[实用新型]一种活塞异型销孔的轮廓误差在位检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轮廓误差检测装置，特别是涉及一种活塞异型销孔的轮廓误差在位检测装置。

背景技术

随着对发动机的输出功率与转速的要求日益提高，人们开始追求耐热性、耐磨性、密封性良好、导向性平稳的活塞，同时要求满足工作效率高，能耗低，噪声小等要求，而传统圆柱活塞销孔在发动机高速运转中，会产生严重的应力集中现象，使活塞工况恶化。研究试验结果表明，将活塞圆柱销孔设计加工成非圆柱形，是目前均化应力分布，消除应力集中最为有效的途径。但是活塞异型销孔的尺寸变化量小，而几何尺寸精度、轮廓精度要求都较高，这对检测造成了很大困难。

在活塞异型销孔检测领域，国防科技大学提出一种使用电感旁向位移传感器，检测销孔母线轮廓的非在位测量装置，该测量装置无径向截面轮廓误差检测功能，且受限于电感旁向位移传感器尺寸，适用于较大的活塞销孔测量。常德师范学院提出了一种非圆截面在位测量方法，论文主要关于数据处理与误差补偿，且主要用于外圆轮廓检测，并未给出具体检测机构。兰州理工大学使用传感器深入轴承孔旋转检测圆度的方法，检测装置体积大，且数据处理方法趋于简化，精度较低，主要用于大轴承孔检测。

发明内容

为了解决活塞异型销孔检测的问题，本实用新型的目的在于提供一种活塞异型销孔的轮廓误差在位检测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型装置包括限位开关、对中杆支架、托板、对中杆、感应同步器、装夹装置、导轨、测头、测量套、测量杆、箱体、机床基座、编码器支架、光电编码器、数据采集卡和计算机。导轨水平固定在机床基座上的一侧，托板安装在导轨上并沿导轨水平移动，对中杆通过对中杆支架安装在托板远离箱体的一侧上，装夹装置固定安装在托板靠近箱体的一侧上，活塞固定在装夹装置上，活塞的销孔与对中杆对齐；箱体安装在机床基座上的另一侧，测量杆与箱体内机床主轴朝向导轨的一端连接，测量套固定套在测量杆的末端，测头安装在测量套上，光电编码器通过编码器支架与箱体内机床主轴远离导轨的一端连接，测量杆与活塞销孔的中心轴线重合且平行于导轨；用于测量托板水平位移的感应同步器包括定尺和滑尺，定尺安装在机床基座上，滑尺安装在导轨上，定尺、滑尺均与导轨平行；感应同步器、测头和光电编码器均经数据采集卡与计算机连接。

所述的测头为传感器测头，外表面设有螺纹，传感器测头通过螺母安装在测量套上并通过螺母调节位置。

所述的传感器测头的传感器采用电涡流位移传感器。

所述的机床基座上装有用于设置托板起始位置的限位开关。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用了在位检测，使用镗杆作为测量杆，保证了测量杆与活塞销孔同轴。在加工完成之后不需要拆卸活塞，省去了重新装夹定位的步骤。本实用新型结构简单，检测方便，不需要二次装夹，精度高，适用范围广，可对圆柱形、圆锥形、以及椭圆形销孔进行轴向截面及径向截面的轮廓误差检测，能很好地满足对活塞异型销孔的轮廓误差的检测需求。

附图说明

图1是本实用新型装置的结构示意图。

图2是测量套与测量杆的安装结构示意图。

图3是轴向截面轮廓母线的检测数据及截取段示意图。

图4是截取母线段数据点及拟合直线段示意图。

图5是图4局部放大效果图。

图6是径向截面为圆的检测数据及拟合圆示意图。

图7是图6局部放大效果图。

图8是径向截面为圆的轮廓误差分布极坐标示意图。

图9是径向截面为椭圆的检测数据及拟合圆示意图。

图10是图9局部放大效果图。

图11是径向截面为椭圆的轮廓误差分布极坐标示意图。

图12是锥形活塞销孔示意图。

图13是图12的局部示意图。

图中：1.限位开关、2.对中杆支架、3.托板、4.对中杆、5.感应同步器、5a.定尺、5b.滑尺、6.装夹装置、7.活塞、8.导轨、9.测头、10.测量套、11.镗刀、12.测量杆、13.箱体、14.机床基座、15.编码器支架、16.光电编码器、17.计算机、18.数据采集卡。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。