小尺寸相贯结构相对位置精确测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及测量方法技术领域，具体涉及一种小尺寸相贯结构相对位置精确测量方法。
【背景技术】
[0002]微波器件的相贯结构形式多样，相贯的对象有方腔与圆孔、圆孔与圆孔，又有异形孔与腔。为保证微波性能，这类结构往往尺寸较小，尺寸精度和位置精度要求高。这些相贯结构的位置精度往往直接影响产品的磁、电场发生准确度、驻波比、相位偏差等关键性能指标，因此对相贯结构相对位置的精确测量非常重要。
[0003]由于尺寸较小检测空间不足，检测时难以找到一个同时适于各相贯要素的有效基准，现有的测量方法采用的是抽样破坏性检测，即将被测抽样零件剖切开后进行检测，抽样破坏性检测法存在很多问题:如检测效果差，抽样检测不具备普遍性，未抽样的零件是否合格存在不确定性；测量难度大，破坏性检测流程复杂，剖切过程引入不可控的影响因素如剖切加工误差，给测量带来额外困难，即使进行剖切，某些形位误差的测量也无法量化只能粗略定性检测，无法实现检测的有效性和一致性；成本较高，由于微波器件形状复杂，尺寸精密，加工困难，因而成本较高，采用效果不佳的破坏性检测手段，该方法的应用非常不利于成本控制。
[0004]针对上述问题，需要开发一种具有可实际操作性的、可实现小尺寸相贯结构各要素位置精度精确测量的测量方法，实现小尺寸相贯结构测量的精确性、有效性和一致性。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是为了克服现有技术中存在的上述缺陷，提供一种精确、成本低的小尺寸相贯结构相对位置精确测量方法。
[0006]为实现上述目的，本发明提出一种小尺寸相贯结构相对位置精确测量方法，包括以下步骤:
[0007]步骤一、制作测量夹具；所述测量夹具的长度大于夹具径向尺寸的5-10倍，测量夹具外圆周直径与贯穿要素的内径相配合；
[0008]步骤二、将测量夹具沿贯穿要素轴向伸入贯穿要素中固定放置，测量夹具深入到被贯元素径向尺寸1/2以上深度；
[0009]步骤三、使用光学投影测量仪进行测量；测量被贯元素的内轮廓数据；测量测量夹具在被贯元素中部分的轮廓数据；
[0010]步骤四、将测量夹具从贯穿要素中取出；
[0011]步骤五、对测量数据进行计算和分析；通过光学投影测量仪测得被贯元素的内轮廓数据拟合出被贯元素的中心位置，再将测量夹具深入到被贯元素的部分轮廓数据等效为贯穿元素的中心，计算两拟合直线之间的角度并得出方向和位置的测量值，判定相贯结构两要素之间方向和位置是否符合设计要求。
[0012]上述技术特征中，所述步骤三中使用光学投影测量仪进行测量，是取3-4个被贯要素光学投影内轮廓点，通过测量这些点的坐标确定被贯要素中心位置；取3-4个测量夹具深入被贯要素部分光学投影轮廓上的点，拟合确定测量夹具的中心位置。
[0013]上述技术特征中，所述测量夹具为金属材料制成。
[0014]所述贯穿要素为被测零件的相贯结构中尺寸较小的相贯结构要素；所述被贯要素为被测零件的相贯结构中尺寸较大的相贯结构要素。
[0015]本发明开发一种具有可实际操作性的、可实现小尺寸相贯结构各要素位置精度精确测量的测量方法，选用金属材料加工成高同轴度的测量夹具，且测量夹具外圆周直径与被侧零件的贯穿要素内径相适应，能够紧密装入到零件的贯穿要素中，随后使用光学投影测量仪测量被贯元素的内轮廓拟合确定其中心位置；测量测量夹具在被贯元素中部分的轮廓，拟合确定测量夹具的中心位置；计算两拟合直线之间的角度并得出方向和位置的测量值，判定相贯结构各要素位置关系是否符合设计要求。
[0016]本发明方法克服了目前已公开和应用的技术手段无法实现的小尺寸相贯结构相对位置精确测量和量化分析的现状，通过此测量方法，能够实现相贯结构各要素相对位置精确、方便的测量和分析，在实现量化分析的同时，提高了测量的精准性、有效性和一致性；测量夹具结构简单易于生产，并可多次重复利用，经济和社会效益明显。
【附图说明】
[0017]图1为本发明中小尺寸相贯结构的相对位置的精确测量方法的流程图；
[0018]图2为相贯结构的主视角平面剖视图；
[0019]图3为被测零件的立体局部剖视图；
[0020]图4为测量夹具沿贯穿要素中轴装入被测零件的局部立体剖视图；
[0021]图中:1-贯穿要素；2_被贯要素；3_测量夹具；
【具体实施方式】
