一种深位的精密测量装置的制作方法

本实用新型属于机械加工测量技术领域，具体涉及一种深位的精密测量装置。

背景技术：

当今机械加工的测量手段，主要包括三种，第一种即为常用的量，包括普通卡尺，千分尺(内径，外径)，高度尺，普通深度尺，深度千分尺，数显卡尺，带百分表卡尺，塞尺、齿厚公法线千分尺、内外螺纹规、r规、百分表、千分表、量块块规，粗糙度对照样块，高度仪，投影仪，三坐标等等；第二种测量手段比较先进，包括高精度大型轴类零件在位测量，机械加工先进在线测量技术等，是建立在多品种小批量生产条件下实现的加工测量一体化技术；第三种为采用光学扫描仪等设备，需要在零件上面测量位置均匀涂上反射涂料或均匀分布有反射功能的反光片，通过光路来达到测量目的。无论是采用普通测量仪器测量、还是使用三坐标测量、或使用在线检测测量、或者是光学扫描仪等手段，都无法解决一些零件必须测量的深细孔位、深细槽位、窄缝位等尺寸。导致零件又要保证此类尺寸时，需要重复通过后续的产品验证来修正深位尺寸结果，最终才能达到尺寸要求，耗时耗力、耗费资源。

因此，有必要提供一种更加测量方式更加简便、测量精度更加精密的测量装置，以克服上述不足。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，提供一种应用于机械加工中对深位的精准测量装置。本实用新型中所述的深位，是指由开口较窄而深度较大的孔、槽、狭缝等。

为了达到上述技术目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种深位的精密测量装置，包括：

火花机，所述火花机还包括主轴、探测组件和基准球，所述主轴与探测组件可拆卸地连接，所述探测组件包括探测球和加长杆，所述加长杆的一端与所述主轴连接，所述加长杆的另一端与探测球连接；

工作台，所述工作台的上表面为工作台面，所述工作台面为用以放置待测工件的平面，所述工作台面上固定所述基准球。

所述火花机为市售的火花机。

本实用新型提供的精密测量装置通过将探测球与加长杆连接，使得探测球能够伸入所述深位的深处，并且根据避空要求选择合适的加长杆，利用火花机感应停止的提示及指示坐标的功能，对深位的尺寸进行测量，并且通过探测球替代探针，本实用新型的装置应用范围更广，即便孔、槽等窄而深时也能精准测量其坐标并根据坐标计算距离，减少后续工序反复通过验证来确认尺寸的步骤。由于加长杆的制造成本较低，可以替代对制造要求比较高的火花机的探针，既保证了测量的精准度，又降低了对设备的要求。本实用新型提供的测量装置适于应用于生产检测自动化，为机械加工领域提升产能和品质管控提供有力保障。

优选地，所述基准球固定于基准球座上，所述基准球座固定于所述工作台面上。通过将基准球的位置固定，从而每次测量时均可以建立相同的坐标系，从而保证测量的精准度。

具体地，所述基准球座包括圆柱状的底座和固定杆，所述圆柱状的底座固定于所述工作台面上，所述底座与所述固定杆的一端连接，所述固定杆的另一端与所述基准球固定。从而使基准球稳定地固定在工作台面上，便于精准地建立一个三维的坐标系。

具体地，所述主轴与所述加长杆通过连接块固定。

优选地，所述探测组件为多个。

具体地，所述探测组件分别包括多个长度和直径不等的加长杆以及多个直径不等的探测球，所述主轴分别与所述加长杆连接。从而使所述主轴分别与不同规格尺寸的加长杆及探测球连接，以适用于不同的深位。

优选地，所述加长杆的直径d1小于所述探测球的直径d2。

具体地，所述d1的不大于d2-0.1mm。根据所述加长杆的刚性以及长度可以适当减小加长杆的直径，增加避空量，使得所述加长杆更适用于所述深位的开口较窄的情况。即便在加长杆的长度过大或者直径过小、在测量时探测组件会产生一定的垂直度偏差时，本实用新型的测量装置依然能够保证测量结果的精确度，因此，本实用新型的测量装置降低了对装置本身的精度要求。具体地，垂直度的偏差一般可控制在0-0.1mm以内。

