CN105004252B - 方形截面细长工件的拼接面与基准面间垂直度的检测方法 - Google Patents
方形截面细长工件的拼接面与基准面间垂直度的检测方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种方形截面细长工件的拼接面与基准面间垂直度的检测方法，其利用具有两个测量表的量具进行方形截面细长工件的待拼接面与基准面间垂直度的检测，检测过程中在保持竖直表架的内竖直表面与方形截面细长工件的贴置面紧贴的前提下，只需移动竖直表架，使水平表架朝方形截面细长工件的基准面的方向靠近，并观察两个测量表，当两个测量表同时有大于0的读数时记录读数，再根据方形截面细长工件沿竖直表架移动方向的长度、两个测量表之间的距离及两个测量表的读数就可计算得到垂直度，整个检测过程简单，整个检测过程只需移动竖直表架，并观察两个测量表即可，检测成本低，且检测效率高；利用测量表的读数计算垂直度，检测精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种工件的垂直度检测技术，尤其是涉及一种需拼接使用的方形截面细长工件的待拼接面与基准面间垂直度的检测方法。
背景技术
方形截面细长工件应用广泛，如直线导轨因其具有高载荷、高精度、高速、高可靠性等特点，已被广泛应用于众多机电一体化设备。然而，大型龙门机床等设备需要的直线导轨的长度往往超过现有的导轨磨能一次磨出的直线导轨的最大长度，因此直线导轨拼接势在必行。为保证拼接产品的可靠性，直线导轨的待拼接面与基准面间垂直度必须满足相应的要求。目前，检测方形截面直线导轨的待拼接面与基准面间垂直度的方法为利用三坐标测量仪进行检测，该方法的检测成本高，且检测效率低；此外，其在测量过程中是人为选择测量点的，因此存在可能漏掉高点的问题，从而将影响检测精度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种方形截面细长工件的拼接面与基准面间垂直度的检测方法，其检测过程简单，且检测成本低、检测效率高、检测精度高。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种方形截面细长工件的拼接面与基准面间垂直度的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
①设计量具，该量具包括截面为L型的表架和两个相同的测量表，表架由垂直相连接的水平表架和竖直表架组成，两个测量表竖直安装于水平表架上，即使得两个测量表的量杆竖直，且两个测量表的测头位于水平表架的内水平表面与竖直表架的内竖直表面围成的空间内；
②对两个测量表进行调零；
③-1、将方形截面细长工件水平放置，并将方形截面细长工件的拼接面作为贴置面，将方形截面细长工件中除底面外与贴置面垂直的任意一个侧表面作为基准面；或将方形截面细长工件的拼接面作为基准面，将方形截面细长工件中除底面外与基准面垂直的任意一个侧表面作为贴置面；
在此，方形截面细长工件的拼接面和四个侧表面的平面度满足要求；
③-2、使两个测量表的测头正对方形截面细长工件的基准面且与方形截面细长工件的基准面不相接触，然后将竖直表架的内竖直表面紧贴于方形截面细长工件的贴置面上；
③-3、在保持竖直表架的内竖直表面与方形截面细长工件的贴置面紧贴的前提下，移动竖直表架，使两个测量表的测头向方形截面细长工件的基准面靠近，直至两个测量表的测头碰触到方形截面细长工件的基准面且两个测量表均有大于0的读数时停止移动竖直表架；
③-4、记录两个测量表的读数，分别记为D1和D2；
③-5、根据方形截面细长工件沿竖直表架移动方向的长度、两个测量表之间的距离及D1和D2，计算方形截面细长工件的拼接面与基准面间的垂直度，记为P，其中，H表示方形截面细长工件沿竖直表架移动方向的长度，L表示两个测量表之间的距离，符号“||”为取绝对值符号。
所述的测量表为百分表或千分表。
