一種六面體高精度形位測(cè)量裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及航天慣性器件精密檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種六面體高精度形位測(cè)量裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]六面體構(gòu)成高精度的三維直角坐標(biāo)系，是安裝和調(diào)試慣性儀表的重要裝置。用于慣性組件安裝調(diào)試的一種六面體零件實(shí)際工作面為6個(gè)，外形是由六個(gè)相互垂直的平面組成。六面體尺寸有多種，大型六面體總高可達(dá)350_，精度要求為各面垂直度、平行度在0.002mm以內(nèi)。小型六面體總高25mm，精度要求為各面垂直度、平行度在0.0Olmm以內(nèi)。由于是六面體將形成外部24個(gè)夾角，夾角精度為1.3”以內(nèi)。六面體的形位精度直接影響裝在慣組上的各種慣性儀表的安裝精度，以及所建立的直角坐標(biāo)系的準(zhǔn)確性，故要求六面體加工過程中的測(cè)量精度極高。隨著航天慣性技術(shù)的發(fā)展，高精度六面體的需求逐漸增多，要求生產(chǎn)單位具備大批量生產(chǎn)的能力，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法是使用進(jìn)口高精度三坐標(biāo)測(cè)試儀，該設(shè)備不僅價(jià)格高，對(duì)環(huán)境要求高，維護(hù)保養(yǎng)難度大，而且測(cè)量周期長(zhǎng)，需要專業(yè)檢測(cè)人員操作，大大影響了六面體的檢測(cè)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有六面體形位測(cè)量技術(shù)的不足，提出一種六面體高精度形位測(cè)量裝置及方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
[0005]本發(fā)明的一種六面體高精度形位測(cè)量裝置，包括電感測(cè)微儀、大理石定位平板、電感測(cè)頭、第一測(cè)頭固定塊、第二測(cè)頭固定塊、標(biāo)準(zhǔn)平行刀口尺或標(biāo)準(zhǔn)棒、測(cè)頭連接線、第一支架和第二支架；
[0006]第一測(cè)頭固定塊為帶有中心通孔的銅質(zhì)長(zhǎng)方體；
[0007]第二測(cè)頭固定塊為帶有中心通孔的鋼質(zhì)刀口尺；
[0008]定位平板為大理石材質(zhì)，定位平板的表面光潔度小于Ra0.002mm，平面度小于0.005_，定位平板大小可根據(jù)待測(cè)六面體的大小適當(dāng)調(diào)整。
[0009]電感測(cè)頭穿過第一測(cè)頭固定塊和第二測(cè)頭固定塊的中心通孔，電感測(cè)頭與第一測(cè)頭固定塊和第二測(cè)頭固定塊通過螺栓固定；
[0010]標(biāo)準(zhǔn)棒為鋼質(zhì)圓柱，表面光潔度小于Ra0.002mm,圓柱度小于0.005mm,直徑為15mm?40_，長(zhǎng)度可根據(jù)待測(cè)六面體的大小適當(dāng)調(diào)整。
[0011]第一支架固定在大理石定位平板上，用于支撐電感測(cè)微儀與電感測(cè)頭的連接線；
[0012]第二支架的一端固定在大理石定位平板上，另一端帶有與大理石定位平板平行的平臺(tái)，該平臺(tái)用于固定支撐第一測(cè)頭固定塊；
[0013]電感測(cè)微儀固定在大理石定位平板上；
[0014]標(biāo)準(zhǔn)平行刀口尺或標(biāo)準(zhǔn)棒固定在大理石定位平板上，標(biāo)準(zhǔn)平行刀口尺或標(biāo)準(zhǔn)棒與六面體的待測(cè)面接觸，且標(biāo)準(zhǔn)平行刀口尺或標(biāo)準(zhǔn)棒靠近六面體的待測(cè)面的底端；
[0015]測(cè)頭連接線的一端與電感測(cè)微儀連接，中間部分通過第一支架進(jìn)行固定，另一端與電感測(cè)頭的非敏感端連接；電感測(cè)頭的敏感端與六面體的待測(cè)面接觸，電感測(cè)頭的敏感端靠近六面體的待測(cè)面的頂端；
