CN113701697B - 基于三坐标的盘式零件周向榫槽检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于三坐标的盘式零件周向榫槽检测方法，待测量的盘式零件的外圆周上有一圈倾斜的榫槽，这圈榫槽的内侧有一圈角向孔，测量步骤包括：A将零件固定在基准平台上建立坐标系；B测量零件中心、首孔中心和首槽中心，得到首槽基准面中心相较于首孔偏移的角度α；C选择待测榫槽测量，得到选槽基准面中心相较于首孔偏移的角度ε；D计算选槽的实际角度θ＝ε±α。本发明针对现有技术只能对首槽进行测量，不能测量其他榫槽是否合格，也不能检测首槽的偏移量的技术问题，检测出尺寸C(榫槽旋转半径)、角度δ(榫槽倾角)、尺寸B(首槽偏移值)，可以对圆周上的任一榫槽进行测量。

Description

基于三坐标的盘式零件周向榫槽检测方法

技术领域

本发明涉及一种榫槽尺寸的检测方法。

背景技术

目前，零件榫槽相关尺寸采用三坐标和专用工装进行检测，而对于首次研制的零件或专用测具未到时，需要采用三坐标进行测量，因此，这种情况下，一个有效的检测程序不仅能快速检出零件实际值，为现场加工提供准确的参考，更能大大缩短现场调试，而且更能有效验证新测具的合格与否。对于盘式零件外圆周上的榫槽，需要测量榫槽相较于圆盘安装孔的偏移角度以对零件的装夹进行调整，另外还要测量榫槽之间的间距是否满足要求，当榫槽为斜槽时很难测量，现有技术只能对首槽进行测量，不能测量其他榫槽是否合格，也不能检测首槽的偏移量。

发明内容

本发明目的：针对盘式零件外圆周上的斜榫槽测量困难的问题，提供了一种基于三坐标的榫槽尺寸检测方法，可以对圆周上的任一榫槽进行测量。

本发明的技术方案是：

一种基于三坐标的盘式零件周向榫槽检测方法，待测量的盘式零件的外圆周上有一圈倾斜的榫槽，这圈榫槽的内侧有一圈角向孔，测量步骤包括：

A将零件固定在基准平台上建立坐标系；

B测量零件中心、首孔中心和首槽中心，得到首槽基准面中心相较于首孔偏移的角度α；

C选择待测榫槽测量，得到选槽基准面中心相较于首孔偏移的角度ε；

D计算选槽的实际角度θ＝ε±α。

选槽相较于首孔实际偏移的角度η＝M*ζ，其中ζ＝360°/n，令m＝θ/ζ，M是m取整后的值。

所需的技术条件实际值大小其中P为规定的测量范围。

步骤A中建立坐标系的过程为：启动三坐标测量机，首先选择待测榫槽将测头对准其中心，再依次测量零件基准平面和零件中心的定位孔，建立坐标系。

步骤B和C中确定榫槽基准面中心的步骤为：从榫槽的纵向测量榫槽的左工作面、右工作面及底面，将左、右工作面通过最佳拟合成该两平面的中分面，榫槽底面向上平移一段距离至中间位置，零件基准平面、中分面和底面平移面三者的交点K1作为榫槽基准面中心。

分别将首槽基准面中心、首孔中心和选槽基准面中心连接零件中心，得到3条直线，测得α和ε，若首槽和选槽位于首孔两侧，则θ＝ε+α，若首槽和选槽位于首孔同侧，则θ＝ε-α。

测量首槽上K1点至首孔中心与零件中心连线的距离，测量K1点至零件中心的距离。

所述基准平台放置于三坐标测量机床身适当位置，基准平台上安装有两个定位柱，将盘式零件放置在基准平台中央的垫块上并紧靠两个定位柱。

本发明的有益效果是：

通过测量零件基准平面10、零件定位孔12、榫槽工作面7、榫槽工作面8、榫槽底面9，最后检测零件角向定位孔11，通过计算榫槽的理论位置与实际检测的位置，检测出尺寸C(榫槽旋转半径)、角度δ(榫槽倾角)、尺寸B(首槽偏移值)，通过比较尺寸B的实际值与理论值的差异大小，判断零件夹具需要调整的位置及大小，从而快速调整至正确的位置上。

附图说明

图1是零件放置在检测平台上的示意图。

图2是零件的俯视图。

图3是零件的剖视图。

图4是图3的M向视图。

图5是图4的K向剖视图。

图6是测量榫槽实际偏移角度的示意图。

具体实施方式

实施例：

基于三坐标的榫槽检测装置三坐标测量机1、盘式零件2(已加工榫槽)、垫块3、定位柱4、检测基准平台6(可定位)组成，其中零件2(已加工榫槽)有榫槽左工作面7、榫槽右工作面8、榫槽底面9、零件基准平面10、角向定位孔11、定位孔12(位于零件中心)。如图1和图2所示，将检测基准平台6放置于三坐标测量机1床身适当位置，将垫块3件放置于检测基准平台6中间位置，并将定位柱4安装于检测基准平台6且拧紧，将待测的盘式零件2放置于垫块3上，确保零件基准平面10朝上。图1中尺寸B是首槽上表面中心至直线17的距离，图2中尺寸C是首槽上表面中心至盘式零件旋转轴5的距离。

