螺杆转子直径的在线测量方法与流程

本发明涉及螺杆转子的精密测量领域，尤其是涉及一种螺杆转子直径的在线测量方法。

背景技术：

螺杆转子外形复杂、型面精度要求非常高，而且其外圆表面为非完整表面，无法采用普通千分尺等量具测量。同时如果采用三坐标测量机只能进行非在线测量，即，需要将加工后的螺杆转子先从机床上卸下，测量后再次安装到机床上继续进行加工，这样会带来多次安装工件的误差，对刀误差等不良影响，从而影响螺杆加工精度。而且由于螺杆转子的系列规格众多，直径尺寸变化较大，通常测量方法需要多个规格的量具才能完成，测量工作也相当繁琐。

技术实现要素：

本发明为了克服上述的不足，提供了一种在螺杆转子测量时无需从机床卸下的螺杆转子直径的在线测量方法，包括以下步骤：

(1)根据尺寸要求在机床上加工螺杆转子；

(2)根据对螺杆转子的尺寸要求制作标准量块，标准量块直径小于螺杆转子直径，并采用千分尺测量标准量块的实际直径d，将标准量块卡在螺杆转子至少一端的轴头上；由于螺杆转子的两端结构不同，可以采用标准量块分别卡在螺杆转子两端轴头上，以对螺杆转子两端进行测量。

(3)在机床的刀架或磨头位置安装位移传感器，采用该位移传感器测量螺杆转子与标准量块之间的直径差h，得出螺杆转子直径d＝d+2h；当同时对螺杆转子两端测量直径差之后，通过计算还可以得出螺杆转子外圆两端的圆锥度，圆柱度等形位公差。

由于位移传感器在其行程为10mm的范围内其测量精度可达0.01μm，步骤(2)中标准量块外圆半径比螺杆转子外圆半径小0-10mm，这样的设置足以满足螺杆直径测量要求，具有测量精度高的优势。

优选的，步骤(3)中至少测量螺杆转子中至少两圈螺纹与标准量块之间的直径差，h取平均值，刀架或磨头安装在床身导轨上，导轨与螺杆转子的轴线平行，刀架或磨头可带动位移传感器沿着导轨移动，同时由于螺杆转子本身可以绕其轴线转动，这样可以测量出螺杆转子全尺寸长度和各螺纹外圆表面的直径尺寸，获得更加全面的螺杆直径精度。

优选的，所述标准量块包括量块主体，量块主体为圆形，在量块主体内开有一条卡槽，卡槽的外端开口，内端为圆弧形，且圆弧形内端的圆心为量块主体的圆心，且圆弧形内端的半径与螺杆转子轴头的半径相等，卡槽外端的宽度也与螺杆转子轴头的半径相等，量块主体通过卡槽卡在螺杆转子的轴头上。

优选的，所述位移传感器为差动变压器式位移传感器，由于差动变压器式位移传感器的结构较小，因此可以伸入到螺杆转子的螺旋槽内部，并能测量螺杆的底径。

本发明的有益效果是：

本发明采用间接测量方法来获得螺杆的直径尺寸，可以在线测量，无需将转子卸下，避免了转子多次安装的误差，减少了工件装卸时间，不仅提高了测量和加工精度，而且还提高了生产效率。

对于不同规格的螺杆转子，采用本发明来测量时，只需要将标准量块更换为对应的螺杆转子直径，并保证量块与转子直径差小于10mm即可。因此本发明可以用于任意规格的螺杆转子直径测量，使用成本更低。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明测量时的示意图；

