CN104723313B - 一种大型异形工件的划线测量方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型异形工件的划线测量方法，包括将工件放置在划线平台上找正，红外线水平仪的水平光束与水平测量基准重合，垂直光束对准工件测量点，在垂直光束投射到划线平台上的投射点处做标记，利用划线工具测量两投射点间的距离或角度；实现此方法的装置包括划线平台和红外线水平仪，划线平台沿四个直角边标记长度刻度，划线平台中心标记十字基准线，并以十字基准线交点为圆心标记圆周角度刻度。与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过将空间点投射到平面上，实现了空间点之间直接测量，为大型毛坯类工件、特别是大型回转类异形件进行精确划线提供了新的手段，可大幅提高划线精确度，提高划线效率；本发明同时提供了实现此方法的装置。

Description

一种大型异形工件的划线测量方法及装置

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，尤其涉及一种大型异形工件的划线测量方法及装置。

背景技术

传统划线方法是利用较为精密的铸铁平台(通常都是按照国际标准执行检验)配合各种通用的划线工具对各种单件或者小批量生产的工件进行划线。通常的划线工具有：钢直尺、划针、划线盘、高度游标卡尺、划规、样冲、V型架、角尺和角度规及千斤顶或支持工具等。划线平台一般由铸铁制成，工作表面经过经刨或刮研等精加工，作为划线时的基准平面。划线平台通常水平放置，划针用来在工件上划线条；划线盘用来划线或找正工件位置；高度游标卡尺用于测量和划线；划规用于划圆和圆弧、等分线段、等分角度以及量取尺寸；角尺常用作划垂直线或平行线的导向工具，也可用来找正工件平面在划线平台上的垂直位置；角度规用于划角度线。划线基准的选择原则通常选择工件的平面、对称中心面或线、重要工作面作为划线基准。其中以平面为基准时一般选择零件上的较大平面、端面、底面作为划线基准面；对于对称零件，一般选择其对称中心面或对称中心线作为划线基准。

但传统的划线方法存在一定不足，即在测量空间点、线或平面时无法直接获取数据，只能通过基准转换间接测量，因此测量或划线精度不能保证。尤其表现在对较大型的、高度高、长度大，或者回转类多空间立体异形类工件划线测量时，如大型工件沿长度方向各垂直面间的距离的测量；高度高的对称类零件的对称中心平面与地平面的垂直度的测量；非垂直平面对称中心线与底平面的垂直度的测量，回转类零件各面的相对角度的测量等方面，传统的划线方法测量不方便，而对于大型工件因为毛坯制造的误差，在划线过程中需要反复的测量、调整、借料、再测量等多个工序，因此划线难度大，效率低，精确度差。相关问题在多种文献中都曾提出，如《大型工件的立体划线要点分析》(《现代企业教育》2008年第4期作者：梁典民)、《浅谈大型划线问题》(《湖南农机：学术版》2008年第2期，作者：毕翠丽)、《一次安置完成复杂箱体毛坯的立体划线浅析》(《科技世界》2012年第23期，作者：赵忠刚)。

发明内容

本发明提供了一种大型异形工件的划线测量方法，通过将空间点投射到平面上，实现了空间点之间距离和角度的直接测量，为大型毛坯类工件、特别是大型回转类异形件进行较精确的划线提供了新的手段，可大幅提高划线精确度，提高划线效率；本发明同时提供了实现此方法的装置。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种大型异形工件的划线测量方法，包括如下步骤：

1)将工件放置在带有刻度的划线平台上，在工件一侧设置红外线水平仪，工件在划线平台上找正；

2)测量工件上两空间点距离时，以找正后的水平基准线作为水平测量基准，红外线水平仪的水平光束与水平测量基准重合；红外线水平仪垂直光束对准工件测量点，在垂直光束投射到划线平台上的投射点处做标记，利用划线工具测量两投射点间的距离；

3)测量非回转类工件上两空间点角度时，以找正后的水平基准线作为水平测量基准，红外线水平仪的水平光束与水平测量基准重合；在被测部位表面划出10～30mm长一段基准轴线，红外线水平仪的垂直光束与基准轴线完全重合后，在垂直光束投射到划线平台上的投射线做标记，利用划线工具测量两投射线间的角度；

