[发明专利]一种高精度空间角度零件的测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及超精密加工检测技术领域，尤其是一种高精度空间角度零件的测量装置及测量方法。

背景技术

超精密加工技术是为适应现代高技术需要而发展起来的先进机械制造技术，目前它已成为机械制造发展的重要方向之一，同时也是元器件制造和掌握当今尖端技术的关键技术和手段。超精密加工技术的发展，与测量技术的进步是密切相关的。超精密加工技术对测量期望甚高，没有高精度测量手段，就不能评价超精密加工精度。例如锥棱面零件(图6)是一种高精度空间角度零件，零件的三个锥棱面所形成的6度角要求较高，公差在±10＂以内，表面粗糙度为0.8μm。用于零部件的定位和调零，广泛用于到机械、微电子、航空航天、国防等高科技领域中。由于没有专用的测量工具及手段，目前对高精度空间角度零件测量时存在费时、重复性差、测量精度低等技术问题，因此，准确有效的测量技术对超精密加工有极其重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够提高测量速度和测量准确性，而且可以重复使用的高精度空间角度零件的测量装置及测量方法。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种高精度空间角度零件的测量装置，其特征在于：包括支撑机构、定位机构和辅助测量机构，支撑机构由底部和侧面构成，底部的一侧边制出侧面，底部的上表面与侧面的内侧壁之间的夹角α等于90°，底部的上表面与下表面之间的夹角β等于棱锥面形成的交线与零件安装面所形成的夹角，底部的上表面为零件定位面，侧面的内侧壁为零件安装面，该侧面上均布制出多个带螺纹的沉孔，每个沉孔内均安装一个定位机构，该定位机构是由磁钢和可调螺钉构成的磁力部件，磁钢安装在可调螺钉钉帽的上端面，安装有磁钢的一端位于侧板的内侧端面，辅助测量机构是多个平放在锥棱面零件的锥棱面所形成的V型槽中的不锈钢圆柱体。

而且，所述的磁钢和可调螺钉通过高粘度胶结合而成。

而且，所述的可调螺钉的下底面为圆形平面，该圆形平面上制出一个穿过圆心的凹槽。

而且，所述的带螺纹的沉孔和定位机构均为四个。

一种高精度空间角度零件的测量方法，其特征在于：具体测量步骤为：

⑴.首先调节可调螺钉将定位机构的磁力调到最小，即磁力机构螺钉钉帽的下端面与沉孔的上表面接触；

⑵.将锥棱面零件安装在支撑机构上，调节定位机构的可调螺钉使磁钢与锥棱面零件的安装面接触，使零件装夹牢固；

⑶.将带锥棱面零件的测量装置安装在三坐标测量仪的工作台上；

⑷.将三个辅助测量机构安装在锥棱面零件的三个锥棱面所形成的V型槽中；

⑸.采用投影法测量三个辅助测量机构所形成的角度，即为零件的三个锥棱面所形成的空间角度。

本发明的优点和积极效果是：

1、本测量装置仅需采用投影法测量三个辅助测量机构所形成的角度，即可确定零件的三个锥棱面所形成的空间角度，因此降低了测量的难度、提高了测量速度以及测量结果的准确度。

2、本测量装置结构简单、易于制造、使用方便、可重复使用。

3、本高精度空间角度零件的测量装置及测量方法具有测量方便、测量方法简单、实用可靠、测量精度高等优点，采用磁力定位机构，尤其适用于薄壁易变形零件的空间角度测量。

附图说明

图1是高精度空间角度零件的测量装置的示意图；

图2是定位机构的示意图；

图3-1是支撑机构的三维示意图；

图3-2是支撑机构的剖面示意图；

图4是安装了锥棱面零件的高精度空间角度零件的测量装置(辅助测量装置除外)的示意图；

图5是安装了锥棱面零件的高精度空间角度零件的测量装置的示意图；

图6是锥棱面零件的立体图；

图7是锥棱面零件二维主视图。

具体实施方式

下面结合附图详细叙述本发明的实施例；需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

一种高精度空间角度零件的测量装置，包括支撑机构1-1、定位机构1-2和辅助测量机构1-3，支撑机构由底部3-4和侧面3-5构成，底部的一侧边制出侧面，底部的上表面与侧面的内侧壁之间的夹角α等于90°，底部的上表面与下表面之间的夹角β等于棱锥面形成的交线与零件安装面所形成的夹角。底部的上表面为零件定位面3-1，侧面的内侧壁为零件安装面3-3，该侧面上均布制出多个带螺纹的沉孔3-2，每个沉孔内均安装一个定位机构，本实施例中，带螺纹的沉孔和定位机构均为四个。