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精密深孔直线度测量技术分享

精密深孔直线度测量技术分享

【摘要】:
直线度测量是几何量计量领域里一个最基本的项目,它是平面度、平行度、同轴度等几何测量的基础,是与尺寸精度、圆度和表面粗糙度同称为影响产品质量的四大要素,在生产实践中受到高度重视,出现了很多种直线度的测量方法和装置。

直线度误差是指实际直线对理想直线的变化量,反映了被测直线的不直程度。根据ISO推荐的标准和国家标准,直线度误差可分为给定平面内的直线的误差、给定方向的直线度误差和任意方向内的直线度误差。通常,给定平面内的直线度误差和给定方向内的直线度误差被称为平面直线度误差,任意方向内的直线度误差被称为空间直线度误差。

深孔表面为回转体表曲,深孔直线度公差带根据要素的特征及其使用要求,分为限制圆柱面直母线形状误差的两平行直线和限制圆柱体轴线形状误差的圆柱体两种。深孔直线度检测是精密深孔零件加工过程中的重要组成部分,是对深孔零件进行质量控制和管理的重要手段。是贯彻质量标准的技术保证,有着极其重要的意义。

本文介绍的是激光测量法对深孔内径直线度进行检测的方法。检测设备的基本原理是利用直线性非常好的激光为参照,通过PSD传感器可精确定位光的能量中心位置的功能来实现对内孔直线度的检测。

直线度测量仪软件图:

直线度测量仪软件图

PSD是利用离子注入技术制成的一种可确定光的能量中心位置的结型光电器件,它的优点主要有:1、对光斑形状无严格要求,在光聚焦不理想的情况下也不影响测量精度;2、光敏面上无象限分割线,消除了测量死区;3、对光斑位置可连续测量。4、测量精度高,一维最高精度可达0.2um。本方案选取的PSD为二维的,光的能量中心位置以“X轴,Y轴”的坐标值显示(如图1所示),测量精度为±15um。计入其他误差后检测精度为±0.05mm。

PSD芯片监测到的激光能量中心位置信号将通过数据采集电路采集、放大并进行数字化处理后传输到上位机进行处理。

总之,集光、机、电、计算机等新技术于一体的新型激光准直测量仪器,可以对深孔零件进行实时快速非接触测量,是精密深孔直线度测量技术的发展方向。