4)测量回转类工件上两空间点角度时，在划线平台上标记十字基准线，找出工件回转中心并划出回转中心十字线，使工件回转中心十字线与十字基准线完全重合；在被测部位端面划出十字中心线或在侧面划出10～30mm长一段基准轴线，红外线水平仪的水平光束与十字中心线的水平轴线或水平测量基准重合，红外线水平仪垂直光束与十字中心线的垂直轴线或基准轴线重合，在垂直光束投射到划线平台上的投射点处做标记，利用划线工具测量两投射点间的角度。

所述工件在划线平台上找正时，采用红外线水平仪检查各部位余量，并配合千斤顶调整，调整到位后用划针划线。

测量时，可通过标记在划线平台上的刻度直接读取数据。

用于实现一种大型异形工件的划线测量方法的装置，包括划线平台和红外线水平仪，所述红外线水平仪至少为1台，设置在划线平台上或划线平台旁；划线平台沿四个直角边标记长度刻度，划线平台中心标记十字基准线，并以十字基准线交点为圆心标记圆周角度刻度；通过红外线水平仪投射到划线平台上的垂直光束读取相应刻度的数据。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过将空间点投射到平面上，实现了空间点之间距离和角度的直接测量，为大型毛坯类工件、特别是大型回转类异形件进行较精确的划线提供了新的手段，可大幅提高划线精确度，提高划线效率。

附图说明

图1是本发明所述划线平台的结构示意图。

图2是本发明实施例中工件主视图。(置于划线平台上)

图3是本发明实施例中工件两点间长度测量示意图。

图4是本发明实施例中工件两点间角度测量示意图。

图中：1.划线平台11.十字基准线12.长度刻度13.角度刻度2.红外线水平仪3.等高垫块4.工件

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

一种大型异形工件的划线测量方法，包括如下步骤：

1)将工件4放置在带有刻度的划线平台1上，在工件4一侧设置红外线水平仪2，工件4在划线平台1上找正；

2)测量工件4上两空间点距离时，以找正后的水平基准线作为水平测量基准，红外线水平仪2的水平光束与水平测量基准重合；红外线水平仪2垂直光束对准工件4测量点，在垂直光束投射到划线平台1上的投射点处做标记，利用划线工具测量两投射点间的距离；

3)测量非回转类工件4上两空间点角度时，以找正后的水平基准线作为水平测量基准，红外线水平仪2的水平光束与水平测量基准重合；在被测部位表面划出10～30mm长一段基准轴线，红外线水平仪2的垂直光束与基准轴线完全重合后，在垂直光束投射到划线平台1上的投射线做标记，利用划线工具测量两投射线间的角度；

4)测量回转类工件4上两空间点角度时，在划线平台1上标记十字基准线11，找出工件回转中心并划出回转中心十字线，使工件回转中心十字线与十字基准线11完全重合；在被测部位端面划出十字中心线或在侧面划出10～30mm长一段基准轴线，红外线水平仪2的水平光束与十字中心线的水平轴线或水平测量基准重合，红外线水平仪2垂直光束与十字中心线的垂直轴线或基准轴线重合，在垂直光束投射到划线平台1上的投射点处做标记，利用划线工具测量两投射点间的角度。

所述工件4在划线平台1上找正时，采用红外线水平仪2检查各部位余量，并配合千斤顶调整，调整到位后用划针划线。

测量时，可通过标记在划线平台1上的刻度12、13直接读取数据。

见图1，是本发明所述划线平台1的结构示意图。用于实现一种大型异形工件的划线测量方法的装置，包括划线平台1和红外线水平仪2，所述红外线水平仪2至少为1台，设置在划线平台1上或划线平台1旁；划线平台1沿四个直角边标记长度刻度12，划线平台1中心标记十字基准线11，并以十字基准线11交点为圆心标记圆周角度刻度13；通过红外线水平仪2投射到划线平台1上的垂直光束读取相应刻度的数据。

通常大型工件的划线场地为专用的划线平台1，划线平台1一般为长方形、正方形，较少情况下是圆形。本发明采用专用划线平台(长方形或正方形)，并在其上平面的四条直角边上精确刻出长度刻度12(对应两侧刻度一致)，同时也可以以划线平台1的中心点作为圆心，在其上平面刻出十字基准线11，并在圆心处做好记。以该点为圆心，以略小于划线平台1宽度的直径画圆，刻出相应的角度刻线13。长度刻度12和角度刻度13可预先通过数控机床加工的方法实现，其作用是快速的读取长度值和角度值。刻度的精度与制作划线平台1的数控机床的精度有关。一般来说长度在20米以内，宽度15米以内平台刻线的长度方向精度可达2mm，角度方向的精度值可达0.1度。