启动三坐标，首先将测头对准榫槽D1中心，再依次测量零件基准平面10、定位孔12，并建立坐标系，再测量榫槽左工作面7、榫槽右工作面8、榫槽底面9，将榫槽工作面7、榫槽工作面8通过最佳拟合成该两平面的中分面13(即榫槽对称中心面)，榫槽底面9通过偏移尺寸A得到平面14，再通过零件基准平面10、中分面13、平面14相交得到偶合点K1，零件检测零件的首个角向孔11，建立选槽中心点K1与零件定位孔12中心连线得直线16，通过首个角向孔11(首孔)中心点与零件定位孔12中心点创建直线17，创建直线16和直线17的夹角ε；用同样的方法测量首槽并得到首槽的中心点，连接首槽中心点和零件定位孔12中心点的直线18，得到直线18和直线17的夹角α。通过公式1得出榫槽的实际角度，通过公式2计算得出榫槽的相邻榫槽间的夹角ζ，通过公式3得出实际偏移的榫槽数，再通过公式4得出第m个榫槽的实际偏移角度η，通过进行偏转角度η将坐标系偏移至第m榫槽的实际位置(η偏移的正负值取法：从M方向看，当榫槽D1在角向定位孔11左侧时，角度η取负值，否则取正值)，根据右手笛卡尔坐标系，将点K1的值从X正方向，投影到Z轴上，直观的看到尺寸，并直接显出尺寸C、B的实际值，再通过公式5计算出所需的技术条件实际值大小。

公式1θ＝ε±α

注：从M方向看，当榫槽D1在角向定位孔11左侧时，角度α取正值，否则取负值。

公式2ζ＝360°/n

其中n为榫槽总数量

公式3m＝θ/ζ

其中m为通过测零件角向定位孔15，偏移的实际榫槽数，并取整数(从M方向看，当榫槽D1在角向定位孔11左侧时，向下取整，在右侧时向上取整)

公式4η＝M*ζ

其中η为榫槽相对于直线17偏移的实际角度

公式5

其中P为规定的测量范围。

表1技术相比具有的优点或积极效果

	检测位置	检测数值数/个	检测时间/H
				现有技术	首槽	2	0.5
本发明技术	任意榫槽	3	0.3

Claims (5)

1.一种基于三坐标的盘式零件周向榫槽检测方法，其特征在于：待测量的盘式零件的外圆周上有一圈倾斜的榫槽，这圈榫槽的内侧有一圈角向孔，测量步骤包括：

A 将零件固定在基准平台上建立坐标系；启动三坐标测量机，首先选择待测榫槽将测头对准其中心，再依次测量零件基准平面和零件中心的定位孔，建立坐标系；

B 测量零件中心、首孔中心和首槽中心，得到首槽基准面中心相较于首孔偏移的角度α；

C 选择待测榫槽测量，得到选槽基准面中心相较于首孔偏移的角度ε；步骤B和C中确定基准面中心的步骤为：从榫槽的纵向测量榫槽的左工作面、右工作面及底面，将左、右工作面通过最佳拟合形成该两平面的中分面，榫槽底面向上平移一段距离至中间位置，零件基准平面、中分面和底面平移面三者的交点K1作为榫槽基准面中心

D 计算选槽的实际角度θ=ε±α；分别将首槽基准面中心、首孔中心和选槽基准面中心连接零件中心，得到3条直线，测得α和ε，若首槽和选槽位于首孔两侧，则θ=ε+α，若首槽和选槽位于首孔同侧，则θ=ε-α。

2.根据权利要求1所述基于三坐标的盘式零件周向榫槽检测方法，其特征在于：选槽相较于首孔实际偏移的角度η= M *ζ，其中ζ=360°/n，令m=θ/ζ，M是m取整后的值。

3.根据权利要求2所述基于三坐标的盘式零件周向榫槽检测方法，其特征在于：所需的技术条件实际值大小L=P*sin（|θ-η|），其中P为规定的测量范围。

4.根据权利要求3所述基于三坐标的盘式零件周向榫槽检测方法，其特征在于：测量首槽上K1点至首孔中心与零件中心连线的距离，测量K1点至零件中心的距离。

5.根据权利要求1所述基于三坐标的盘式零件周向榫槽检测方法，其特征在于步骤A中：所述基准平台放置于三坐标测量机床身适当位置，基准平台上安装有两个定位柱，将盘式零件放置在基准平台中央的垫块上并紧靠两个定位柱。