[发明专利]端面与内孔母线的垂直度和内孔锥度的测量工装使用方法

权利要求书

1.一种端面与内孔母线的垂直度和内孔锥度的测量工装使用方法，其特征在于，该测量工装包括：凹形刀口尺夹持座(1)、精化刀口形直尺、精化刀口形直角尺、调整螺钉(6)、紧定螺钉(7)；其中凹形刀口尺夹持座(1)由底板(1-1)、薄板(1-2)、厚板(1-3)组成；凹形刀口尺夹持座(1)的侧面薄板(1-2)与厚板(1-3)平行且垂直于底板，侧面薄板(1-2)和底板(1-1)分别布置一排相对应的均布螺纹孔，分别与紧定螺钉(7)和调整螺钉(6)相匹配；

所述测量工装使用方法包括如下步骤：

1)在装配前采用经过对研的高精度研磨平板对刀口形直尺和刀口形直角尺的工作棱边进行精化，得到精化刀口形直尺、精化刀口形直角尺，其工作棱边的直线度误差达到亚微米量级；

2)装配时，选择两夹角互补且相邻三个面精加工的正六面体基准块为基准进行装配，通过调整凹形刀口尺夹持座(1)的调整螺钉(6)来调整精化刀口形直角尺的位置，进一步调整测量工装精化刀口形直尺工作棱边(2)与精化刀口形直角尺长棱边(3)的垂直度误差至±2″以内；然后用合适的力矩通过凹形刀口尺夹持座(1)的锁紧螺钉进行锁紧，保证精化刀口形直角尺的短棱边(4)不超出精化刀口形直尺的范围；凹形刀口尺夹持座(1)侧面两板厚度差使测量工装相对于精化刀口形直尺工作棱边(2)力矩平衡；

3)使用时，将测量工装的精化刀口形直角尺长棱边(3)与内孔母线紧贴，测量工装的精化刀口形直尺工作棱边(2)与端面贴合，如果零件端面相对于内孔母线不垂直或内孔存在锥度误差，精化刀口直尺的工作棱边与零件端面某一侧之间会形成间隙，用肉眼观察间隙透过不同颜色光的可见性，按照低波长光到高波长光的顺序依次调节光源的波长，依据不同波长光的可见性来判断测量工装的精化刀口形直尺工作棱边(2)和待测工件端面的光隙大小m，接着将测量工装固定，将待测工件绕轴线旋转一周，找出最大间隙m₁，根据公式θ_i＝arctan(m_i/d)求出θ₁；然后将测量工装旋转180°，使测量工装的精化刀口形直角尺长棱边(3)与相对侧内孔母线紧贴，得到此时的间隙m₂，进而得到θ₂；因为内孔与端面的两夹角α与β互补，通过测两次取平均值得到θ，消除测量工装精化刀口形直尺工作棱边(2)与精化刀口形直角尺长棱边(3)自身垂直度误差，通过t＝l tanθ求出锥度误差t，其中θ为端面相对于内孔母线的角度误差；l为零件沿轴线方向的长度；d是待测工件的外径大小。

2.根据权利要求1所述的端面与内孔母线的垂直度和内孔锥度的测量工装使用方法，其特征在于，测量在环境温度为20±2℃的恒温室中进行，测量时间不超过5分钟。

3.根据权利要求1或2所述的端面与内孔母线的垂直度和内孔锥度的测量工装使用方法，其特征在于，根据不同波长光的可见性判断刀口尺工作棱边和被测端面之间的间隙大小，进而判断端面相对于内孔母线垂直度和内孔锥度；

不同波长光的可见性和精化刀口形直尺工作棱边(2)和待测零件端面之间的间隙大小关系为：无可见光，端面与精化刀口形直尺工作棱边(2)的间隙大小低于0.4μm；光隙只能透过紫色光，蓝色、绿色、黄色、红色光不可见，端面与精化刀口形直尺工作棱边(2)的间隙大小约为0.4～0.5μm；光隙能透过蓝色光和紫色光，绿色、黄色、红色光不可见，端面与精化刀口形直尺工作棱边(2)的间隙大小约为0.5～0.55μm；光隙能透过绿色、蓝色、紫色光，黄色、红色光不可见，端面与精化刀口形直尺工作棱边(2)的间隙大小约为0.55～0.6μm；光隙能透过黄色、绿色、蓝色、紫色光，红色光不可见，端面与精化刀口形直尺工作棱边(2)的间隙大小约为0.6～0.8μm；光隙能透过红色、黄色、绿色、蓝色、紫色光，端面与精化刀口形直尺工作棱边(2)的间隙大小大于0.8μm。