红外线水平仪2可根据实际需要设置1台或多台，根据工件4的大小及所需测量的部位放置在划线平台1上或划线平台1旁边，并可随时调整位置和角度。

红外线水平仪2能够发出两条相互垂直的光束，一条为水平光束，一条为垂直光束。本发明是利用其发出的水平光束迅速的为工件找水平方向正，并将水平基准线作为水平测量基准，其发出的垂直光束投射到划线平台1上。即将位于立体空间的点、线、面投射到划线平台1上，再利用普通划线工具或相应的刻线位置，快速测量工件4长度和角度数值。

以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。下述实施例中所用方法如无特别说明均为常规方法。

【实施例】

见图2，是本实施例中工件的结构示意图，该工件4为破碎机底部壳体，划线前先将工件4用等高垫块3垫好后放置在划线平台1上，调整好工件4的水平。

见图3，是本实施例中工件两点间长度测量示意图。如需测量同侧两底脚孔的距离时，以找正后的水平基准线作为水平测量基准，红外线水平仪2的水平光束与水平测量基准重合；红外线水平仪2垂直光束对准工件4上底脚孔中心点(底脚孔尚未加工)，在垂直光束投射到划线平台1上的投射点处做标记，利用划线工具测量两投射点间的距离或通过划线平台1边的刻度直接读取数据即可，图中尺寸L即为所测长度。

见图4，是本实施例中工件两点间角度测量示意图。测量时，先找出工件4回转中心并划出回转中心十字线，使工件回转中心十字线与十字基准线11完全重合。

如需测量侧面孔与回转轴线之间的夹角，在被测部位端面标记十字中心线(如图2所示)，红外线水平仪2的水平光束与十字中心线的水平轴线重合，红外线水平仪2垂直光束与十字中心线的垂直轴线重合，在垂直光束投射到划线平台1上的投射点处做标记，利用划线工具测量两投射点间的角度，图中尺寸α即为所测角度。

如需测量内孔中两加强筋之间的夹角，在被测加强筋上划出基准轴线，红外线水平仪2的水平光束与水平测量基准重合，红外线水平仪2垂直光束与基准轴线重合，在垂直光束投射到划线平台1上的投射点处做标记，利用划线工具测量两投射点间的角度，图中尺寸β即为所测角度。

Claims (4)

1.一种大型异形工件的划线测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)将工件放置在带有刻度的划线平台上，在工件一侧设置红外线水平仪，工件在划线平台上找正；

2)测量工件上两空间点距离时，以找正后的水平基准线作为水平测量基准，红外线水平仪的水平光束与水平测量基准重合；红外线水平仪垂直光束对准工件测量点，在垂直光束投射到划线平台上的投射点处做标记，利用划线工具测量两投射点间的距离；

3)测量非回转类工件上两空间点角度时，以找正后的水平基准线作为水平测量基准，红外线水平仪的水平光束与水平测量基准重合；在被测部位表面划出10～30mm长一段基准轴线，红外线水平仪的垂直光束与基准轴线完全重合后，在垂直光束投射到划线平台上的投射线做标记，利用划线工具测量两投射线间的角度；

4)测量回转类工件上两空间点角度时，在划线平台上标记十字基准线，找出工件回转中心并划出回转中心十字线，使工件回转中心十字线与十字基准线完全重合；在被测部位端面划出十字中心线或在侧面划出10～30mm长一段基准轴线，红外线水平仪的水平光束与十字中心线的水平轴线或水平测量基准重合，红外线水平仪垂直光束与十字中心线的垂直轴线或基准轴线重合，在垂直光束投射到划线平台上的投射点处做标记，利用划线工具测量两投射点间的角度。

2.根据权利要求1所述的一种大型异形工件的划线测量方法，其特征在于，所述工件在划线平台上找正时，采用红外线水平仪检查各部位余量，并配合千斤顶调整，调整到位后用划针划线。

3.根据权利要求1所述的一种大型异形工件的划线测量方法，其特征在于，测量时，可通过标记在划线平台上的刻度直接读取数据。

4.用于实现权利要求1所述的一种大型异形工件的划线测量方法的装置，其特征在于，包括划线平台和红外线水平仪，所述红外线水平仪至少为1台，设置在划线平台上或划线平台旁；划线平台沿四个直角边标记长度刻度，划线平台中心标记十字基准线，并以十字基准线交点为圆心标记圆周角度刻度；通过红外线水平仪投射到划线平台上的垂直光束读取相应刻度的数据。