附图说明

图1为实施例1的精密测量装置剖面结构示意图；

图2为实施例1的探测组件的结构示意图；

图3为实施例1的基准球座的结构示意图；

图4为实施例2的探测组件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例详细说明本实用新型的技术方案。

实施例1

参照图1-3所示，一种深位的精密测量装置，包括：

火花机，所述火花机还包括主轴、探测组件300和基准球3，所述主轴与探测组件300可拆卸地连接，所述探测组件300包括探测球4和加长杆11，所述加长杆11的一端与所述主轴连接，所述加长杆11的另一端与探测球4连接；

工作台2，所述工作台2的上表面为工作台面21，所述工作台面21为用以放置待测工件的平面，所述工作台面21上固定所述基准球3。

所述火花机为市售的火花机。

本实用新型提供的精密测量装置通过将探测球与加长杆连接，使得探测球能够伸入所述深位的深处，并且根据避空要求选择合适的加长杆，利用火花机感应停止的提示及指示坐标的功能，对深位的尺寸进行测量，并且通过探测球替代探针，本实用新型的装置应用范围更广，即便孔、槽等窄而深时也能精准测量其坐标并根据坐标计算距离，减少后续工序反复通过验证来确认尺寸的步骤。由于加长杆的制造成本较低，可以替代对制造要求比较高的火花机的探针，既保证了测量的精准度，又降低了对设备的要求。本实用新型提供的测量装置适于应用于生产检测自动化，为机械加工领域提升产能和品质管控提供有力保障。

所述基准球3固定于基准球座31上，所述基准球座31固定于所述工作台面21上。通过将基准球3的位置固定，从而每次测量时均可以建立相同的坐标系，从而保证测量的精准度。

具体地，所述基准球座31包括圆柱状的底座310和固定杆311，所述圆柱状的底座310固定于所述工作台面21上，所述底座310与所述固定杆311的一端连接，所述固定杆311的另一端与所述基准球3固定。从而使基准球稳定地固定在工作台面上，便于精准地建立一个三维的坐标系。实施例1提供的所述基准球座31的底座310的直径为6mm或8mm。

所述主轴与所述加长杆11通过连接块12固定。

所述加长杆的直径d1小于所述探测球的直径d2。具体地，所述d1的不大于d2-0.1mm。根据所述加长杆的刚性以及长度可以适当减小加长杆的直径，从而增加避空量，使得所述加长杆更适用于所述深位的开口较窄的情况。

使用实施例1的精密测量装置对工件的深位进行精准测量，例如，对某深位的长度预计大于1.5mm，宽大于1.5mm，深度不大于200mm，所述探测球4直径1mm，所述加长杆11的直径0.9mm，所述加长杆11的长度205mm，所述基准球31的直径为1mm。其使用方法包括：

110、将火花机的探测球4与基准球31分中，并将探测球4的位置设置为零点构建探测球位置的三坐标系；

120、将所述工件置于所述工作台面21上，使其位于步骤110、所述探测球位置的三坐标系中，并暴露所述工件的所述深位的开口；

130、操作火花机的主轴将所述加长杆11送至所述深位，移动探测球31至待测位置的其中一个面记录第一坐标值(-75.0,-144.5,-45.0)，并向另外一个面移动，在火花机自动感触后，记录第二坐标值(-76.4,-145.3,-45.0)；