图2是标准量块的示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

一种在螺杆转子测量时无需从机床卸下的螺杆转子直径的在线测量方法，包括以下步骤：

(1)根据尺寸要求在机床上加工螺杆转子；

(2)根据对螺杆转子的尺寸要求制作标准量块，如图2所示，标准量块包括量块主体，量块主体为圆形，在量块主体内开有一条卡槽7，卡槽7的外端开口，内端为圆弧形，且圆弧形内端的圆心为量块主体的圆心，且圆弧形内端的半径与螺杆转子轴头的半径相等，卡槽外端的宽度也与螺杆转子轴头的半径相等。如图1所示，标准量块2直径小于螺杆转子1直径，并采用千分尺测量标准量块的实际直径d，将标准量块1通过卡槽卡在螺杆转子2至少一端的轴头3上；由于螺杆转子的两端结构不同，可以采用标准量块分别卡在螺杆转子两端轴头上，以对螺杆转子两端进行测量；

(3)在机床的刀架或磨头4的位置安装差动变压器式位移传感器5，采用该差动变压器式位移传感器测量螺杆转子与标准量块之间的直径差h，得出螺杆转子直径d＝d+2h；当同时对螺杆转子两端测量直径差之后，通过现有公式还可以计算得出螺杆转子外圆两端的圆锥度，圆柱度等形位公差，而且由于差动变压器式位移传感器的结构较小，因此可以伸入到螺杆转子的螺旋槽内部，并能测量螺杆的底径。

由于差动变压器式位移传感器在其行程为10mm的范围内其测量精度可达0.01μm，步骤(2)中标准量块外圆半径比螺杆转子外圆半径小0-10mm，这样的设置足以满足螺杆直径测量要求，具有测量精度高的优势。

优选的，步骤(3)中至少测量螺杆转子中至少两圈螺纹与标准量块之间的直径差，h取平均值，刀架或磨头安装在床身导轨6上，导轨与螺杆转子的轴线平行，刀架或磨头可带动差动变压器式位移传感器沿着导轨移动，同时由于螺杆转子本身可以绕其轴线转动，这样可以测量出螺杆转子全尺寸长度和各螺纹外圆表面的直径尺寸，获得更加全面的螺杆直径精度。

相对于现有对螺杆转子的测量方法，普通千分尺无法测量非完整外圆直径，且测量精度较差；而螺杆转子直径尺寸通常在100-400mm之间，由于差动变压器式位移传感器的量程限制，目前还无法采用差动变压器式位移传感器来直接测量。而本发明采用标准量块，并保证标准量块与螺杆直径之差小于10mm，由于差动变压器式位移传感器在其行程为10mm的范围内其测量精度可达0.01μm，因此10mm的直径之差可以保证差动变压器式位移传感器的测量行程范围，并获得高的测量精度。

本发明采用间接测量方法来获得螺杆的直径尺寸，可以在线测量，无需将转子卸下，避免了转子多次安装的误差，减少了工件装卸时间，不仅提高了测量和加工精度，而且还提高了生产效率。对于不同规格的螺杆转子，采用本发明来测量时，只需要将标准量块更换为对应的螺杆转子直径，并保证量块与转子直径差小于10mm即可。因此本发明可以用于任意规格的螺杆转子直径测量，使用成本更低。

上述依据本发明为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种螺杆转子直径的在线测量方法，包括以下步骤：(1)根据尺寸要求在机床上加工螺杆转子；(2)根据对螺杆转子的尺寸要求制作标准量块，标准量块直径小于螺杆转子直径，并采用千分尺测量标准量块的实际直径d，将标准量块卡在螺杆转子至少一端的轴头上；(3)在机床的刀架或磨头位置安装位移传感器，采用该位移传感器测量螺杆转子与标准量块之间的直径差h，得出螺杆转子直径D＝d+2h。本发明采用间接测量方法来获得螺杆的直径尺寸，可以在线测量，不仅提高了测量和加工精度，而且还提高了生产效率，而且本发明可以用于任意规格的螺杆转子直径测量，使用成本更低。

技术研发人员：徐晶;唐松林;唐杰
受保护的技术使用者：江阴爱尔姆真空设备有限公司
技术研发日：2018.09.11
技术公布日：2019.01.04