直径；用碳纤维测杆的内径千分表可测较长的深孔，内径分厘卡可能是最广泛使用的孔径测量手段，但主要是测量公差等级低于IT9级的孔；气动量仪也是一种有效的现场孔径测量手段，但它主要适用于小量程、小孔径测量，且要求稳定的工艺过程，无法区分尺寸误差与形状误差，适用范围窄。近年来，也有采用经纬仪测量法、滚轮测量法、激光测量法、光纤测量法等方法，虽然仪器本身的精度指标很高，但对测量环境要求也较高，主要测量短孔或孔的两端部分，其测量技术受到较多因素影响，测量成本也大幅增加。这在很大程度上降低了对深孔内表面质量评价的置信度。

为了解决深孔零件内孔表面测量问题，一些国内外几何量仪、发动机等生产厂家试图开发高精度的专用检测设备，实现对缸体等关键零部件内孔的几何参数检测，例如，①多截面缸孔圆度测量仪，即在一根回转轴上安装多个测针测量，根据缸孔测量截面定制测针高度，将测头放入缸孔中一次完成所有截面的测量；②内孔爬行测量系统，方案一钢丝吊装、滚轮爬行、被测深孔内表面转动的深孔测量机构；方案二是采用三点定心的内孔爬行机构实现孔内径及圆度测量。多截面缸孔圆度测量仪和内孔爬行测量系统由于没有确定回转轴线指标，均不适合圆柱度误差的测量；③超声波测厚原理测量深孔参数，其基本原理为充分使用超声波测厚仪来对深孔零件的多个轴向截面进行测量，将测得的各截面壁厚值进行整理，再结合所测得的外径实测值计算出内孔的实测值。超声波测厚原理测量深孔参数，测量精度低，由于以上三种方法没有统一的回转轴线，只能测量某一横截面的圆度误差。均不适用于圆柱度误差的精密测量。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种用于测量零件深孔内表面形状误差，尤其是可以测量圆柱度误差等综合误差的装置及测量方法，通过控制轴向直线移动及截面位置，利用轴端安装的带有传感器的回转机构进行轮廓采样，从而避免现有测量仪回转轴线过长，采样横截面的回转误差过大的问题；同时采用对置配置的位移传感器，监测轴向移动的导向轴直行运动误差，从而在各横截面位置圆周采样时，将各横截面中心位置变动量从圆周采样中分离出来，以修正采样横截面圆心的位置变动量。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：