所述的步骤②中对两个测量表进行调零是通过方尺实现的，具体过程为：②-1、将方尺水平放置，并将方尺中除底面外的任意一个表面作为基准面，将方尺中除底面外与基准面垂直的任意一个表面作为贴置面；②-2、使两个测量表的测头正对方尺的基准面且与方尺的基准面不相接触，然后将竖直表架的内竖直表面紧贴于方尺的贴置面上；②-3、在保持竖直表架的内竖直表面与方尺的贴置面紧贴的前提下，移动竖直表架，使两个测量表的测头向方尺的基准面靠近，直至两个测量表的测头碰触到方尺的基准面且两个测量表均有读数时停止移动竖直表架；②-4、保持两个测量表的指针不动，转动两个测量表各自的圆表盘，使两个测量表各自的圆表盘上的零刻线与各自的指针重合，完成调零。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1)利用具有两个测量表的量具对方形截面细长工件的待拼接面与基准面间的垂直度进行检测，检测过程中在保持竖直表架的内竖直表面与方形截面细长工件的贴置面紧贴的前提下，只需移动竖直表架，使水平表架朝方形截面细长工件的基准面的方向靠近，并观察两个测量表，当两个测量表同时有大于0的读数时记录两个测量表的读数，再根据方形截面细长工件沿竖直表架移动方向的长度、两个测量表之间的距离及两个测量表的读数就可计算得到垂直度，整个检测过程简单。
2)整个检测过程只需移动竖直表架，并观察两个测量表即可，检测成本低，且检测效率高；检测过程中量具的竖直表架的内竖直表面与拼接面或与基准面面接触，避免了现有的利用三坐标测量仪测量过程中人为选择测量点，存在可能漏掉高点的问题，面与面接触在一定程度上有均化高低点误差的效果，从而提高了检测精度；此外，利用测量表的读数计算垂直度，使得检测精度高。
3)由于方形截面细长工件沿竖直表架移动方向的长度和两个测量表之间距离的比值固定，因此垂直度的精度依赖于两个测量表的读数的精度，而测量表采用百分表或千分表，其精度较高，从而有效地提高了垂直度的检测精度。
附图说明
图1为对测量表进行调零的主视示意图；
图2为检测方形截面细长工件的待拼接面与基准面间垂直度的主视示意图；
图3为方形截面细长工件的待拼接面与基准面间垂直度的原理图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
本发明提出的一种方形截面细长工件的拼接面与基准面间垂直度的检测方法，其包括以下步骤：
①设计量具，如图1和图2所示，该量具包括截面为L型的表架1和两个相同的测量表2，表架1由垂直相连接的水平表架11和竖直表架12组成，两个测量表2竖直安装于水平表架11上，即使得两个测量表2的量杆竖直，且两个测量表2的测头位于水平表架11的内水平表面13与竖直表架12的内竖直表面14围成的空间内。
②对两个测量表2进行调零。
在此具体实施例中，步骤②中对两个测量表2进行调零是通过方尺3实现的，具体过程为：②-1、将方尺3水平放置，并将方尺3中除底面外的任意一个表面作为基准面，将方尺3中除底面外与基准面垂直的任意一个表面作为贴置面；②-2、使两个测量表2的测头正对方尺3的基准面且与方尺3的基准面不相接触，然后将竖直表架12的内竖直表面14紧贴于方尺3的贴置面上；②-3、在保持竖直表架12的内竖直表面14与方尺3的贴置面紧贴的前提下，移动竖直表架12，使两个测量表2的测头向方尺3的基准面靠近，直至两个测量表2的测头碰触到方尺3的基准面且两个测量表2均有读数时停止移动竖直表架12；②-4、保持两个测量表2的指针不动，转动两个测量表2各自的圆表盘，使两个测量表2各自的圆表盘上的零刻线与各自的指针重合，完成调零。
图1给出了利用方尺对两个测量表进行调零的示意图，图1中方尺的右表面为贴置面，方尺的上表面为基准面，移动竖直表架时是竖直向下移动竖直表架。
③-1、将方形截面细长工件4水平放置，并将方形截面细长工件4的待拼接面41作为贴置面，将方形截面细长工件4中除底面外与贴置面垂直的任意一个侧表面作为基准面；或将方形截面细长工件4的拼接面41作为基准面，将方形截面细长工件4中除底面外与基准面垂直的任意一个侧表面作为贴置面。
在此，方形截面细长工件4的拼接面41和四个侧表面的平面度满足要求。
③-2、使两个测量表2的测头正对方形截面细长工件4的基准面且与方形截面细长工件4的基准面不相接触，然后将竖直表架12的内竖直表面14紧贴于方形截面细长工件4的贴置面上。
③-3、在保持竖直表架12的内竖直表面14与方形截面细长工件4的贴置面紧贴的前提下，移动竖直表架12，使两个测量表2的测头向方形截面细长工件4的基准面靠近，直至两个测量表2的测头碰触到方形截面细长工件4的基准面且两个测量表2均有大于0的读数时停止移动竖直表架12。
