[发明专利]缸孔圆心的确定方法、确定装置及精镗机床

说明书

本发明公开了一种缸孔圆心的确定方法，应用在缸孔熔射工艺中的精镗缸孔阶段，包括：控制精镗机床的测头从所述精镗机床的设计中心出发，通过四点测圆心方法获得待测量缸孔的第一缸孔中心坐标；控制所述测头返回所述设计中心，根据预设角度控制所述测头的主轴旋转N次；在每一次旋转后，控制所述测头从所述设计中心出发，通过所述四点测圆心方法获得在第i次旋转时所述待测量缸孔的第i+1缸孔中心坐标；N≥2且为整数，i依次取值1,2,…,N；根据所述第一缸孔中心坐标和所述第i+1缸孔中心坐标，确定所述待测量缸孔的缸孔圆心坐标；上述确定方法能够兼顾缸孔圆心的测量效率、测量精度和测量成本。

技术领域

本申请涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种缸孔圆心的确定方法、确定装置及精镗机床。

背景技术

在实施缸孔熔射工艺，即：无缸套技术时，需要在机加的缸孔内熔覆一层约0.3mm厚的铁基涂层，然后在后续的精镗缸孔时去除约0.15mm涂层。一方面，由于熔覆涂层和精镗缸孔不在同一个工序加工，两者之间存在定位误差；另一方面，熔覆时需要缸孔加热，熔覆本身也会发热，而缸孔约在250℃的环境发生变形，再加上缸孔各个方向的导热不同，导致出现缸孔变形，且各个缸孔变形的方向存在差异，如图1所示。如果此时不重新测量圆心坐标，还是按照变形前的圆心坐标进行加工，会导致大量熔覆涂层被加工穿透，使铝基缸体裸露，工件报废的情况出现。

目前一种确定精镗缸孔时的圆心的相关方案，是使用十字测头将缸孔内壁扫描一周，得到多个位置坐标，然后利用最小二乘法计算缸孔圆心。此法虽然精度较高，但是需要在精镗机床外部增设扫描设备，再获得扫描缸孔的数据后，再利用计算机计算圆心坐标并输入精镗机床，因此它成本较高，且需要对现有的精镗机床进行较大的设备改造。同时此法在测量圆心时，需要对工件重复装夹，如此也会造成定位误差。

发明内容

本发明提供了一种缸孔圆心的确定方法、确定装置及精镗机床，以解决或者部分解决在缸孔熔射工艺中的精镗缸孔工序，目前采用外部扫描方法确定缸孔圆心，需要对精镗机床进一步改造，导致成本增高的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种缸孔圆心的确定方法，应用在缸孔熔射工艺中的精镗缸孔阶段，所述确定方法包括：

控制精镗机床的测头从所述精镗机床的设计中心出发，通过四点测圆心方法获得待测量缸孔的第一缸孔中心坐标；

控制所述测头返回所述设计中心，根据预设角度控制所述测头的主轴旋转N次；在每一次旋转后，控制所述测头从所述设计中心出发，通过所述四点测圆心方法获得在第i次旋转时所述待测量缸孔的第i+1缸孔中心坐标；N≥2且为整数，i依次取值1,2,……,N；

根据所述第一缸孔中心坐标和所述第i+1缸孔中心坐标，确定所述待测量缸孔的缸孔圆心坐标。

可选的，在所述通过所述四点测圆心方法获得在第i次旋转时所述待测量缸孔的第i+1缸孔中心坐标之后，所述确定方法还包括：

根据对应的旋转角度，将所述第i+1缸孔中心坐标变换至初始测量坐标系，获得变换后的第i+1缸孔中心坐标；所述初始测量坐标系是所述测头在测量所述第一缸孔中心坐标时的测量坐标系；

所述根据所述第一缸孔中心坐标和所述第i+1缸孔中心坐标，确定所述待测量缸孔的缸孔圆心坐标，包括：

根据所述第一缸孔中心坐标和所述变换后的第i+1缸孔中心坐标，确定所述缸孔圆心坐标。

进一步的，所述根据所述第一缸孔中心坐标和所述变换后的第i+1缸孔中心坐标，确定所述缸孔圆心坐标，包括：

根据所述第一缸孔中心坐标的横坐标和所有所述变换后的第i+1缸孔中心坐标的横坐标进行均值计算，获得所述缸孔圆心坐标的横坐标；

根据所述第一缸孔中心坐标的纵坐标和所述变换后的第i+1缸孔中心坐标的纵坐标进行均值计算，获得所述缸孔圆心坐标的纵坐标。