[发明专利]利用二维测量机检测截面轮廓度的方法

说明书

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体涉及一种利用二维测量机检测截面轮廓度的方法。

背景技术

榫槽轮廓度的检测方法一般为光学投影法和三坐标测量机检测方法，利用这两种方法具有较大局限性。光学投影方法检测榫槽轮廓度集中在直线结构榫槽，针对圆弧结构榫槽或其他光线无法经过的部位的检测无法实现，且由于榫槽加工过程中诸多无法克服的难题导致榫槽进出口尺寸不一致，因此检测结果仅仅显示实体较大部位的结果，检测结果存在误差。利用三坐标测量机进行检测的方法对测量机构的要求较高，首先，检测榫槽截面轮廓需要使用连续触测测量头，能够满足使用要求的测头售价一般达到百万元人民币，整台测量机售价更是惊人，一般达到数百万人民币；其次，传统三坐标测量机无法实现在线检测，对于榫槽加工来讲，不能实现在线测量就意味着加工无法正常进行；最后，检测时间长，检测必须根据测头结构来分段进行，这样的检测成本过高，且数据处理难度过大，因为三坐标测量方法无法直接获得零件单一轮廓评价结论，只能通过复杂的位置度误差排除过程来分解形状误差和位置误差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种利用二维测量机检测截面轮廓度的方法，以达到提高检测速、实现在线检测和降低检测成本的目的。

一种利用二维测量机检测截面轮廓度的方法，该方法采用二维测量机，并在所述的二维测量机上设置有光栅尺，球形测头接触被测截面，并通过光栅尺采集球形测头的位置信息，包括以下步骤：

步骤1、根据被测工件的榫槽槽口宽度选择弯角测针；

步骤2、采用标准件对测头进行校准确定出基准点，并根据测头尺寸、槽口宽度和测杆基准点确定出测杆偏距；

步骤3、安装二维测量机，并确定零件信息，包括零件名称、位置和零件序列号；

步骤4、启动二维测量机，将测头移动到测量起始部位，即检测起点；

步骤5、推动测头以均匀的力度划过被测榫槽表面并采集被测点数据，所述的被测点之间的距离为一个测量步长，推动至被测榫槽中心点时旋转测头方向；

步骤6、将采集的被测点数据通过转换得到零件实际轮廓数据；

步骤7、对检测结果进行降噪处理，即手工或自动去掉错误的数据点；

步骤8、将实际轮廓数据转换为工件轮廓的实际测量图形，将上述工件轮廓的实际测量图形与工件轮廓的理论图形相比较，若工件轮廓的实际测量图形在公差带内，则工件合格。

步骤5所述的被测点之间的距离为一个测量步长范围为0.02mm～0.2mm。

步骤5中所述的推动测头以均匀的力度划过被测榫槽表面采集被测点数据，其中推动方向始终从左向右或者从右向左。

本发明优点：

本发明一种利用二维测量机检测截面轮廓度的方法，根据被测零件的结构选择测头及测杆，以达到通用性，克服某些诸如圆弧形状榫槽等特殊结构零件应用传统光学投影法无法进行检测的问题；该测量方法可实现在线边加工边测量过程，检测时间短，操作过程简单。

附图说明

图1为本发明一种实施例的整体装置结构示意图；

其中，1-测头；2-横向光栅尺；3-横向导轨；4-纵向光栅尺；5-纵向导轨；

图2为本发明一种实施例的利用二维测量机检测截面轮廓度的方法流程图；

图3为本发明一种实施例的被测点数据转换为零件实际轮廓数据方法示意图；

图4为本发明一种实施例的检测结果示意图；

图5为本发明一种实施例的检测结果中A处的放大示意图。

其中：线6和9之间区域-零件理论公差带；线7-实际数据；线8-理论数据。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例做进一步说明。

一种利用二维测量机检测截面轮廓度的方法，如图1所示，该方法采用二维测量机，并在所述的二维测量机的横向导轨3上设置有横向光栅尺2，纵向导轨5上设置有纵向光栅尺4，球形测头1接触被测截面，并通过光栅尺采集球形测头的位置信息，本发明实施例中，二维测量机型号为SCM_0001，光栅尺选择海德汉品牌的开放式光栅尺。

具体步骤如图2所示，包括：

步骤1、根据被测工件的榫槽槽口宽度选择弯角测针；

本发明实施例中，选择红宝石球形测头，测头大小根据被测零件的被测部位形状来选择，测杆形状根据零件的可达性进行设计。

步骤2、采用标准件对测头进行校准确定出基准点，并根据测头尺寸、槽口宽度和测杆基准点确定出测杆偏距；