CN210862597U - 一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装，涉及三坐标验证技术领域，主要解决现有的仅采用量块和标准球不能满足三坐标测量机验证的技术问题，所述工装包括工装本体，所述工装本体底部设有安装面，所述工装本体顶部设有与所述安装面平行的参考面，所述参考面设有间隔布置的第一销孔、第二销孔，所述工装本体一侧分别设有第一阶梯孔、第一球孔、第一曲面等待检测元素，所述工装本体另一侧分别设有与所述第一阶梯孔对应的第二阶梯孔、与所述第一球孔对应的第二球孔、与所述第一曲面对应的第二曲面等待检测元素。本实用新型能有效满足对圆柱、圆锥等三维元素进行间接验证，大方便了验证工作。

Description

一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装

技术领域

本实用新型涉及验证三坐标测量机技术领域，更具体地说，它涉及一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装。

背景技术

三坐标测量机是一种可作空间三个方向移动的探测器，经数据处理器或计算机等计算出工件的各元素(x，y，z)坐标及各项功能测量的仪器。测量机验收方法，依据国家标准GB/T 16857.2-2006《坐标计量学－第二部分：用于测量尺寸的坐标测量机》(等同国际标准ISO 10360-2:2002《坐标计量学－第二部分：用于测量尺寸的坐标测量机》).ISO 10360主要确认了以下三项误差：A.长度测量最大允许示值误差MPEE，在测量空间的任意7种不同的方位，测量一组5种尺寸的量块，每种量块长度分别测量3次，所有测量结果必须在规定的MPEE值范围内。B.最大允许探测误差MPEP 25点测量精密标准球，探测点分布均匀。最大允许探测误差MPEP值为所有测量半径的最大差值。C.最大允许扫描探测误差MPETHP，沿标准球上4条确定的路径进行扫描，最大允许扫描探测误差MPETHP值为所有测量半径的最大差值

目前在际工作中是采用量块和标准球进行的检验的，检验项目包含了部分三维元素面-面和面-点等的检验。在工作中发现三坐标测量机软件存在BUG，在对其基本三维元素如圆、圆柱、圆锥、球等的实际应用时出现了不准确的情况，对检测、生产、质量控制等造成不良影响。而利用现有的标准量块或标准球无法满足对圆柱、圆锥等三维元素进行间接验证，给检验工作带来了极大不便。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本实用新型的目的是提供了一种可以方便验证三坐标测量机的用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装。

本实用新型的技术方案是：一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装，包括工装本体，所述工装本体底部设有安装面，所述工装本体顶部设有与所述安装面平行的参考面，所述参考面设有间隔布置的第一销孔、第二销孔，所述工装本体一侧分别设有第一阶梯孔、第一球孔、第一曲面，所述工装本体另一侧分别设有与所述第一阶梯孔对应的第二阶梯孔、与所述第一球孔对应的第二球孔、与所述第一曲面对应的第二曲面，所述第一阶梯孔、第二阶梯孔的连线与所述第一销孔、第二销孔的连线之间为三维倾斜的结构，相应的，所述第一球孔、第二球孔的连线与所述第一销孔、第二销孔的连线之间为三维倾斜的结构，所述第一曲面、第二曲面的连线与所述第一销孔、第二销孔的连线之间为三维倾斜的结构。

作为进一步地改进，所述第一阶梯孔的轴心线、第二阶梯孔的轴心线与第一阶梯孔、第二阶梯孔的连线不必重合，验证时所述第一阶梯孔、第二阶梯孔的中心或重心供连线用。

进一步地，所述第一曲面、第二曲面为独立模块，通过粘结剂粘贴在所述工装本表面。

进一步地，所述工装本体为长方体结构。

进一步地，所述安装面内嵌设有磁铁。

有益效果

本实用新型与现有技术相比，具有的优点为：与现有的量块和标准球只验收三坐标机的项目：示值误差(MPEE)、探测误差(MPEP)、最大允许扫描探测误差(MPETHP)相比，本实用新型可以实质性地增加了基础性的三维元素项目综合验证，可避免因检测软件对三维元素定义、评价不准确而在工作中发生低级事故的概率，可以有效避免检测软件的缺陷对检测、生产、质量控制造成影响。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中构造圆锥的示意图；

图3为本实用新型中两个三维圆连线验证的示意图。

具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本实用新型做进一步的说明。

参阅图1-3，一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装，包括工装本体D，工装本体D底部设有安装面P1，工装本体D顶部设有与安装面P1平行的参考面P2。参考面P2设有间隔布置的第一销孔O、第二销孔O1，用于建立符合三坐标测量机最基础的直角坐标系，为检验过程中的采样做准备。工装本体D一侧分别设有第一阶梯孔A1、第一球孔B1、第一曲面C1，工装本体D另一侧分别设有与第一阶梯孔A1对应的第二阶梯孔A2、与第一球孔B1对应的第二球孔B2、与第一曲面C1对应的第二曲面C2。第一阶梯孔A1、第二阶梯孔A2的连线与第一销孔O、第二销孔O1的连线之间为三维倾斜的结构，即第一阶梯孔A1、第二阶梯孔A2的连线与第一销孔O、第二销孔O1的连线之间既不相交，也不平行。相应的，第一球孔B1、第二球孔B2的连线与第一销孔O、第二销孔O1的连线之间为三维倾斜的结构，第一曲面C1、第二曲面C2的连线与第一销孔O、第二销孔O1的连线之间为三维倾斜的结构。第一阶梯孔A1、第二阶梯孔A2可以用于验证基本三维元素如圆、圆柱。第一阶梯孔A1、第二阶梯孔A2可以用于构造圆锥，如图2所示，利用第一阶梯孔A1的较大直径的一端作和较小直径的一端可以构造圆锥E，即圆锥E较大端的为第一阶梯孔A1的较大直径的一端，圆锥E较小端的为第一阶梯孔A1的较小直径的一端。用于验证圆锥元素。第一球孔B1、第二球孔B2可以用于验证圆、球等、圆锥基本三维元素。第一曲面C1、第二曲面C2可以用于验证三维实体特征点、建模曲面元素，第一曲面C1、第二曲面C2的具体轮廓由具体的验证需求决定。第一曲面C1、第二曲面C2可以凸出于工装本体D表面或凹进于工装本体D表面，第一曲面C1、第二曲面C2可以为独立模块，通过粘结剂粘贴在工装本体D表面。

