[发明专利]一种基于温度修正法的碳纤维量仪及测量方法

说明书

技术领域

本发明属于测量用具技术领域，特别是涉及一种基于温度修正法的碳纤维量仪及测量方法。

背景技术

目前，在机械加工过程中，为了保证加工工件的尺寸要求，经常需要使用量具来检测加工工件的尺寸是否符合设计要求，尤其是对高精度工件（风力发电设备的壳体、齿圈）的加工测量，要求精度高，测量值准确；为了克服热胀冷缩现象对测量结果的影响；传统的量具大多是基于等温变形法。等温变形法量仪准确测量的前提条件是被测工件材料与量具材料相同；被测工件温度与量具温度相同。而这在实际生产中是不现实的。首先，现有的量具材料大多是钢，而许多被测工件的材料是铸件、不锈钢或铝合金件；其次，对于刚刚加工完成的大型工件，由于加工时产生的热量释放缓慢，需要等待很长时间才能实现被测工件温度与量具温度相同。所以，等温变形法现场测量的真实情况是忽略准确测量的前提条件，对具有高精度要求和大尺寸特性产品来说，这种因忽略而引起测量误差，是造成测量结果不准确的主要原因。

发明内容

本发明的发明目的是：如何减小环境温度变化对量具测量精度造成的影响；提出一种测量精度高、操作简单的基于温度修正法碳纤维量仪及测量方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种基于温度修正法的碳纤维量仪，包括：碳纤维承重杆，其中：所述碳纤维承重杆上设有标准刻度，在所述碳纤维承重杆的两端设置有锁紧机构，所述锁紧机构上装有辅助支撑机构，所述锁紧机构下端连接有测量机构。

作为优选方案，本发明还采用了如下技术方案：

所述碳纤维承重杆的截面形状为：对边线两两平行的六边形。

所述六边形的两两平行的边形成的夹角均为140度。

所述辅助支撑机构包括：与所述锁紧机构相连接的支撑座、以及与所述支撑座连接的支撑杆。

所述锁紧机构包括：主动锁紧块、以及与所述主动锁紧块连接的从动锁紧块；其中：所述主动锁紧块安装于所述碳纤维承重杆上。

所述测量机构包括：测量装置、以及安装于所述测量装置上的测量头；其中：所述测量装置与所述主动锁紧块相连接。

一种基于温度修正法的测量方法，包括如下步骤：

步骤一、测量被测工件的温度t，同时利用碳纤维承重杆测量被测工件的测量尺寸L1；

步骤二、设置一个基准温度，并测量出被测工件在所述基准温度下的基准尺寸L0，根据所述温度t和基准尺寸L0间接得出被测工件的相对形变量ΔL；其中：

相对形变量ΔL=基准尺寸L0×α×（温度t-20）；α为被测工件的热膨胀系数；

步骤三、根据被测工件的测量尺寸L1和相对形变量ΔL得出被测工件的尺寸L；

其中：尺寸L=测量尺寸L1+相对形变量ΔL。

进一步：所述基准温度为20℃。

本发明具有的优点和积极效果是：

1.由于本发明的量具材料采用了低膨胀系数的碳纤维，这种碳纤维材料本身具有强度高、质量轻、热膨胀系数小的特点，因此在测量的过程中，量具本身的形变即可以被忽略，从而提高了测量的精度。

2.本发明加装有辅助支撑机构，因此可保证对大尺寸工件测量的稳定性和一致性。

3.由于本发明中碳纤维承重杆的截面为六边形，因此有效保证了碳纤维承重杆与锁紧机构间的匹配度，防止碳纤维承重杆的纵向移动。

附图说明

图1是本发明较佳具体实施例的结构示意图；

图2是本发明较佳具体实施例的主视图；

图3是本发明较佳具体实施例的左视图；

图4是本发明较佳具体实施例的流程图。

其中：1、碳纤维承重杆；2、辅助支撑机构；2-1、支撑座；2-2、支撑杆；3、锁紧机构；3-1、主动锁紧块；3-2、从动锁紧块；4、测量机构；4-1测量头；4-2、测量装置。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

请参见图1、图2、图3，一种基于温度修正法的碳纤维量仪，包括：碳纤维承重杆1、辅助支撑机构2、锁紧机构3、以及测量机构4；其中：碳纤维承重杆1上设有标准刻度，标准刻度的单位量可以为1cm、也可以为1mm或者是其他单位量，在碳纤维承重杆1的两端附近设置有锁紧机构3，辅助支撑机构2安装于锁紧机构3上，测量机构4连接于锁紧机构3的下端。