柴油机喷油嘴喷射孔孔径检测工装和检测方法与流程

本发明涉及一种用于检测孔径小于1mm微小孔径的工装及检测方法，尤其涉及一种用于检测柴油机喷油嘴喷射孔的工装及方法，属于机加工零件检测技术领域。

背景技术：

喷油器是一种向柴油机燃烧室喷射高压燃油的装置，根据不同柴油机要求，将高压油泵泵来的柴油雾气，以一定的喷油压力、喷雾细度、喷油规律、射程和喷雾锥角喷射入燃烧室特定位置，与空气混合燃烧，通过活塞连杆推动曲轴旋转产生动力，再通过减速装置将动力传递给作为运输工具的船舶螺旋桨或车辆的驱动轮，推动船舶航行或车辆行驶；或驱动其他动力机械。

如图5所示，柴油机喷油器喷油嘴半球头10上均布了两圈多个喷射孔101，喷射孔101孔径一般在0.2mm～0.7mm。喷油器是一种加工精度非常高的精密器件，要求其动态流量范围大，抗阻塞和抗污染能力强以及雾化性能好，对喷射孔的尺寸要求非常高。因此，喷射孔孔径的尺寸检验应严格按照图纸及相关技术参数的要求执行。

现有的喷射孔的孔径检测方法有以下几种：

a、用内径量表测量孔径，但现有的内径量表只能测量直径大于2mm以上的孔。

b、用三坐标测量机测量孔径,但目前世界上最小的三坐标测量机探头直径为0.3mm，只能测量直径为1mm以上的孔。

c、用万能工具显微镜通过投影的方法测量孔径,但该方法要求被测孔为通孔,要将光线从底面照射到上面,只能剖开喷油嘴的喷射孔进行测量,这种破坏性测量的方法不能获得完整的喷油器产品，只能在试制时使用。

d、加工类似通止规的各种规格的圆柱销来测量喷油嘴的喷射孔是否合格，该方法为间接测量，不能测量出到喷射孔的具体数值。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种能用于多种机型的柴油机喷油嘴的喷射孔孔径检测工装及检测方法，解决在球面上孔径小于1mm的微小孔孔径测量的难题。

本发明的检测工装通过以下技术方案予以实现：

一种柴油机喷油嘴喷射孔孔径检测工装，包括磁性底板和支撑在磁性底板上的喷油体支撑架，所述喷油嘴支撑架包括水平底板、中间压紧机构和分别垂直固定在水平底板两端的前v形板和后v形板，后v形板高于前v形板，喷油体一端的喷油嘴半球头朝下地倾斜支撑在前v形板和后v形板上；中间压紧机构位于前v形板和后v形板之间，将喷油体倾斜固定在喷油体支撑架上。

本发明的目的通过以下技术方案进一步实现：

进一步的，所述中间压紧机构包括上压盖和2根立柱，所述上压盖中部下侧为圆弧形，两端分别向外水平延伸出肩部，所述圆弧形与喷油体的圆柱形外周面匹配，立柱分别垂直固定在水平底板的中部两侧；上压盖位于倾斜设置的喷油体中部上侧，通过分别穿过上压盖两端肩部拧入立柱上端内的紧固螺钉将喷油体两端压紧支撑在喷油体支撑架的前v形板和后v形板上。

进一步的，调节螺钉分别垂直拧在水平底板的四角上。所述调节螺钉的头部为球面。

一种柴油机喷油嘴喷射孔孔径检测工装的检测方法，包括以下步骤：

1）喷油体的喷油嘴半球头朝下地倾斜固定在喷油体支撑架上

先将喷油体支撑架底部吸附固定在磁性底板上，然后将喷油体的喷油嘴半球头朝下地倾斜支撑在喷油体支撑架的前v形板和后v形板上，再将上压盖压在喷油体的的中部上，且上压盖两端位置与两根立柱的位置对应，上压盖两端分别通过紧固螺钉固定在立柱上，从而将喷油体通过中部上侧的上压盖和下侧两端的前v形板和后v形板一上两下的三处压紧型式固定在喷油体支撑架上；并将调节螺钉分别垂直拧在水平底板的四角上；

2）喷油体支撑架放置在金相显微镜的载物台上

将喷油体支撑架连同喷油体及磁性底板组成的组合体平稳地放置在金相显微镜的载物台上，移动组合体的位置，使喷油体的喷油嘴半球头需检测的喷射孔位置初步对准物镜；调节金相显微镜的放大倍率，通过目镜观察找到需检测的喷射孔；微调组合体的位置，观察与金相显微镜连接的计算机显示屏中显示的放大喷射孔位置至计算机显示屏中央；

3）微调焦距生成清晰的放大喷射孔图像并测量出喷射孔的孔径

由于位于喷油嘴半球头面上喷射孔是弧面孔，弧面孔边缘距物镜的距离不等，金相图片会存在虚实对比，选择景深扩展抓拍图像伴随微调焦距，并通过分别拧动相应的调节螺钉，调节需检测的喷射孔的角度，使之垂直于物镜；重复抓拍多张生成清晰的喷射孔放大图片，从而通过金相显微镜的量尺精确测量出喷射孔的孔径，并通过计算机显示屏进行喷射孔的放大显示；由于弧面孔的平面投影呈椭圆形，通过金相显微镜分别测量出半球头外周面上弧面孔的长短径，短径的测量数据就是喷射孔的孔径。

