一种长轴内孔直线度检测装置及其检测方法
【专利摘要】一种长轴内孔直线度检测装置及其检测方法，其中检测装置包括光源（4）、准直望远镜（1）和光靶（3），光靶（3）的有机玻璃板（7）上刻划有十字线，光靶（3）的有机玻璃板（7）端朝向准直望远镜（1），光源（4）发出的光线照射在光靶（3）的机玻璃板（7）上，光靶（3）放置于待检测的长轴内孔中，光靶（3）两端分别连接一根端头放置于长轴内孔外的拉线（2）；其中检测方法通过拖动光靶（3）、调节准直望远镜（1），依次测量出长轴内孔D1、D2…Dn-1位置与两端截面中心的位置偏差，从而计算出长轴内孔的直线度。适用于大孔径和较长的轴孔直线度测量，且不受重力弯曲变形影响。
【专利说明】一种长轴内孔直线度检测装置及其检测方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种直线度检测装置，更具体的说涉及一种长轴内孔直线度检测装置 及其检测方法，属于直线度检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 轴类零件是机械加工中常见的零件，根据材料力学分析，在轴传递扭矩时，从其径 向截面看，越外的地方传递有效力矩的作用越大；而由于轴心部位传递力矩的作用较小，因 此传动轴通常采用空心轴。
[0003] 对于空心长轴来说，其内孔较长，但是内部空间有限，因此其直线度测量较困难。 目前常用的测量长轴内孔直线度的方法是用标准样柱做通过性检查，顺利通过即认为合 格；但是，该种方法，检查一个轴孔直线度需要准备多组样柱，且直线度测量精度受检具重 力弯曲变形的影响较大，因此对于较长的内孔，难以精确的测定内孔的直线度。此外还有采 用双频激光干涉检测长轴内孔直线度的方法，但是该种方法所使用的设备昂贵，操作复杂， 且对环境要求较高，不适合工厂车间环境下长轴内孔的直线度检查。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于针对现有的长轴内孔直线度检测装置检测精度较差、或者适用 范围较窄等问题，提供一种长轴内孔直线度检测装置及其检测方法。
[0005] 为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种长轴内孔直线度检测装置，包括 光源，还包括有准直望远镜和光靶，所述的准直望远镜和光源分别置于长轴两端，所述的光 靶放置于长轴内孔中，且光靶两端分别连接一根端头放置于长轴内孔外的拉线，所述光源 发出的光线照射在光靶上。
[0006] 所述的光靶包括壳体、压盖和有机玻璃板，所述的有机玻璃板通过压盖和螺钉安 装于壳体一端，所述的有机玻璃板上刻划有十字线，且十字线以壳体外圆为基准位于有机 玻璃板中心处，光革G的有机玻璃板端朝向准直望远镜，所述光源发出的光线照射在光革巴的 机玻璃板上。
[0007] 所述的拉线为细长铁丝。
[0008] 一种长轴内孔直线度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0009] 步骤一，将长轴在圆周方向上分为4等分，并标识为A、B、C、D四个方向，使A和C、 B和D位于对称方向；
[0010] 步骤二，将长轴内孔沿长度方向等分为η等分，并依次标记为D1、D2…Dn-I位置， η= 8 ?20 ;
[0011] 步骤三，先检测方向Α，使长轴上的A方向竖直向下；
[0012] 步骤四，点亮光源，调平准直望远镜，使准直望远镜的中心线水平；
[0013] 步骤五，调平长轴，使光靶分别置于轴孔两端时、准直望远镜的中心线与光靶有机 玻璃板上的十字线中心在垂直方向重合，且当光靶分别置于轴孔两端时、准直望远镜上的 读数相同；
[0014] 步骤六，保持准直望远镜位置不变，将其上读数归零；
[0015] 步骤七，拖动光靶至长轴内孔的Dl位置，调整准直望远镜，使准直望远镜中心线 与光靶有机玻璃板上的十字线中心在垂直方向重合，记录此时准直望远镜上的读数为al， 依次拖动光靶至长轴内孔的D2…Dn-I位置，分别记录此时准直望远镜上的读数为a2… an_l;
[0016] 步骤八，检测方向B，使长轴上的B方向竖直向下；
[0017] 步骤九，重复步骤步骤四至步骤七，分别记录方向B时Dl、D2…Dn-I位置上的准直 望远镜上的读数为bl、b2…bn-Ι;
[0018] 步骤十，检测方向C，使长轴上的C方向竖直向下；
[0019] 步骤十一，重复步骤步骤四至步骤七，分别记录方向C时D1、D2…Dn-I位置上的准 直望远镜上的读数为cl、c2…cn-1 ;