[0016]第二測(cè)頭固定塊用于對(duì)待測(cè)試的六面體進(jìn)行限位；
[0017]標(biāo)準(zhǔn)平行刀口尺或標(biāo)準(zhǔn)棒用于對(duì)待測(cè)試的六面體進(jìn)行限位，以保證六面體的待測(cè)面與大理石定位平板垂直；
[0018]本發(fā)明的一種六面體高精度形位測(cè)量方法，該方法用于測(cè)量六面體六個(gè)面的垂直度和平行度，并命名待測(cè)試的六面體的頂面為第一測(cè)試面，底面為第二測(cè)試面，其他四個(gè)側(cè)面從上往下看，按順指針方向依次為第三測(cè)試面、第四測(cè)試面、第五測(cè)試面、第六測(cè)試面；
[0019]步驟為:
[0020](I)對(duì)第一測(cè)試面和第二測(cè)試面進(jìn)行研磨，使第一測(cè)試面和第二測(cè)試面均與大理石定位平板平行，并以第一測(cè)試面和第二測(cè)試面作為基準(zhǔn)面；
[0021](2)使第二測(cè)試面與大理石定位平板接觸，當(dāng)電感測(cè)頭接觸到第三測(cè)試面時(shí)，電感測(cè)微儀的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，調(diào)整電感測(cè)微儀的對(duì)零旋鈕，使指針指向零位；
[0022](3)翻轉(zhuǎn)六面體，使第一測(cè)試面與大理石定位平板接觸，當(dāng)電感測(cè)頭接觸到第三測(cè)試面時(shí)，電感測(cè)微儀的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時(shí)電感測(cè)微儀的指數(shù)即為第一測(cè)試面或是第二測(cè)試面與第三測(cè)試面的垂直度。
[0023]依此類推，可測(cè)得第四測(cè)試面、第五測(cè)試面、第六測(cè)試面與第一測(cè)試面或是第二測(cè)試面之間的垂直度。
[0024]有益效果
[0025](I)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測(cè)量裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組裝便捷，可自行組裝，只包括電感測(cè)微儀、大理石定位平板、電感測(cè)頭、第一測(cè)頭固定塊、第二測(cè)頭固定塊、標(biāo)準(zhǔn)平行刀口尺或標(biāo)準(zhǔn)棒、測(cè)頭連接線、第一支架和第二支架等9個(gè)部件。
[0026](2)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測(cè)量裝置，相對(duì)于昂貴的進(jìn)口高精度三坐標(biāo)測(cè)試儀，價(jià)格便宜，總價(jià)只是進(jìn)口高精度三坐標(biāo)測(cè)試儀的千分之一。
[0027](3)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測(cè)量裝置，檢測(cè)精度高，最高精度可達(dá)0.0Olmm,與進(jìn)口高精度三坐標(biāo)的檢測(cè)精度相當(dāng)。
[0028](4)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測(cè)量裝置，無需特別維護(hù)和保養(yǎng)，測(cè)試前只需簡(jiǎn)單擦拭，保持各臺(tái)面清潔。而進(jìn)口高精度三坐標(biāo)測(cè)試儀需要定期校準(zhǔn)和維護(hù)，影響了生產(chǎn)進(jìn)度和使用效果。
[0029](5)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測(cè)量方法，操作方法簡(jiǎn)單，使用方便，可在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)六面體進(jìn)行標(biāo)定檢測(cè)，無須專業(yè)的檢測(cè)人員，一般技術(shù)人員經(jīng)過簡(jiǎn)短的學(xué)習(xí)即可使用。