本发明的检测工装结构简单，调节方便，采用喷油体中部上侧的上压盖和下侧两端的前v形板和后v形板的三处压紧喷油体的型式将喷油体倾斜固定在喷油体支撑架上，固定稳定可靠。本发明的检测方法简便易行。通过分别拧动水平底板的四角上的相应的调节螺钉，使喷射孔中心垂直于物镜，从而通过金相显微镜的量尺精确测量出喷射孔的孔径，解决了小于1mm的喷射孔孔径精确测量的难题。

本发明的优点和特点，将通过下面优选实例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明工装安装在金相显微镜载物台上的示意图；

图2是图1的a向放大视图；

图3是图2的右视图；

图4是图1的b向视图；

图5是图3的ⅰ部放大图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明的柴油机喷油嘴喷射孔孔径检测工装包括磁性底板1和支撑在磁性底板1上的喷油体支撑架2，喷油嘴支撑架2包括水平底板21、中间压紧机构22和分别垂直固定在水平底板21两端的前v形板23和后v形板24，后v形板24高于前v形板23，便于将圆柱形的喷油体100稳定地支撑喷油体支撑架2上。采用磁性底板1便于将喷油体支撑架2吸附固定在金相显微镜200的载物台201上。

本发明所指的“前”“后”是基于图3所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位。如图3所示，在喷油体100左端的喷油嘴半球头10朝下地倾斜支撑在前v形板23和后v形板24上。中间压紧机构22位于前v形板23和后v形板24之间，将喷油体100倾斜固定在喷油体支撑架2上。

如图2和图3所示，中间压紧机构22包括上压盖221和2根立柱222，上压盖221中部下侧为圆弧形，两端分别向外水平延伸出肩部，所述圆弧形与喷油体100的圆柱形外周面匹配，立柱222分别垂直固定在水平底板21的中部两侧。上压盖221位于倾斜设置的喷油体100中部上侧，通过分别穿过上压盖221两端肩部拧入立柱222上端内的紧固螺钉223将喷油体100两端压紧支撑在喷油体支撑架2的前v形板23和后v形板24上。

为了便于微调喷油体100的角度，从而方便调节喷射孔101的角度，使之垂直于物镜。本发明的水平底板21的四角分别垂直拧上调节螺钉25。调节螺钉25的头部为球面。拧动调节螺钉25，就可改变喷油嘴支撑架2的角度，从而改变喷射孔101的角度，使其中心垂直于金相显微镜的200的物镜，就能生成清晰的喷射孔101放大图片。调节螺钉25的头部为球面，使得其与磁性底板1上侧为点接触，更便于调节喷油嘴支撑架2的角度。

一种柴油机喷油嘴喷射孔孔径检测工装的检测方法，包括以下步骤：

1）喷油体100的喷油嘴半球头10朝下地倾斜固定在喷油体支撑架2上

先将喷油体支撑架2底部吸附固定在磁性底板1上，然后将喷油体100的喷油嘴半球头10朝下地倾斜支撑在喷油体支撑架2的前v形板23和后v形板24上，再将上压盖221压在喷油体100的的中部上，且上压盖221两端位置与两根立柱222的位置对应，上压盖221两端分别通过紧固螺钉223固定在立柱222上，从而将喷油体100通过中部上侧的上压盖221和下侧两端的前v形板23和后v形板24三处压紧型式固定在喷油体支撑架2上。并将调节螺钉25分别垂直拧在水平底板21的四角上。

2）喷油体支撑架2放置在金相显微镜200的载物台201上

将喷油体支撑架2连同喷油体100及磁性底板1组成的组合体平稳地放置在金相显微镜200的载物台201上，移动组合体的位置，使喷油体100的喷油嘴半球头10需检测的喷射孔101位置初步对准物镜。调节金相显微镜200的放大倍率，通过目镜观察找到需检测的喷射孔101。微调组合体的位置，观察与金相显微镜200连接的计算机显示屏300中显示的放大喷射孔位置至计算机显示屏300中央；

3）微调焦距生成清晰的放大喷射孔101图像并测量出喷射孔101的孔径

由于位于喷油嘴半球头10外周面上的喷射孔101是弧面孔，弧面孔边缘距物镜的距离不等，金相图片会存在虚实对比，选择景深扩展抓拍图像伴随微调焦距，并通过分别拧动相应的调节螺钉25，调节需检测的喷射孔101的角度，使之垂直于物镜。重复抓拍多张生成清晰的喷射孔放大图片，从而通过金相显微镜200的量尺精确测量出喷射孔101的孔径，并通过计算机显示屏300进行喷射孔101的放大显示。由于弧面孔的平面投影呈椭圆形，通过金相显微镜200分别测量出半球头10外周面上弧面孔的长短径，图4所示某型柴油机喷油嘴的喷射孔101的短径为0.332mm，长径为0.371mm，通过多次重复摆放测量,长径有变化，而短径基本不变。因此,短径的数据就是喷射孔101的孔径。本发明也能用于其他零件小孔的直径测量。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。