[发明专利]一种孔内径在线测量方法

权利要求书

1.一种孔内径在线测量方法，其特征在于：孔类零件（2）上的孔在数控机床（1）上加工完成后，停止加工，升起刀头，拆下刀柄，然后将测杆（4）及测头（3）装夹到机床主轴上，待孔类零件（2）冷却至室温后开始测量，依次获得待测孔内任意高度位置的截面上相差120°方向上测头与待测孔内壁接触时测头中心位置的三点坐标，然后自动解算出待测孔的内径D和圆心坐标O(X_o,Y_o)。

2.根据权利要求1所述一种孔内径在线测量方法，其特征在于，采用专用测量工具包，数控机床（1）按给定数控程序驱动测头（3）至待测孔轴心附近O'处，并降下测头（3）于待测孔内任意高度位置的截面上，然后数控机床（1）驱动测头（3）沿径向直线运动，当测头（3）与待测孔内壁A点接触时发出信号，测量工具包自动记录测头（3）与待测孔内壁A点接触时测头中心位置坐标A(X₁,Y₁)，同时，数控机床（1）驱动测头（3）反向沿原路径返回起始点O'处，然后继续按给定数控程序驱动测头（3）沿与第一次径向运动方向成120^o角度做径向直线运动，当测头（3）与待测孔内壁B点接触时发出信号，测量工具包自动记录测头（3）与待测孔内壁B点接触时测头中心位置坐标B(X₂,Y₂)，同时，数控机床（1）驱动测头（3）再次反向沿原路径返回起始点O'处，并继续按给定数控程序驱动测头（3）沿与第二次径向运动方向成120^o角度做径向直线运动，当测头（3）与待测孔内壁C点接触时发出信号，测量工具包自动记录测头（3）与待测孔内壁C点接触时测头中心位置坐标C(X₃,Y₃)，同时，数控机床（1）驱动测头（3）再次反向沿原路径返回起始点O'处，并升起测头（3）。

3.根据权利要求1所述一种孔内径在线测量方法，其特征在于，测头（3）上有传感器，当测头（3）与待测孔内壁接触时可发出信号，数控机床（1）接收此信号后驱动测头（3）反向沿原路径返回起始点。

4.根据权利要求1所述一种孔内径在线测量方法，其特征在于，专用测量工具包根据记录的测头中心位置坐标A(X₁,Y₁)、B(X₂,Y₂)、C(X₃,Y₃)，自动解算出待测孔在该截面上的内径D和圆心坐标O(X_o,Y_o)，其算法如下：

待测孔圆心坐标O(X_o,Y_o)为

（1）

式（1）中，

（2）

（3）

式（2）、式（3）中，i，j分别为第n次测点和第n+1次测点，

孔内径D为

（4）

式（4）中，i为第n次 测点，d为测头直径。