CN105371802B - 一种大型薄壁环件直径的测量装置及其测量方法 - Google Patents

一种大型薄壁环件直径的测量装置及其测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大型薄壁环件直径的测量装置及其测量方法，所述测量装置包括机床刀架及测量轴，所述测量轴通过测量底座安装在机床刀架上，所述测量轴为圆柱体，在圆柱体下端安装有测量盘，测量盘为扁圆柱体测量盘或扁球形体测量盘，测量轴与测量盘为活动连接；所述测量方法是首先对被测零件的内径和外径进行标定，然后采用宏程序对刀的方式获得被测零件的内径和外径的实际测量值，其具体方法步骤包括：(1)X向标定；(2)Z向标定；(3)编制测量程序；(4)输入测量程序；(5)采用测量程序测量被测零件的内径和外径尺寸。采用本发明所述的测量方法，实现快速、准确测量内外直径尺寸大小测量值，缩短了劳动时间，有效提高了生产效率。

Description

一种大型薄壁环件直径的测量装置及其测量方法
技术领域
本发明属于机械测量技术领域，具体是涉及一种大型薄壁环件直径的测量装置及其测量方法。
背景技术
在航空机械加工中，大型薄壁环件由于零件直径尺寸大不易测量，该类零件的大直径尺寸通常采用传统检测方法，使用0～1500mm游标卡尺、0～2000mm游标卡尺检测，由于卡尺比较大且重，一个人测量时就要把卡尺放在零件上进行测量，这样在测量时卡尺压在零件上使零件变形，从而导致测量出的数值不准确；同时在两个人测量时不能保持测量点在同一高度上，并且在测量滑动卡尺也容易使零件变形，造成测量不准确。对于1500mm以下的零件的直径或面轮廓度需要来回送三坐标测量，造成设备大量时间的等待及重复找正加工，进而影响生产效率；对于1500mm以上的零件，由于三坐标测量机的行程小导致无法测量，需要委派到外单位检测。由此可见，现有测量方法均不能实现在线测量，测量耗时，生产效率低。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种大型薄壁环件直径的测量装置及其测量方法。从而实现对零件在线快速测量，缩短了生产时间，提高了生产效率。
本发明是通过如下技术方案予以实现的。
一种大型薄壁环件直径的测量装置，包括机床刀架及测量轴，所述测量轴通过测量底座安装在机床刀架上，所述测量轴为圆柱体，在圆柱体下端安装有测量盘。
所述测量盘为扁圆柱体测量盘或扁球形体测量盘。
所述测量轴与测量盘为活动连接。
所述扁圆柱体测量盘用于测量斜面或曲面上一定高度所对应的内、外直径的大小。
所述扁球形体测量盘用于测量直面上一定高度所对应的内、外直径的大小。
一种大型薄壁环件直径的测量方法，首先对被测零件的内径和外径进行标定，然后采用宏程序对刀的方式获得被测零件的内径和外径的实际测量值，其具体方法步骤如下：
(1)X向标定：粗车被测零件的内径和外径获得一个精确的外径尺寸，然后进行内径和外径标定，把测量盘移动到距零件20mm处任意高度处，在机床MDI模式下输入标定程序，然后执行标定程序，该程序结束后，在刀补形状栏中就会出现X向标定值；
(2)Z向标定：采用对刀方式进行标定，把测量盘移动到工作台的上表面，当测量盘显示红灯时，向上移动0.005mm～0.01mm后显示绿灯，然后输入夹具的高度，完成Z向标定；
(3)根据被测零件的内径和外径尺寸大小及形状编制测量程序：
(4)在被测零件的加工程序中输入步骤(3)所述的测量程序；
(5)在被测零件加工完成后，采用步骤(3)所述的测量程序测量被测零件的内径和外径尺寸。
所述步骤(3)中测量程序的格式如下：
TtM06
M75M89
G01XxZz
G65P9810XxZzFf
G65P9811Xx
#601＝#138
M79
M00
其中，M75表示无线测量盘开；G65P9810XxZzFf表示保护定位程序防止移动中发生碰撞事故；G65P9811Xx表示子程序9811为直径测量程序，测量值存储到#138中；#601＝#138表示测量后直径实际测量数值存储到#601中；M79表示无线测量盘关；M00表示测量程序结束。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明将一把安装在机床刀架上的加工刀具当作测具使用，利用本发明所述的测量装置对被测零件内、外直径采用宏程序进行对刀的方式获得零件内、外直径的实际测量值。采用所述测量方法便于大中型工厂对生产大批量零件测量内外直径时，实现快速、准确测量内外直径尺寸大小测量值，节省了公司购买大行程的三坐标机床，缩短了劳动时间，有效提高了生产效率。费用低，使用方便，可在航空机械加工行业中广泛推广应用。
