[发明专利]位置误差检测方法及其检测仪

说明书

本发明涉及机械加工、设备安装、工程验收等位置误差的检测方法及其检测仪。当前对机械产品尺寸精度检查已形成完整体系，检测精度较高，而位置精度的检测（旋转自申度的精度）一般利用尺寸检测方法扩展、延伸，进行间接测量，影响测量精度，有时连间接测量也没有办法完成，用工艺保证代替，所以位置误差检测至今没有形成一套体系。

当前对某些形状复杂的工件如四缸柴油机的机体缸孔对曲轴孔的位置误差检测，目前多采用工艺保证方法，必须检查时，将加工好的工件，重新安装到机床上，找正基准位置，在刀具的位置上装上百分表，或千分表“走刀”，观察读数差值，这种检测方法，费工、费时、费力，占用机床、影响生产、数据精确度较低。

当前位置误差检测方法的存在问题是：以被测对象某一实际要素为参照系测量另一要素，这种检测方法对二个实际要素难以同时模似，为克服上述缺点，许多技术人员多年来进行研究和探索，以创造新的检测方法。

本发明的目的是：建立机械加工、设备安装、工程验收的位置误差科学检测方法以及根据该检测方法设计制造出位置误差检测仪。

其技术方案是：一种被测对象位置误差检测方法，利用地球上同一地点的水平面和铅垂线不变原理，建立起被测对象的参照系，即以当地水平面和铅垂线做为基准面和基准线，将被测要素置于这一参照系中，测出被测对象各关联要素相对参照系的位置关系，据此计算出相关联要素的位置误差以确定是否达到设计要求。

做为水平面的液体，可以是水或采用水以外的有关溶液，如各种油类等。

位置误差检测仪，由探头装置，传感器、测微器所组成;传感器由电感（或电容）元件，浮标探头或摆锤所构成，浮标探头或摆捶位置的微小变化，将引起电感或电容元件微小电流或电压变化，把电流或电压的微弱变化，接入测微器。测微器由放大电路、检波电路，毫伏表所组成。

位置误差检测仪的探头装置由被测要素模拟器，理想要素产生器，电感（或电容）元件，连接调节机构等几部分组成;电感（或电容）元件的接线头与测微器放大电路相连接，使用电感元件时四周应设磁屏蔽结构。

水平式位置误差检测仪的被测要素模拟器，由圆柱形延伸棒、测仪体组成，测仪体由三个刚性平面A、B、C构成，A、C刚性平面互相平行，B平面垂直A、C二平面，三个平面刚性连接;理想要素产生器由固定在刚性平面A上方的盛液体容器，两支浮标，电感（或电容）元件所组成，带有衔铁（或活动片）的浮标探头，安装在电感（或电容）元件之间，浮标安放在液体中;在盛溶液的溶器上面有一盖板，浮标探头穿过盖板;联接调节机构由螺栓，调节螺钉，调节螺母，锁母所组成。

铅垂式位置误差检测仪的被测要素模拟器，由圆柱形延伸棒，圆柱形测仪体构成，刚性中空圆柱体外表面为圆柱面B，其母线垂直于环形底面A和圆形上盖平面C;理想要素产生器由刀口、摆体、摆捶、电感（或电容）元件所组成。三角刀口安装在摆体上端的圆孔内圆柱面上，摆体下端为一近似矩形的摆捶，安装在电感（或电容）元件中。

刀口与刀架连成一体，通过螺钉将上盖、刀架、刚性圆柱测仪体连接在一起，连接调节机构为底面A上方的螺堵。

图1为水平式位置误差检测仪的结构示意图。

图2为铅垂式位置误差检测仪的结构示意图。

图3为摆体结构示意图。

实施例一：水平式位置误差检测仪，见图1，图中：（1）圆柱形延伸棒，（2）测仪体，刚性平面A、B、C，（3）盛液体容器，（4）浮标，（5）弹性垫圈，（6）盖板，（7）磁屏蔽罩，（8）差动变压器式电感线圈，（9）带有衔铁的浮标探头，（10）螺栓，（11）调节螺钉，（12）调节螺母，（13）锁母。

实施例二    铅垂式位置误差检测仪，见图2，图3。图中，（1）圆柱形延伸棒，（C），（A）为上、下刚性平面，（E）为圆柱形刚性柱面，（10）差动变压器式电感线圈，（16）三角形刀口，（17）圆孔，（18）上盖，（19）刀架，（20）圆柱形测仪体，（21）摆体，（22），（23），（24）磁屏蔽结构，（25）近似矩形摆锤，（26）调节机构螺堵。

本发明的实施，将为机械加工、设备安装、工程验收的位置误差提供科学检测方法和检测设备，对于提高检测精度，节约检测时间，减轻劳动强度，有着重大实际意义，具有经济、社会效益。