第一阶梯孔A1的轴心线、第二阶梯孔A2的轴心线与第一阶梯孔A1、第二阶梯孔A2的连线不必重合，验证时第一阶梯孔A1、第二阶梯孔A2的中心或重心供连线用。第一球孔B1的球心、第二球孔B2的球心位于第一球孔B1、第二球孔B2的连线上。第一曲面C1的中心、第二曲面C2的中心位于第一曲面C1、第二曲面C2的连线上。

工装本体D为长方体结构，第一阶梯孔A1、第一球孔B1、第一曲面C1位于长方体的一端面，第二阶梯孔A2、第二球孔B2、第二曲面C2位于长方体的另一端面。安装面P1内嵌设有磁铁，可以方便安装在三坐标测量机上。

本实施新型的使用方法，以两个三维圆为例，

首先，建工件坐标系，如图1所示，参考面P2定坐标系的第一轴Z，将第一销孔O、第二销孔O1的圆心的连线作为Y轴，根据Y轴和Z轴得到X轴，为采样做准备；

其次，如图1所示，对第一阶梯孔A1、第二阶梯孔A2分别采样检测，得到第一阶梯孔A1、第二阶梯孔A2两个端面三维圆的连线A1A2，连线A1A2必须是三维连线，不能投影后采用2维连线，即连线A1A2不在工件坐标系中的XY面、XZ面、YZ平面上，也不与XY面、XZ面、YZ平面平行；

最后，利用两个三维圆的坐标值之和的一半与连线A1A2中点的坐标值比对进行验证，具体如图3所示，两个三维圆的坐标和连线A1A2分别投影到各坐标轴进行比对。

构造圆柱，分别对第一阶梯孔A1、第二阶梯孔A2较大直径的圆孔进行采样检测，以圆孔的直径作为圆柱的直径，以圆孔的深度作为圆柱的高度，不必再加工一组实体圆柱。

构造圆锥，分别对第一阶梯孔A1、第二阶梯孔A2进行采样检测，以较大直径的圆孔的某截面圆作为圆锥的大端，以阶梯上较小直径的圆孔的某截面圆作为圆锥的小端，以采样的两截面圆的距离作为圆锥的长度，不必再加工一组实体圆锥。

与现有的量块和标准球只验收三坐标机的项目：示值误差(MPEE)、探测误差(MPEP)、最大允许扫描探测误差(MPETHP)相比，本实用新型可以实质性地增加了基础性的三维元素项目综合验证，可避免因检测软件对三维元素定义、评价不准确而在工作中发生低级事故的概率，可以有效避免检测软件的缺陷对检测、生产、质量控制造成影响。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (5)

1.一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装，其特征在于，包括工装本体(D)，所述工装本体(D)底部设有安装面(P1)，所述工装本体(D)顶部设有与所述安装面(P1)平行的参考面(P2)，所述参考面(P2)设有间隔布置的第一销孔(O)、第二销孔(O1)，所述工装本体(D)一侧分别设有第一阶梯孔(A1)、第一球孔(B1)、第一曲面(C1)，所述工装本体(D)另一侧分别设有与所述第一阶梯孔(A1)对应的第二阶梯孔(A2)、与所述第一球孔(B1)对应的第二球孔(B2)、与所述第一曲面(C1)对应的第二曲面(C2)，所述第一阶梯孔(A1)、第二阶梯孔(A2)的连线与所述第一销孔(O)、第二销孔(O1)的连线之间为三维倾斜的结构，相应的，所述第一球孔(B1)、第二球孔(B2)的连线与所述第一销孔(O)、第二销孔(O1)的连线之间为三维倾斜的结构，所述第一曲面(C1)、第二曲面(C2)的连线与所述第一销孔(O)、第二销孔(O1)的连线之间为三维倾斜的结构。

2.根据权利要求1所述的一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装，其特征在于，所述第一阶梯孔(A1)的轴心线、第二阶梯孔(A2)的轴心线与第一阶梯孔(A1)、第二阶梯孔(A2)的连线不必重合，验证时所述第一阶梯孔(A1)、第二阶梯孔(A2)的中心或重心供连线用。

3.根据权利要求1所述的一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装，其特征在于，所述第一曲面(C1)、第二曲面(C2)为独立模块，通过粘结剂粘贴在所述工装本体(D)表面。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装，其特征在于，所述工装本体(D)为长方体结构。

5.根据权利要求4所述的一种用于综合验证三坐标测量机三维元素的工装，其特征在于，所述安装面(P1)内嵌设有磁铁。

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