140、将所述第一坐标值与所述第二坐标值相减，计算待测距离。(-144.5)-(-145.3)mm即为z平面内的长度，(-75.0)-(-76.4)mm为宽度。

实施例1提供的精密测量方法通过将探测球与加长杆连接，使得探测球能够伸入所述深位的深处，并且根据避空要求选择合适的加长杆，利用火花机感应停止的提示及指示坐标的功能，对深位的尺寸进行测量，并且通过探测球替代探针，本实用新型的方法应用范围更广，即便孔、槽等窄而深时也能精准测量其坐标并根据坐标计算距离，减少后续工序反复通过验证来确认尺寸的步骤。由于加长杆的制造成本较低，可以替代对制造要求比较高的火花机的探针，既保证了测量的精准度，又降低了对设备的要求，且一般地，采用本实用新型的测量方法垂直度的偏差一般可控制在0-0.1mm以内，即便为了实现避空的要求对加长杆的尺寸进行改动、降低加长杆的精度等，依然能够保证实施例1的精密测量装置的测量精准度。同时，本实用新型提供的测量方法适于应用于生产检测自动化，为机械加工领域提升产能和品质管控提供有力保障。

所述加长杆的直径d1小于所述探测球的直径d2。

所述d1的不大于d2-0.1mm。根据所述加长杆的刚性以及长度可以适当减小加长杆的直径，从而增加避空量，使得所述加长杆更适用于所述深位的开口较窄的情况。

所述基准球固定于基准球座上，所述基准球座粘贴于所述工作平面上。通过将基准球的位置固定，从而每次测量时均可以建立相同的坐标系，从而保证测量的精准度。

实施例2

参照图4所示，实施例2提供一种深位的精密测量装置，在其他结构不变的情况下，实施例2所使用的探测组件300为多个(301、302、303……)，具体地，所述探测组件300分别包括多个长度和直径不等的加长杆(111、112、113……)以及多个直径不等的探测球(201、202、203……)，所述主轴分别与所述加长杆(111、112、113……)连接。从而使所述主轴分别与不同规格尺寸的加长杆及探测球连接，以适用于不同的深位。

同样地，实施例2的装置对不同深位的进行精密测量应当包括如下步骤：

110、将火花机的探测球31与基准球4分中，并将探测球201的位置设置为零点构建探测球位置的三坐标系；

120、将所述工件置于所述工作台面21上，使其位于步骤110、所述探测球位置的三坐标系中，并暴露所述工件的所述深位的开口；

130、操作火花机的主轴将所述加长杆111送至所述深位，移动探测球201至待测位置的其中一个面记录第一坐标值(x1,y1,z1)，并向另外一个面移动，在火花机自动感触后，记录第二坐标值(x2,y2,z2)；

140、将所述第一坐标值与所述第二坐标值相减，计算待测距离。y2-y1即为z平面内的长度，x2-x1为宽度。

150、将步骤130所述的加长杆111更换为加长杆112，并将加长杆112与探测球202连接，重复步骤110-140，用以测量其他不同尺寸的深位的相关待测参数。通过采用这样的方式可以使用同样的工作平面和火花机对不同深位的工件进行测量，使本实用新型的计算方法更具普适性。

实施例2提供的精密测量方法通过将探测球与加长杆连接，使得探测球能够伸入所述深位的深处，并且根据避空要求选择合适的加长杆，利用火花机感应停止的提示及指示坐标的功能，对深位的尺寸进行测量，并且通过探测球替代探针，本实用新型的方法应用范围更广，即便孔、槽等窄而深时也能精准测量其坐标并根据坐标计算距离，减少后续工序反复通过验证来确认尺寸的步骤。由于加长杆的制造成本较低，可以替代对制造要求比较高的火花机的探针，既保证了测量的精准度，又降低了对设备的要求，且一般地，采用本实用新型的测量方法垂直度的偏差一般可控制在0-0.1mm以内，即便为了实现避空的要求对加长杆的尺寸进行改动、降低加长杆的精度等，依然能够保证实施例2的测量精密度。同时，本实用新型提供的测量方法适于应用于生产检测自动化，为机械加工领域提升产能和品质管控提供有力保障。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。