③-4、记录两个测量表2的读数，分别记为D1和D2。
③-5、根据方形截面细长工件4沿竖直表架移动方向的长度、两个测量表2之间的距离及D1和D2，计算方形截面细长工件4的拼接面41与基准面间的垂直度，记为P，其中，H表示方形截面细长工件4沿竖直表架移动方向的长度，L表示两个测量表2之间的距离，符号“||”为取绝对值符号。
图2给出了利用量具检测方形截面细长工件的待拼接面与基准面间的垂直度的示意图，图2中方形截面细长工件的待拼接面为贴置面，方形截面细长工件中与底面平行的侧表面为基准面，移动竖直表架时是竖直向下移动竖直表架。图2中的方形截面细长工件4水平放置，实际测量过程中，方形截面细长工件4可以任意放置，因此该检测方法可实现在线测量。
在本实施例中，两个测量表2均采用标准的百分表或均采用标准的千分表。
在本实施例中，两个测量表2之间的距离L不作限制。因为对于同一工件来说，一旦工件拼接面加工好以后，则拼接面与基准面之间的垂直度就是一个定值了，也就是两个面会成一个固定的夹角α，由图3所示的原理可以看出来，因此L值变化的同时|D1-D2|因为与L成线性关系，其也会变化，也就是L的变化对α无影响。
由于垂直度是一种相对的形位公差，因此在测量拼接面相对于基准面的垂直度时，可以互换基准，即测量基准面相对于拼接面的垂直度。由于方形截面细长工件的基础条件为拼接面、基准面的局部平面度大小相对于拼接面与基准面间的垂直度大小可忽略不计，因此本发明方法适用于检测方形截面细长工件的拼接面与基准面间的垂直度，说明了本发明方法可行且有效。
Claims (3)
1.一种方形截面细长工件的拼接面与基准面间垂直度的检测方法，其特征在于包括以下步骤：
①设计量具，该量具包括截面为L型的表架和两个相同的测量表，表架由垂直相连接的水平表架和竖直表架组成，两个测量表竖直安装于水平表架上，即使得两个测量表的量杆竖直，且两个测量表的测头位于水平表架的内水平表面与竖直表架的内竖直表面围成的空间内；
②对两个测量表进行调零；
③-1、将方形截面细长工件水平放置，并将方形截面细长工件的拼接面作为贴置面，将方形截面细长工件中除底面外与贴置面垂直的任意一个侧表面作为基准面；或将方形截面细长工件的拼接面作为基准面，将方形截面细长工件中除底面外与基准面垂直的任意一个侧表面作为贴置面；
在此，方形截面细长工件的拼接面和四个侧表面的平面度满足要求；
③-2、使两个测量表的测头正对方形截面细长工件的基准面且与方形截面细长工件的基准面不相接触，然后将竖直表架的内竖直表面紧贴于方形截面细长工件的贴置面上；
③-3、在保持竖直表架的内竖直表面与方形截面细长工件的贴置面紧贴的前提下，移动竖直表架，使两个测量表的测头向方形截面细长工件的基准面靠近，直至两个测量表的测头碰触到方形截面细长工件的基准面且两个测量表均有大于0的读数时停止移动竖直表架；
③-4、记录两个测量表的读数，分别记为D1和D2；
③-5、根据方形截面细长工件沿竖直表架移动方向的长度、两个测量表之间的距离及D1和D2，计算方形截面细长工件的拼接面与基准面间的垂直度，记为P，其中，H表示方形截面细长工件沿竖直表架移动方向的长度，L表示两个测量表之间的距离，符号“| |”为取绝对值符号。
2.根据权利要求1所述的方形截面细长工件的拼接面与基准面间垂直度的检测方法，其特征在于所述的测量表为百分表或千分表。
3.根据权利要求1或2所述的方形截面细长工件的拼接面与基准面间垂直度的检测方法，其特征在于所述的步骤②中对两个测量表进行调零是通过方尺实现的，具体过程为：②-1、将方尺水平放置，并将方尺中除底面外的任意一个表面作为基准面，将方尺中除底面外与基准面垂直的任意一个表面作为贴置面；②-2、使两个测量表的测头正对方尺的基准面且与方尺的基准面不相接触，然后将竖直表架的内竖直表面紧贴于方尺的贴置面上；②-3、在保持竖直表架的内竖直表面与方尺的贴置面紧贴的前提下，移动竖直表架，使两个测量表的测头向方尺的基准面靠近，直至两个测量表的测头碰触到方尺的基准面且两个测量表均有读数时停止移动竖直表架；②-4、保持两个测量表的指针不动，转动两个测量表各自的圆表盘，使两个测量表各自的圆表盘上的零刻线与各自的指针重合，完成调零。
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