[发明专利]一种两凹球心连线与端面垂直度测量装置

说明书

一种两凹球心连线与端面垂直度测量装置，包括底座、平板、滑块，所述平板固定于底座之上，滑块可沿平板滑动，在其一端安装动球头，在平板上与动球头相对的位置设置有定球头，动球头与定球头之间放置待测零件，所述动球头随滑块在平板上滑动时，动球头球心与定球头球心之间的轴线不变；所述定球头外侧跨装一个平行反光镜，平行反光镜的一个侧面与所述待测零件的端面贴合，另一个侧面外设置一个自准直仪；通过采用这种测量装置，可快速检测两凹球心连线与端面垂直度，极大地提高了检测效率，有较好的应用前景。

技术领域

本发明涉及机械加工及测量行业。具体涉及一种能够方便、快速、准确地对具有两凹球心连线为基准轴线，且有端面与该基准轴线有精确垂直度要求为特征的零件进行垂直度测量的装置。

背景技术

以两个凹球(又称球碗)球心连线为基准轴线，零件上有其他端面需与该基准轴线垂直为特征的零件，其微米级的垂直度要求是靠手工精研端面实现的。然而，其垂直度的精确测量一直是个难题，原因是凹球球心是虚拟球心，无法直接确定和测量，行业上对其的精确测量多在三座标测量仪上进行，利用其球形测头分别在两个凹球面及端面上进行多点测量(通常共计要测量28个点)，再经电脑拟合计算处理后得出端面与两凹球球心连线的垂直度数值。此法有三点不足：1.需依赖高精度三座标测量仪；2.检测点多，耗时长；3.生产效率低，因为微米级的垂直度精研需边研磨边检测，直至达到精度要求，此工序中的每次检测都要送至三座标测量仪上进行，额外增加了很多运送和等待时间，无疑极大地影响了生产效率。

发明内容

本发明解决的技术问题是：提供了一种两凹球心连线与端面垂直度测量装置，可实现对两凹球心型零件的两凹球心连线与端面垂直度测量。

本发明的技术解决方案是：

一种两凹球心连线与端面垂直度测量装置，包括底座、平板、滑块，所述平板固定于底座之上，滑块可沿平板滑动，在其一端安装动球头，在平板上与动球头相对的位置设置有定球头，动球头与定球头之间放置待测零件，所述动球头随滑块在平板上滑动时，动球头球心与定球头球心之间的轴线不变；使用时，先将标准零件固定在定球头和动球头之间，定球头外侧跨装一个平行反光镜，平行反光镜的一个侧面与所述待测零件的端面贴合，另一个侧面外设置一个自准直仪；调整自准直仪直至被反射光标与自准直仪的十字线中心相重合，此时标准零件的端面法线方向被确定(即零误差法线)，取下标准零件，将被测零件固定在定球头和动球头之间，读取自准直仪中返回光标的偏离值，此值即为该被测零件端面的垂直度角度误差。

所述滑块的一侧固定安装有两个侧定位挡块，另一侧设置有压紧件，压紧件与侧定位挡块用于限制滑块沿直线运动。

所述压紧件包括第一压紧轴承、第二压紧轴承、第一轴承臂、第二轴承臂、第一压紧弹簧和第二压紧弹簧；所述第一压紧轴承安装于第一轴承臂的一端，第一轴承臂的另一端通过第一转轴固定于平板上，第一压紧弹簧在第一轴承臂靠近第一压紧轴承处对第一轴承臂向滑块方向施压；第二压紧轴承安装于第二轴承臂的一端，第二轴承臂的另一端通过第二转轴固定于平板上，第二压紧弹簧在第二轴承臂靠近第二压紧轴承处对第二轴承臂向滑块方向施压；

所述滑块的两侧固定安装有磁铁支架，每一个磁铁支架上固定安装有磁铁，待测零件置于定球头和动球头之间后，其端面位于磁铁与平行反光镜之间，磁铁通过其磁力将平行反光镜吸引，使其一侧与待测零件的被测端面贴合。

所述定球头通过圆柱柄固定于平板之上，平行反光镜为“U”形结构，其U形槽部分跨套于所述圆柱柄上，平行反光镜与在垂直方向的支撑是靠磁悬浮方式实现的，即平行反光镜和平板上各有两个磁铁，通过两同极相斥产生的磁悬浮力支撑的。

所述滑块的一端设置有弹性复位机构，弹性复位机构包括复位弹簧、弹簧顶、大弹簧座和调节螺钉，其中复位弹簧的一端顶住滑块，另一端顶住弹簧顶，弹簧顶设置于大弹簧座的内部，调节螺钉穿过大弹簧座顶住弹簧顶，通过改变调节螺钉旋入大弹簧座的深度，可调节弹簧顶的位置，进而调节复位弹簧的压缩程度。