[0030](6)本發(fā)明一種六面體高精度形位測(cè)量方法，檢測(cè)時(shí)間短，檢測(cè)效率高。一組平面的形位關(guān)系檢測(cè)時(shí)間只需2分鐘，而進(jìn)口高精度三坐標(biāo)測(cè)試儀檢測(cè)時(shí)間約為20分鐘以上，檢測(cè)效率提高了 10倍以上。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2為圖1的局部放大圖；
[0033]圖3為帶有六面體的本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0035]實(shí)施例1
[0036]如圖1和圖2所示，一種六面體高精度形位測(cè)量裝置，包括電感測(cè)微儀、大理石定位平板、電感測(cè)頭、第一測(cè)頭固定塊、第二測(cè)頭固定塊、標(biāo)準(zhǔn)平行刀口尺或標(biāo)準(zhǔn)棒、測(cè)頭連接線、第一支架和第二支架；
[0037]待測(cè)六面體總高350mm
[0038]第一測(cè)頭固定塊為帶有中心通孔的銅質(zhì)長(zhǎng)方體；
[0039]第二測(cè)頭固定塊為帶有中心通孔的鋼質(zhì)刀口尺；
[0040]定位平板為大理石材質(zhì)，定位平板的表面光潔度Ra0.001mm，平面度0.005mm，定位平板大小為400mmX 400mm。
[0041]電感測(cè)頭穿過第一測(cè)頭固定塊和第二測(cè)頭固定塊的中心通孔，電感測(cè)頭與第一測(cè)頭固定塊和第二測(cè)頭固定塊通過螺栓固定；
[0042]標(biāo)準(zhǔn)棒為鋼質(zhì)圓柱，表面光潔度Ra0.0015mm,圓柱度0.005mm,直徑為30mm，長(zhǎng)度為 400mm。
[0043]第一支架固定在大理石定位平板上，用于支撐電感測(cè)微儀與電感測(cè)頭的連接線；
[0044]第二支架的一端固定在大理石定位平板上，另一端帶有與大理石定位平板平行的平臺(tái)，該平臺(tái)用于固定支撐第一測(cè)頭固定塊；
[0045]電感測(cè)微儀固定在大理石定位平板上；
[0046]標(biāo)準(zhǔn)棒固定在大理石定位平板上，標(biāo)準(zhǔn)棒與六面體的待測(cè)面接觸，且標(biāo)準(zhǔn)棒靠近六面體的待測(cè)面的底端；
[0047]測(cè)頭連接線的一端與電感測(cè)微儀連接，中間部分通過第一支架進(jìn)行固定，另一端與電感測(cè)頭的非敏感端連接；電感測(cè)頭的敏感端與六面體的待測(cè)面接觸，電感測(cè)頭的敏感端靠近六面體的待測(cè)面的頂端；
[0048]第二測(cè)頭固定塊用于對(duì)待測(cè)試的六面體進(jìn)行限位；
[0049]標(biāo)準(zhǔn)棒用于對(duì)待測(cè)試的六面體進(jìn)行限位，以保證六面體的待測(cè)面與大理石定位平板垂直；
[0050]如圖2所示，一種六面體高精度形位測(cè)量方法，該方法用于測(cè)量六面體六個(gè)面的垂直度，并命名待測(cè)試的六面體的頂面為第一測(cè)試面，底面為第二測(cè)試面，其他四個(gè)側(cè)面從上往下看，按順指針方向依次為第三測(cè)試面、第四測(cè)試面、第五測(cè)試面、第六測(cè)試面；
[0051]步驟為:
[0052](I)對(duì)第一測(cè)試面和第二測(cè)試面進(jìn)行研磨，使第一測(cè)試面和第二測(cè)試面均與大理石定位平板平行，并以第一測(cè)試面和第二測(cè)試面作為基準(zhǔn)面；
[0053](2)使第二測(cè)試面與大理石定位平板接觸，當(dāng)電感測(cè)頭接觸到第三測(cè)試面時(shí)，電感測(cè)微儀的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，調(diào)整電感測(cè)微儀的對(duì)零旋鈕，使指針指向零位；
[0054](3)翻轉(zhuǎn)六面體，使第一測(cè)試面與大理石定位平板接觸，當(dāng)電感測(cè)頭接觸到第三測(cè)試面時(shí)，電感測(cè)微儀的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，此時(shí)電感測(cè)微儀的指數(shù)即為第一測(cè)試面或是第二測(cè)試面與第三測(cè)試面的垂直度。
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