专利名称：一种回转体零件的截面尺寸测量方法
技术领域：
本发明涉及机械加工中的测量技术领域，具体是一种用于测量具有不同截面回转体零件的截面半径的方法。
背景技术：
机床测头从某种意义上讲，只是一个重复精度很高的触发开关，为保证其工作的稳定性，测球接触工件后要经过一段微小的距离才能发出信号，这段位移如不加以补偿会带来测量误差。并且测头发出接触信号后，要经过接口处理，然后再送到数控系统进行处理，这些处理过程总需要一定的时间，信号处理的延时也可能带来一定的测量误差。 鉴于上述原因，要使用测头得到正确的测量结果，在使用测头前首先要对测头进行标定，通过对测头进行标定，将获得测头的有关误差修正参数，在进行实际测量时对有关误差进行补偿，获得满意的测量精度。如图I和2，当使用车床专用测头检测具有多个不同半径尺寸的回转体内孔或外形尺寸时，先对测头进行标定，其标定方法为，将某一个半径Cl1的实际测量值输入系统，运算各种误差修正参数，在进行另一个半径d2检测时，系统将半径d2的测头触发时的红宝石测球中心坐标值与半径Cl1的测头触发时的红宝石测球坐标值进行比较，计算出半径d2。因为车床没有Y轴，Y轴方向产生的安装误差δ不能用标定的方法进行消除。使用现有的检测方法，如果用半径Cl1进行标定，在检测半径d2时，由于屯、d2圆弧不同，会产生检测误差8，( δ ’ = δ 2- δ P，其中S1为半径Cl1的圆的测量值，δ 2半径d2的圆的测量值，Cl1与d2半径尺寸差距越大，则δ ’误差越大。在实际检测过程中，应对测头进行精细调整，尽量使测头沿径向移动时红宝石测球中心通过机床的主轴回转中心线，实际中由于探针是弹性元件，很难准确检测两者误差，因此二者很难完全一致，要获得理想的测量精度，必须对该误差加以修正。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于测量具有多半径的回转体零件半径尺寸的方法，其通过确定测头的安装偏离误差，从而可以精确测量出回转体的各半径尺寸。实现本发明的目的所采用的具体技术方案一种用于测量具有多半径的回转体零件半径尺寸的方法，其通过确定机床测头的安装偏离误差，实现对回转体零件半径尺寸的精确测量，具体包括对测头进行标定，以确定出测头测球中心偏离机床的主轴回转中心线的偏离误差的第一步骤，以及根据所确定的偏离误差进行补偿从而得到精确尺寸的第二步骤；其中，所述第一步骤中，具体包括首先利用千分尺测量回转体两不同半径截面处的精确半径；再利用所述机床测头标定其中一截面处半径，并测量出另一截面处的半径的测量值，进而得到该另一截面处测量值与实际值的误差；最后，利用该误差及两半径截面处的精确半径，计算得到测球中心的偏离误差。
作为本发明的改进，所述的回转体零件为台阶轴，所述测头偏离误差δ通过如下公式计算得到
权利要求
1.一种回转体零件的截面尺寸的测量方法，其通过确定机床测头的安装偏离误差，实现对具有多个不同截面尺寸的回转体零件的各截面半径的精确测量，该方法具体包括 对测头进行标定，以确定出测头的测球中心偏离机床的主轴回转中心线之偏离误差的第一步骤，以及根据所确定的偏离误差进行补偿从而得到精确尺寸的第二步骤； 其中，所述第一步骤中，具体包括首先利用千分尺测量回转体两不同截面处的精确半径；再利用所述机床测头标定其中一截面处半径，并测量出另一截面处的半径的测量值，进而得到该另一截面处测量值与实际值的误差；最后，利用该误差及两半径截面处的精确半径，计算得到测球中心的偏离误差。
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的回转体零件为台阶轴，所述测头的偏离误差S通过如下公式计算得到
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述的回转体零件为台阶孔，所述测头偏离误差S η通过如下公式计算得到
4.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述第二步骤中，所述补偿具体是指根据所述测头偏离误差调整测头的安装位置，使其测量值补偿偏离误差，从而使得根据该测头得到的测量值即为半径尺寸的精确值。
5.根据权利要求1-3之一所述的方法，其特征在于，所述补偿具体是指将所述测头偏离误差直接代入测头测出的测量值中，通过测量值加上或减去该偏离误差，从而得到半径尺寸的精确值。
全文摘要
本发明公开了一种用于测量具有多半径的回转体零件半径尺寸的方法，包括对测头进行标定，以确定出测头测球中心偏离机床的主轴回转中心线的偏离误差的第一步骤，以及根据所确定的偏离误差进行补偿从而得到精确尺寸的第二步骤；其中，所述第一步骤中，具体包括首先利用千分尺测量回转体两不同半径截面处的精确半径；再利用所述机床测头标定其中一截面处半径，并测量出另一截面处的半径的测量值，进而得到该另一截面处测量值与实际值的误差；最后，利用该误差及两半径截面处的精确半径，计算得到测球中心的偏离误差。本发明可以实时在线地准确测量出零件尺寸，使加工中的零件的检测精度得到很大的提高，在机床加工测量中具有广泛的应用前景。
文档编号B23Q17/20GK102873587SQ20121035223
公开日2013年1月16日 申请日期2012年9月20日 优先权日2012年9月20日
发明者王晓兵, 孟凡桐, 赵凯, 杨建华 申请人:湖北三江航天险峰电子信息有限公司