[发明专利]一种多锥段深孔零件的廓形测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种多锥段深孔零件的廓形测量装置及方法，所述测量装置包括腔体、轴向进给机构、轴向检测机构、孔径测量机构和驱动电机。本发明采用了圆柱式的集成测量结构，关键结构都收藏在左右端盖以及罩壳组成的腔体内，测量装置整体结构简单紧凑，体积小。本发明采用了丝杠螺母副驱动装置与花键轴驱动装置相配合的方式，整体结构刚性好，驱动行程大。采用轴向检测装置及时记录反馈轴向位置的变化，轴向进给精度高。本发明采用的孔径测量机构具有轴向和周向两个自由度，结合轴向移动机构、轴向检测机构相配合的方式，实现了通过一次测量装置的位置调整，得到深孔零件各锥段的锥度以及孔径内各深度的圆度、直径等几何量。

技术领域

本发明涉及深孔类零件测量装置，尤其涉及一种多锥段深孔零件的廓形测量装置及方法。

背景技术

目前深孔筒体零件广泛应用在机械制造领域，尤其是航空航天等精密制造领域。但深孔类零件作业空间小，内部型腔不规则，因此多锥段深孔类零件的测量就变得十分困难，使得多锥段深孔类零件的检测和修整加工加大了难度，从而难以达到预先设计图纸的要求精度。

现有的多锥段深孔类零件的测量有圆筒形机器人测量装置，该装置具有周向多个行走轮，测量过程中整个装置需要完全进入深孔零件内部，对于新型孔径小的深孔零件不适用，在深孔零件内腔发生卡死不易取出。另外有通过人工辅助测量装置深入零件内腔的不同位置，结合测头反馈的数据多次调整进行辅助测量，此类测量设备依靠人工定位找点，其搭建调试的过程困难。由此可见现阶段的技术却存在多锥段深孔类零件锥度测量困难、测量精度差、测量效率低等问题。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要提供一种多锥段深孔零件的廓形测量装置及方法，能够在多锥段深孔类零件内腔中进行轴向移动和周向旋转，结合传感器可高效、高精度的测量多锥段深孔零件的孔径、锥度、圆度和同轴度重要技术参数。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种多锥段深孔零件的廓形测量装置，包括腔体、轴向进给机构、轴向检测机构、孔径测量机构和驱动电机，所述驱动电机安装在腔体左侧；所述轴向进给机构、轴向检测机构和孔径测量机构分别安装在腔体内部，所述驱动电机的输出轴穿过腔体的左端盖，通过联轴器与轴向进给机构的丝杠连接。从而通过轴向进给机构的轴向进给带动轴向检测机构实现轴向位置检测，同时也带动孔径测量机构在多锥段深孔零件内腔实现轴向移动，孔径测量机构实现轴向移动的同时通过旋转电机实现旋转运动。

所述腔体包括左端盖、罩壳、右端盖、型材、双头螺柱和蝶形螺母，所述左端盖和右端盖之间通过三个沿圆周方向均匀布置的型材连接，所述左端盖上安装驱动电机。

所述右端盖为阶梯形状结构，大端一侧是圆柱形腔体，圆柱形腔体沿周向均匀分布三个轴向槽口，每个槽口两侧各有一对凸台，两侧凸台上有两对通孔，使用双头螺柱贯穿两侧凸台上的通孔，双头螺柱的两端通过蝶形螺母拧紧。

右端盖腔体内部的右侧端面上有三个沿周向均布的圆弧形凸台，圆弧形凸台的外径和多锥段深孔零件的内径尺寸相同，用于对多锥段深孔零件定心。右端盖腔体内径尺寸与多锥段深孔零件的外径尺寸相同，右端盖嵌套在多锥段深孔零件的一端，通过旋转蝶形螺母实现右端盖对多锥段深孔零件的压紧。所述右端盖小端的端面上有2个沉头孔、通过螺钉与花键套的法兰盘进行固定连接。

所述轴向进给机构包括滚珠丝杠、轴承、轴承支撑座、丝杠螺母、滑块、抱箍、花键轴以及花键套；所述滚珠丝杠的两端安装有轴承，轴承固定于轴承支撑座中，所述轴承支撑座固接于腔体的型材上。所述丝杠螺母与滚珠丝杠相配合，通过滚珠丝杠的旋转运动从而实现丝杠螺母的轴向移动。所述连接块分别与丝杠螺母和抱箍固定连接。所述花键轴的一端穿过固定于右端盖内部的花键套、另一端与抱箍连接，通过丝杠螺母的轴向移动带动花键轴进行轴向移动。