[0022]以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细描述:
[0023]本发明中小尺寸相贯结构相对位置精确测量方法，流程如图1所示，被测量的小尺寸相贯结构零件如图2、图3所示，测量时测量夹具如图4所示装入被测零件；首先选用金属材料加工测量夹具3，测量夹具3的外径尺寸与零件的贯穿要素I尺寸相配合，测量夹具的长度大于夹具径向尺寸的5-10倍，测量夹具3能够紧密装入到贯穿要素I中，测量夹具3前端深入到被贯元素径向尺寸1/2以上深度，保证测量过程中测量夹具3不会松动和脱落；将测量夹具3沿贯穿元素I中心轴向装入零件中，用光学投影测量仪测量数据，测量被贯元素2的圆周确定零件的中心位置；测量测量夹具3在被贯元素2中部分的轮廓，拟合确定测量夹具3的中心位置，测量方法为:对截面为圆形的被贯要素2，至少取三点坐标以确定圆心位置，对截面为四边形的被贯要素2，至少取四点坐标以确定中心位置；同时对测量夹具3深入到被贯要素2的部分投影轮廓取点测量坐标，由于测量夹具3前端伸入部分的投影为规则四边形，每边取两点坐标即确定测量夹具3的中轴线；对测量所得数据进行分析和判定，通过光学投影测量仪测得被贯元素2的边界并拟合出中心位置，再通过分析测量夹具3深入到被贯元素2的部分轮廓数据等效得出贯穿元素I的轴线，将此轴线位置与被贯要素中心坐标对比，可计算中心点与轴线距离，计算两拟合直线之间的角度并得出方向和位置的测量值，判定零件相贯各元素位置关系是否符合设计要求。
[0024]本发明中小尺寸相贯结构相对位置精确测量方法适用包括但不限于方腔与圆孔、圆孔与圆孔等多种形式的小尺寸相贯结构的相对位置的精确测量，只要被贯及贯穿要素有规则截面形状和易于测量的中心即可用本方法进行精确的测量和量化分析。
[0025]本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种小尺寸相贯结构相对位置精确测量方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一、制作测量夹具；所述测量夹具的长度大于夹具径向尺寸的5-10倍，测量夹具外圆周直径与贯穿要素的内径相配合； 步骤二、将测量夹具沿贯穿要素轴向伸入贯穿要素中固定放置，测量夹具深入到被贯元素径向尺寸1/2以上深度； 步骤三、使用光学投影测量仪进行测量；测量被贯元素的内轮廓数据；测量测量夹具在被贯元素中部分的轮廓数据； 步骤四、将测量夹具从贯穿要素中取出； 步骤五、对测量数据进行计算和分析；通过光学投影测量仪测得被贯元素的内轮廓数据拟合出被贯元素的中心位置，再将测量夹具深入到被贯元素的部分轮廓数据等效为贯穿元素的中心，计算两拟合直线之间的角度并得出方向和位置的测量值，判定相贯结构两要素之间方向和位置是否符合设计要求。2.根据权利要求1所述小尺寸相贯结构相对位置精确测量方法，其特征在于:所述步骤三中使用光学投影测量仪进行测量，是取3-4个被贯要素光学投影内轮廓点，通过测量这些点的坐标确定被贯要素中心位置；取3-4个测量夹具深入被贯要素部分光学投影轮廓上的点，拟合确定测量夹具的中心位置。3.根据权利要求1或2所述小尺寸相贯结构相对位置精确测量方法，其特征在于:所述测量夹具为金属材料制成。
【专利摘要】本发明涉及一种小尺寸相贯结构相对位置精确测量方法。本发明通过制作高同轴度的测量夹具，测量夹具外圆周直径与贯穿要素的内径相配合；将测量夹具沿贯穿要素轴向伸入贯穿要素中固定放置；使用光学投影测量仪对被贯要素的中心进行测量并确定被测零件的中心位置；同时对测量夹具深入到被贯要素的部分取轮廓各点数据进行测量；对测量数据进行分析，利用夹具深入被贯要素中的部分的坐标确定夹具中心，等效确定为贯穿要素的轴心，由此间接测量得相贯结构两要素之间的位置精度，判定相贯结构两要素之间方向和位置是否符合设计要求。本发明方法能够实现相贯结构各要素相对位置精确、方便的测量和分析，提高了测量的精准性、有效性和一致性。
【IPC分类】G01B11/00
【公开号】CN105509640
【申请号】CN201510464262
【发明人】张强, 房兵红, 张志刚, 霍建东, 郑如松, 赵秉玉
【申请人】中国电子科技集团公司第四十一研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年7月23日