本发明涉及几何量测量中的形位公差测量领域,具体涉及一种测量平测头平面平行度的检测笔及其检测方法。
背景技术：
万能测长机平测头被用于钢球直径测量，平测头是一种直径为6mm的圆平面，配对使用。由于钢球精度高，两个检定周期之间钢球直径变化不能超过0.5μm。为减小仪器对钢球直径测量带来的不确定因素，要求平测头平面平行度不超过0.2μm，每次测量钢球前需要对平测头进行平面平行度检测。现有的平测头平面平行度的检测方法是采用平行平晶进行检测，具体测量方法如下：(1)平行平晶置于两测头之间，研合；(2)观察研合好后的干涉带条纹的形状，根据个人经验读出数值；(3)利用公式计算出平行度。
综上所述，现有的平测头平面平行度的检测方法中因采用平行平晶检测，存在受人为经验估读数据因素影响较大，效率较低，得到一次测量结果所需时间长，且测值不稳定的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有的平测头平面平行度的检测方法中因采用平行平晶检测，存在受人为经验估读数据因素影响较大，效率较低，得到一次测量结果所需时间长，且测值不稳定的问题。进而提供一种测量平测头平面平行度的检测笔及其检测方法。
本发明的技术方案是：
一种测量平测头平面平行度的检测笔，它包括测头、测杆和底座，测头、测杆和底座由右至左依次连接，底座为圆柱形底座，圆柱形底座的一端开设螺纹孔，测杆的一端设有螺纹连接端，测杆的中部设有圆柱形凸台，测杆的另一端设有圆柱形长杆，螺纹连接端、圆柱形凸台和圆柱形长杆为一体式结构，测杆通过螺纹连接端旋拧在底座一端开设的螺纹孔内，测头为球形测头，球形测头包裹在测杆另一端的圆柱形长杆的端部。
进一步地，测头采用红宝石球。
进一步地，测头的直径为d1，d1＝3mm。
进一步地，测头的球形误差为0.06μm。
进一步地，测杆一端的螺纹连接端的长度小于底座一端螺纹孔的长度。
进一步地，一种采用测量平测头平面平行度的检测笔测量平测头平面平行度的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、设置点测量零位：
在平测头平面内均匀分布上、下、左、右和中间个检测点，让检测笔的测头与两平测头上的中间点接触，稳定后设置为零位；
步骤二、计算出点测量的最大差值：
将检测笔移动到上、下、左、右四个检测点，测量上、下、左、右四个检测点，记录五点测量值并计算出测量值之间的最大差值；
步骤三、设置线测量零位：
将检测笔放在两平测头中间位置，与两测头接触稳定后，设置为零位；
步骤四、计算出线测量的最大差值：
在平测头的最大直径处以十字交叉的方法自上而下，自左而右连续移动测量，记录最大与最小的差值；
步骤五、比较点测量与线测量的结果：
点测量与线测量得出结果中较大值作为最终的测量结果，得到平测头平面平行度值。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明采用的一种测量平测头平面平行度的检测笔，结构简单，装配及使用方便，能够在现有设备上实现制造和生产，制作成本低，有效地降低了生产成本，生产成本降低了30％以上。
2、现有的平测头平面平行度通过平行平晶检测，得到一次测量结果大约需要5分钟，效率较低。而本发明采用平行度检测笔检测平测头平面平行度，得到一次测量结果大约需要1分钟，重复性好，且操作简单，检测效率提高了5倍以上。
表1
表1为平行平晶和平行度检测笔的测量结果，通过表1的测量结果得出如下效果：
3、现有的平测头平面平行度通过平行平晶检测，受人为经验估读数据因素影响较大，测值不稳定，而本发明采用平行度检测笔检测平测头平面平行度，稳定性好，去除了依据个人经验判断的因素，有效地提高了平测头平面平行度测值的准确性，测值的准确性提高了80％以上。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式的一种测量平测头平面平行度的检测笔，它包括测头1、测杆2和底座3，测头1、测杆2和底座3由右至左依次连接，底座3为圆柱形底座，圆柱形底座的一端开设螺纹孔，测杆2的一端设有螺纹连接端2-1，测杆2的中部设有圆柱形凸台2-2，测杆2的另一端设有圆柱形长杆2-3，螺纹连接端2-1、圆柱形凸台2-2和圆柱形长杆2-3为一体式结构，测杆2通过螺纹连接端2-1旋拧在底座3一端开设的螺纹孔内，测头1为球形测头，球形测头包裹在测杆2另一端的圆柱形长杆2-3的端部。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式的测头1采用红宝石球。如此设置，红宝石球的真圆度、直径精度高，且硬度高，耐磨性好，测头1采用红宝石球测量准确，使用寿命长。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式的测头1的直径为d1，d1＝3mm。其它组成和连接关系与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式的测头1的球形误差为0.06μm。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式的测杆2一端的螺纹连接端2-1的长度小于底座3一端螺纹孔的长度。如此设置，保证测杆2一端的螺纹连接端2-1能够完全进入底座3一端的螺纹孔内，使得测杆2中部的圆柱形凸台2-2与底座3固定接触。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。
具体实施方式六：结合图1说明本实施方式，本实施方式采用测量平测头平面平行度的检测笔测量平测头平面平行度的方法，该方法包括以下步骤：
步骤一、设置点测量零位：
在平测头平面内均匀分布上、下、左、右和中间五个检测点，让检测笔的测头1与两平测头上的中间点接触，稳定后设置为零位；
步骤二、计算出点测量的最大差值：
将检测笔移动到上、下、左、右四个检测点，测量上、下、左、右四个检测点，记录五点测量值并计算出测量值之间的最大差值；
步骤三、设置线测量零位：
将检测笔放在两平测头中间位置，与两测头接触稳定后，设置为零位；
步骤四、计算出线测量的最大差值：
在平测头的最大直径处以十字交叉的方法自上而下，自左而右连续移动测量，记录最大与最小的差值；
步骤五、比较点测量与线测量的结果：
点测量与线测量得出结果中较大值作为最终的测量结果，得到平测头平面平行度值。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四或五相同。
具体实施方式七：结合图1说明本实施方式，本实施方式的测杆2的一端设有螺纹连接端2-1，螺纹连接端2-1的长度为10mm，测杆2的中部设有圆柱形凸台2-2，圆柱形凸台2-2的长度为5mm，测杆2的另一端设有圆柱形长杆2-3，圆柱形长杆2-3的直径为8mm，圆柱形长杆2-3的长度为15mm。如此设置，使得工作人员能够手握测杆2中部的圆柱形凸台2-2将测杆2一端的螺纹连接端2-1旋拧到底座3一端的螺纹孔中，结构简单，操作方便，可重复性好。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五或六相同。
具体实施方式八：结合图1说明本实施方式，本实施方式的底座1的直径为10mm，底座1的长度为40mm。如此设置，使得工作人员在使用检测笔测量平测头平面平行度时，手握底座1更加舒服，便捷。其它组成和连接关系与具体实施方式一、二、三、四、五、六或七相同。