[发明专利]轴类汽车复合材料模压成形件对基准孔的位置公差测量方法

说明书

本发明公开了一种轴类汽车复合材料模压成形件对基准孔的位置公差测量方法，包括：设一传感器测量组件和一激光测量组件；在基准孔内表面一端设一长方体基准座；分别设置基准激光器和待测PSD传感器阵列；分别获得传感器测量组件中的四个球体在基准孔以及激光测量组件中的四个球体在轴类汽车复合材料模压成形件的若干空间位置数据，最后数据处理即可获得轴类汽车复合材料模压成形件的轴线对基准孔的轴线的位置公差。本发明的轴类汽车复合材料模压成形件对基准孔的位置公差测量方法简单且易于掌握，测量效率较高，测量精度较准，而且测量装置相对结构简单，操作简易，价格低廉。

技术领域

本发明属于位置公差测量技术领域，具体涉及一种轴类汽车复合材料模压成形件对基准孔的位置公差测量方法。

背景技术

采用复合材料零件，是汽车轻量化的重要手段，是减少汽车汽油消耗的重要方法。国家科技重大专项项目“高档数控机床与基础制造设备”（简称04专项），2018年批准“汽车复合材料车身模压成形技术与装备”立项（2018ZX04026001），奇瑞公司为牵头单位。本学院承担子课题“复合材料模压成形件数字化设计分析与生产线可靠性保障评价”（2018ZX04026001—008）。复合材料成形件、模具、压机设备的几何公差，对于保障产品质量，至关重要。

国家标准《GB/T 1958-2004 产品几何量技术规范（GPS）形状和位置公差 检测规定》提及了多种检测方法，采用的测量工具包括机械量具和三坐标测量机。采用机械量具测量效率较低，数据处理无法电子化。而三坐标测量机结构复杂，操作复杂，相对专用设备，测量效率也不高，尤其是在批量较大以及生产车间等非三坐标专用计量室环境下，并不适用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种结构简单、操作简易、测量效率较高、测量精度较准的轴类汽车复合材料模压成形件对基准孔的位置公差测量方法。

实现本发明目的之一的技术方案是：一种轴类汽车复合材料模压成形件对基准孔的位置公差测量方法，所述位置公差为平行度，具体方法如下：①设一传感器测量组件和一激光测量组件；所述传感器测量组件包括一个第一测量座、固定安装在所述第一测量座下方的四个第一支脚、设置在每个第一支脚底端的第一球体以及固定安装在所述第一测量座上方的一个PSD传感器阵列；所述四个第一球体的球心连线形成一长方形R；所述PSD传感器阵列由若干个光敏面位于同一平面内的PSD传感器组成；所有PSD传感器的光敏面均垂直于所述长方形R、且平行于所述长方形R的同一条边；测定所有PSD传感器的光敏面与所述四个第一球体的相对位置关系，记为S；所述激光测量组件包括一个第二测量座、固定安装在所述第二测量座下方的四个第二支脚、设置在每个第二支脚底端的第二球体以及固定安装在所述第二测量座上方的两个激光器；所述四个第二球体的球心连线形成一长方形R’；所述两个激光器发射的两条激光轴线均平行于所述长方形R’的同一条边、且该平行的两条激光轴线所在的平面平行于所述长方形R’；测定两个激光器发射的两条激光轴线与所述四个第二球体的相对位置关系，记为L；②在基准孔内表面一端设一长方体基准座；所述长方体基准座的底面两边与所述基准孔的内表面相接触，且所述长方体基准座的底面与所述基准孔的轴线相平行；通过两个基准支架在所述长方体基准座上方固定安装两个发射方向朝向所述基准孔内的基准激光器；所述两个基准激光器发射的两条激光轴线均平行于所述长方体基准座的底面两边、且该平行的两条激光轴线所在的平面平行于所述长方体基准座的底面；测定所述两个基准激光器发射的两条激光轴线的间距，记为L0；通过一第一支架在所述长方体基准座上方固定安装一朝向所述轴类汽车复合材料模压成形件的第一待测PSD传感器阵列；所述第一待测PSD传感器阵列由若干个光敏面位于同一平面内的第一待测PSD传感器组成；所有第一待测PSD传感器的光敏面均垂直于所述长方体基准座的底面以及所述底面两边；测定所有第一待测PSD传感器光敏面的相对位置关系，记为S1；③将所述传感器测量组件置于所述基准孔内，并使所述PSD传感器阵列朝向所述两个基准激光器；同时使所述四个第一球体与所述基准孔的内表面实现第一次四点全接触，并将该测量位置记为X1-Y1；其中，X1表示该测量位置的轴向位置，Y1表示该测量位置的周向位置；将所述两个基准激光器全部打开，被所述PSD传感器阵列上的PSD传感器感应，获得两个激光感应点，由上述L0以及S，即可获得所述四个第一球体在所述基准孔内该测量位置的空间位置数据X1-Y1；④重复步骤③，即可获得所述四个第一球体在所述基准孔内若干轴向位置上若干周向位置的空间位置数据Xi-Yj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）；⑤将所述激光测量组件置于所述轴类汽车复合材料模压成形件外，并使所述两个激光器发射方向朝向所述第一待测PSD传感器阵列；同时使所述四个第二球体与所述轴类汽车复合材料模压成形件的外表面实现第一次四点全接触，并将该测量位置记为XX1-YY1；其中，XX1表示该测量位置的轴向位置，YY1表示该测量位置的周向位置；将所述两个激光器全部打开，被所述第一待测PSD传感器阵列上的第一待测PSD传感器感应，获得两个激光感应点，由上述S1以及L，即可获得所述四个第二球体在所述轴类汽车复合材料模压成形件外该测量位置的空间位置数据XX1-YY1；⑥重复步骤⑤，即可获得所述四个第二球体在所述轴类汽车复合材料模压成形件外若干轴向位置上若干周向位置的空间位置数据XXi-YYj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）；⑦对所有的空间位置数据Xi-Yj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）以及XXi-YYj（i=1,2,……,m；j=1,2,……,n）进行处理，即可获得所述轴类汽车复合材料模压成形件的轴线对所述基准孔的轴线的平行度。