[发明专利]深孔直线度检测方法

说明书

技术领域

本发明属于深孔轴线直线度检测技术领域，具体涉及一种深孔直线度检测方法。

技术背景

深孔直线度目前的检测基本过程是：第一、将深孔零件等分成n分，得到n+1个深孔截面，测出深孔截面上各点的坐标；第二、运用三点定圆原理找出深孔截面的圆心；第三、运用两端点连线法、最小区域法、最小二乘法找出理想的直线度误差评定基线，算出深孔直线度。目前，实际应用的深孔直线度检测方法主要有量规检验法、自准直仪法、校正望远镜测量法、感应式应变片测量法、超声波测量法、激光测量法，这些方法有的只是定性的检测；有的在确定深孔截面的圆心过程中存在原理误差以及采样的偶然误差。

深孔直线度检测的难点：第一、由于深孔轴线在检测前未知，故不易保证所测深孔截面垂直于深孔轴线；第二、不易准确测量出深孔截面上各点的坐标；第三、由于实际加工出来的深孔存在圆度误差以及表面质量误差，即深孔截面不是一个标准的圆，因此，不易确定深孔截面的圆心坐标；第四、在获得各深孔截面圆心坐标后，进行直线度误差评定时不易找到理想的评定基线，现有的评定方法如两端点连线法、最小区域法、最小二乘法都存在一定的原理误差与计算误差。因此，目前还没有一种能够有效避免原理误差、偶然误差、计算舍入误差且能够精确检测出深孔直线度的方法与装置。

发明内容

本发明的目的：为准确检测深孔直线度提供一种原理误差小、采样偶然误差小、舍入误差小的检测方法。

本发明采用如下的技术方案实现：

深孔直线度检测方法，包括深孔直线度检测装置，该装置有检测部分、进给部分、坐标定位部分以及数据处理部分，检测部分位于被测工件1的深孔内，所述的检测部分包括左端盖2、内六角沉头螺钉3、左弹簧4、滑套5、滚轮6、杆系机构7、左固定轴8、左PSD9、分光镜10、光学玻璃11、入射光线12、固联座13、选光板14、成像锥镜15、左凸透镜16、分划板17、右凸透镜18、光源19、移动电源20、右端盖22、右弹簧29、右固定轴30、检测框31、过光板32、步进电机34、步进电机固定座33、玻璃板35和右PSD36；所述的进给部分包括吊环21、定滑轮23、细绳24、卷筒25、机架26、联轴器27和主步进电机28；所述的坐标定位部分包括定位PSI)38、激光43、激光准直系统44、激光源45；所述的数据处理部分包括信号输出线40、信号输入线42、线卡37、信号处理器41、笔记本电脑39；

所述的左端盖2与右端盖22均为圆形板，分别通过内六角沉头螺钉3安装到左固定轴8与右固定轴30上，且左端盖2的直径大于左固定轴8的直径；右端盖22的直径大于右固定轴30的直径；所述的右端端盖22，其一面的中心设有安装移动电源20与光源19的凹槽；另一面的中心设有吊环21；所述的左固定轴8和右固定轴30均在中心处开有通孔；所述的右固定轴30孔内安装右凸透镜18、分划板17和左凸透镜16；所述的右凸透镜18安装在距离光源19一倍焦距处；所述的左固定轴8外表面设置有三套沿圆周方向等间距的杆系机构7；左固定轴8外表面套有滑套5；所述的杆系机构7由平面四杆机构与一根短杆组合而成；杆系机构7上设有两个滚轮6；杆系机构7通过铰链连接在左固定轴8及滑套5上；所述的左弹簧4为螺旋弹簧，安装在左端盖2与滑套5之间；装配时使弹簧保持压力以使杆系机构7上的滚轮6能够一直压在被测深孔的内壁上；所述的检测框31为圆柱形，检测框31上安装有可供光线透过的光学玻璃11；检测框31的左端面与左固定轴8固连；检测框31的右端面与右固定轴30固连；所述的检测框31右端面为圆形玻璃；

所述的左PSD9安装在检测框31左端面的内侧；所述的分光镜10安装在检测框31内；所述的玻璃板35安装在检测框31内；所述的右PSD36安装在玻璃板35靠近分光镜10的一侧；位置关系应满足左PSD9与分光镜10之间的距离小于分光镜10与右PSD36之间的距离；左PSD9与右PSD36上的信号输入线42穿出检测框31，并经线卡37的排列走线，最后连接到信号处理器41上；经信号处理器41处理过的信息通过信号输出线40输出到笔记本电脑39；所述的成像锥镜15安装在检测框31右端面的中心；同时满足成像锥镜15与左凸透镜16之间的距离为左凸透镜16的一倍焦距；