[0020] 步骤十二，检测方向D，使长轴上的D方向竖直向下；
[0021] 步骤十三，重复步骤步骤四至步骤七，分别记录方向D时Dl、D2…Dn-I位置上的准 直望远镜上的读数为dl、d2…dn-Ι;
[0022] 步骤十四，当以长轴内孔两端为基准计算直线度时，首先对数据进行处 理，将Dl位置对称方向的测量值相减，并对相减值进行直角合成，从而得到直 角合成值即^j(a\-c\)2 +(b\-d\)2，并依次计算出D2…Dn-I位置的直角合成值
【权利要求】
1. 一种长轴内孔直线度检测装置，包括光源（4)，其特征在于：还包括有准直望远镜 (1)和光靶（3)，所述的准直望远镜（1)和光源（4)分别置于长轴两端，所述的光靶（3)放 置于长轴内孔中，且光靶（3)两端分别连接一根端头放置于长轴内孔外的拉线（2)，所述光 源（4)发出的光线照射在光靶（3)上。
2. 根据权利要求1所述的一种长轴内孔直线度检测装置，其特征在于：所述的光靶（3) 包括壳体（6)、压盖（5)和有机玻璃板（7)，所述的有机玻璃板（7)通过压盖（5)和螺钉（8) 安装于壳体（6) -端，所述的有机玻璃板（7)上刻划有十字线，且十字线以壳体（6)外圆为 基准位于有机玻璃板（7)中心处，光靶（3)的有机玻璃板（7)端朝向准直望远镜（1)，所述 光源⑷发出的光线照射在光靶（3)的机玻璃板（7)上。
3. 根据权利要求1所述的一种长轴内孔直线度检测装置，其特征在于：所述的拉线（2) 为细长铁丝。
4. 一种长轴内孔直线度检测方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，将长轴在圆周方向上分为4等分，并标识为A、B、C、D四个方向，使A和C、B和D位于对称方向； 步骤二，将长轴内孔沿长度方向等分为η等分，并依次标记为Dl、D2…Dn-I位置，η=8?20; 步骤三，先检测方向Α，使长轴上的A方向竖直向下； 步骤四，点亮光源（4)，调平准直望远镜（1)，使准直望远镜（1)的中心线水平； 步骤五，调平长轴，使光靶（3)分别置于轴孔两端时、准直望远镜（1)的中心线与光靶 (3)有机玻璃板（7)上的十字线中心在垂直方向重合，且当光靶（3)分别置于轴孔两端时、 准直望远镜（1)上的读数相同； 步骤六，保持准直望远镜（1)位置不变，将其上读数归零； 步骤七，拖动光靶（3)至长轴内孔的Dl位置，调整准直望远镜（1)，使准直望远镜（1) 中心线与光靶（3)有机玻璃板（7)上的十字线中心在垂直方向重合，记录此时准直望远镜 (1)上的读数为al，依次拖动光靶（3)至长轴内孔的D2…Dn-I位置，分别记录此时准直望 远镜（1)上的读数为a2…an-Ι; 步骤八，检测方向B，使长轴上的B方向竖直向下； 步骤九，重复步骤步骤四至步骤七，分别记录方向B时D1、D2…Dn-I位置上的准直望远 镜⑴上的读数为bl、b2…bn-Ι; 步骤十，检测方向C，使长轴上的C方向竖直向下； 步骤十一，重复步骤步骤四至步骤七，分别记录方向C时D1、D2…Dn-I位置上的准直望 远镜⑴上的读数为cl、c2…cn-1 ; 步骤十二，检测方向D，使长轴上的D方向竖直向下； 步骤十三，重复步骤步骤四至步骤七，分别记录方向D时D1、D2…Dn-I位置上的准直望 远镜（1)上的读数为dl、d2…dn-Ι; 步骤十四，当以长轴内孔两端为基准计算直线度时，首先对数据进行处理， 将Dl位置对称方向的测量值相减，并对相减值进行直角合成，从而得到直角 合成值即^(a\-c\y+(b\-d\)2，并依次计算出D2…Dn-I位置的直角合成值 V(a2-c2)+{b2-d2Y···-cnf+{bn-dnf,F>'JDl、D2 …Dn_l位置轴孔截面中心的 最小包络圆柱直径公式为：d=MAX[^(a; -c,.)7 +(b; -O2 ]，其中i= 1?（n_l)，此最小包 络圆柱直径即为长轴内孔直线度， 或者，当进行长轴内孔一般的直线度评定时，D1、D2…Dn-I位置轴孔截面中心的最小包 络圆柱直径公式为：
，其中j= 1?（n-l)、k= 1?（n-1)，此最小包络圆柱直径即为长轴内孔直线度。
【文档编号】G01B11/27GK104457622SQ201410785250
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月16日 优先权日:2014年12月16日
【发明者】张选高, 赵国卿, 李猛 申请人:武汉船用机械有限责任公司