附图说明
图1为本发明所述测量装置的结构示意图；
图2为采用本发明所述测量装置在数控机床上对零件进行测量的示意图；
图3为图2中A处放大示意图。
图中：1-测量轴，2-测量盘，3-测量底座，4-机床刀架，5-被测零件，6-夹具，7-工作台。
具体实施方式
下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示，本发明所述的一种大型薄壁环件直径的测量装置，包括机床刀架4及测量轴1，所述测量轴1通过测量底座3安装在机床刀架4上，所述测量轴1为圆柱体，在圆柱体下端安装有测量盘2。采用该测量装置，在测量时，直接将安装在床刀架上的加工刀具当作测具使用即可，可实现零件在线测量，大大缩短测量时间，提高生产效率。
所述测量盘2为扁圆柱体测量盘或扁球形体测量盘。用于测量不同形状的测量形面。
所述测量轴1与测量盘2为活动连接。这样，可根据测量不同形状的零件更换适应的测量盘2。
所述扁圆柱体测量盘用于测量斜面或曲面上一定高度所对应的内、外直径的大小。所述斜面为圆锥面。
所述扁球形体测量盘用于测量直面上一定高度所对应的内、外直径的大小。所述直面为圆柱面。
一种采用上述测量装置对大直径薄壁环件进行测量的方法，如图2所示，采用上述装置对被测零件5的内径和外径进行标定，标定即为对刀，是采用宏程序对刀的方式获得被测零件5的内径和外径的实际测量值，其具体方法步骤如下：
(1)X向标定：粗车被测零件5的内径和外径获得一个精确的外径尺寸，然后进行内径和外径标定，把测量盘2移动到距零件20mm处任意高度处，在机床MDI模式下输入标定程序，然后执行标定程序，该程序结束后，在刀补形状栏中就会出现X向标定值；
(2)Z向标定：采用对刀方式进行标定，把测量盘2移动到工作台7的上表面，当测量盘2显示红灯时，向上移动0.005mm～0.01mm后显示绿灯，然后输入夹具6的高度，完成Z向标定；
(3)根据被测零件5的内径和外径尺寸大小及形状编制测量程序：
所述测量程序格式如下：
TtM06
M75M89
G01XxZz
G65P9810XxZzFf
G65P9811Xx
#601＝#138
M79
M00
其中，M75表示无线测量盘开；G65P9810XxZzFf表示保护定位程序防止移动中发生碰撞事故；G65P9811Xx表示子程序9811为直径测量程序，测量值存储到#138中；#601＝#138表示测量后直径实际测量数值存储到#601中；M79表示无线测量盘关；M00表示测量程序结束。
(4)在被测零件5的加工程序中输入步骤(3)所述的测量程序；
(5)在被测零件5加工完成后，采用步骤(3)所述的测量程序测量被测零件5的内径和外径尺寸，即可快捷、准确的得到被测零件5的径和外径实际测量值。
如图2所示，某被测零件5的大直径尺寸D1、D2、D3分别为D1666.89±0.25、D1671.02±0.25、D1683.4±0.25。现采用本发明所述测量方法对D1、D2、D3进行测量，首先利用本发明所述的测量装置对被测零件5的内、外直径尺寸D1、D2、D3进行标定，通过采用宏程序对刀的方式获得被测零件5内、外直径尺寸D1、D2、D3的实际测量值。其具体实施方式如下：
实施例1：
如图2所示，对被测零件5的D2特性尺寸进行测量，测量盘2采用扁圆柱体测量盘，具体测量方法包括如下步骤：
(1)X向标定：粗车被测零件5的外径获得一个精确的外径尺寸，然后进行外径标定；把测量盘2移动到被测零件5的外径20mm处任意高度处，在机床MDI模式下输入标定程序，然后执行标定程序，该程序结束后，在刀补形状栏中就会呈现X向标定值；
程序标定：M75M89
G65P9804X1691.1T32
其中，X1691.1是粗车获得零件外径尺寸值，T32是32号刀补。
(2)Z向标定：采用常规的对刀方式标定，把测量盘2移动到工作台7的上表面，当测量盘显示红灯时，向上移动0.01mm后显示绿灯，然后输入夹具6的高度H，完成Z向标定；
(3)根据被测零件5的外径及形状编制测量程序，测量程序如下：
T0532M06
M75M89
G01X2000Z300
G65P9810X1900Z70F10000
G65P9811X1671.02
#601＝#138
M79
M00
其中，M75表示无线测量盘2开；G65P9810X1900Z70F10000表示保护定位程序防止移动中发生碰撞事故；G65P9811X1671.02表示子程序9811为直径测量程序，测量值存储到#138中；#601＝#138表示测量后直径实际测量数值存储到#601中；M79表示无线测量盘2关；M00表示测量程序结束。
(4)在被测零件5该工序的加工程序中输入上述测量程序；
(5)被测零件5该工序被加工完成后，采用上述测量程序测量被测零件5的外径尺寸D2的大小，即可快捷、准确的得到零件的外直径尺寸D2的实际测量值。
实施例2：
如图2所示，对被测零件5的D1特性尺寸进行测量，测量盘2采用扁球形测量盘，具体测量方法包括如下步骤：
(1)X向标定：粗车被测零件5的外径获得一个精确的外径尺寸，然后进行外径标定；把测量盘2移动到被测零件5的外径20mm处任意高度处，在机床MDI模式下输入标定程序，然后执行标定程序，该程序结束后，在刀补形状栏中就会呈现X向标定值；
程序标定：M75M89
G65P9804X1691.1T32
其中，X1691.1是粗车获得零件外径尺寸值，T32是32号刀补。
(2)Z向标定：采用常规的对刀方式标定，把测量盘2移动到工作台7的上表面，当测量盘显示红灯时，向上移动0.01mm后显示绿灯，然后输入夹具6的高度H，完成Z向标定；
(3)根据被测零件5的外径及形状编制测量程序，测量程序如下：
T0532M06
M75M89
G01X2000Z300
G65P9810X1900Z70F10000
G65P9811X1666.89
#601＝#138
M79
M00
其中，M75表示无线测量盘2开；G65P9810X1900Z70F10000表示保护定位程序防止移动中发生碰撞事故；G65P9811X1666.89表示子程序9811为直径测量程序，测量值存储到#138中；#601＝#138表示测量后直径实际测量数值存储到#601中；M79表示无线测量盘2关；M00表示测量程序结束。
(4)在被测零件5该工序的加工程序中输入上述测量程序；
(5)被测零件5该工序被加工完成后，采用上述测量程序测量被测零件5的外径尺寸D1的大小，即可快捷、准确的得到零件的外直径尺寸D1的实际测量值。
实施例3：
如图2所示，对被测零件5的D3特性尺寸进行测量，测量盘2采用扁球形测量盘，具体测量方法包括如下步骤：
(1)X向标定：粗车被测零件5的外径获得一个精确的外径尺寸，然后进行外径标定；把测量盘2移动到被测零件5的外径20mm处任意高度处，在机床MDI模式下输入标定程序，然后执行标定程序，该程序结束后，在刀补形状栏中就会呈现X向标定值；
程序标定：M75M89
G65P9804X1691.1T32
其中，X1691.1是粗车获得零件外径尺寸值，T32是32号刀补。
(2)Z向标定：采用常规的对刀方式标定，把测量盘2移动到工作台7的上表面，当测量盘显示红灯时，向上移动0.01mm后显示绿灯，然后输入夹具6的高度H，完成Z向标定；
(3)根据被测零件5的外径及形状编制测量程序，测量程序如下：
T0532M06
M75M89
G01X2000Z300
G65P9810X1900Z70F10000
G65P9811X1683.4
#601＝#138
M79
M00
其中，M75表示无线测量盘2开；G65P9810X1900Z70F10000表示保护定位程序防止移动中发生碰撞事故；G65P9811X1683.4表示子程序9811为直径测量程序，测量值存储到#138中；#601＝#138表示测量后直径实际测量数值存储到#601中；M79表示无线测量盘2关；M00表示测量程序结束。
(4)在被测零件5该工序的加工程序中输入上述测量程序；
(5)被测零件5该工序被加工完成后，采用上述测量程序测量被测零件5的外径尺寸D3的大小，即可快捷、准确的得到零件的外直径尺寸D3的实际测量值。

Claims (1)

1.一种大型薄壁环件直径的测量方法，其特征在于：首先对被测零件的内径和外径进行标定，然后采用宏程序对刀的方式获得被测零件的内径和外径的实际测量值，其具体方法步骤如下：
(1)X向标定：粗车被测零件的内径和外径获得一个精确的外径尺寸，然后进行内径和外径标定，把测量盘移动到距零件20mm处任意高度处，在机床MDI模式下输入标定程序，然后执行标定程序，该程序结束后，在刀补形状栏中就会出现X向标定值；
(2)Z向标定：采用对刀方式进行标定，把测量盘移动到工作台的上表面，当测量盘显示红灯时，向上移动0.005mm～0.01mm后显示绿灯，然后输入夹具的高度，完成Z向标定；
(3)根据被测零件的内径和外径尺寸大小及形状编制测量程序：
(4)在被测零件的加工程序中输入步骤(3)所述的测量程序；
(5)在被测零件加工完成后，采用步骤(3)所述的测量程序测量被测零件的内径和外径尺寸。
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