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专利号: 2015106885060
申请人: 中北大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于超声波测厚仪的深孔直线度检测方法,包括计入表面误差的超声深孔直线度检测装置,其特征在于计入表面误差的超声深孔直线度检测装置包括检测部分、工件移动部分和工件位置检测部分,所述的检测部分包括检测架(9)、超声波测厚仪探头(10)、深度千分尺(11)、基准块(12),检测架(9)固定在绝对坐标系内静止不动,绝对坐标系的原点位于检测架中间圆孔的圆心位置;超声波测厚仪探头(10)固定在深度千分尺(11)的测量杆端部;基准块(12)固定在检测架(9)上,深度千分尺(11)固定在基准块上;所述的工件移动部分包括工件(4)、夹具(13)、导轨(14),工件(4)装夹在夹具(13)上,夹具(13)置于导轨(14)上,并可沿导轨移动,导轨(14)固定于检测架(9)的下方并穿过检测架(9)下方缺口,所测工件(4)能通过检测架(9)中间的圆孔;工件位置检测部分包括:一号光源(1)、二号光源(8)、一号激光束(2)、二号激光束(7)、光斑定位标记一(3)、光斑定位标记二(15),一号光源(1)和二号光源(8)为激光光源,一号光源(1)发出的一号激光束(2)照射在光斑定位标记一(3)上;二号光源发出的二号激光束(7)照射在光斑定位标记二(15)上;在工件外圆表面画有多个360°的圆,孔轴线垂直于圆所在的平面,圆将工件(4)沿轴向n等分,测量时4个超声波测厚仪探头(10)与所对应的圆共面;

检测方法的步骤如下:第一步,将工件置于夹具上;第二步,移动工件并使工件上所画的第一个圆与四个超声波测厚仪探头(10)共面,同时,保证一号光源(1)发出的一号激光束(2)照射在光斑定位标记一(3)上;二号光源发出的二号激光束(7)照射在光斑定位标记二(15)上;第三步,测量并记录工件4处壁厚:H11、H12、H13、H14;测量并记录深度千分尺对应的读数:L11、L12、L13、L14;可确定工件孔壁上对应的4个点A11、A12、A13、A14的坐标;第四步,以点A11、A12、A13计算深孔截面的圆心O11,以点A11、A12、A14计算深孔截面的圆心O12,以点A11、A13、A14计算深孔截面的圆心O13,以点A12、A13、A14计算深孔截面的圆心O14;第五步,参照上述步骤求得所画第i(i=1、2、3...n+1)个圆处深孔截面的圆心:Oi1、Oi2、Oi3、Oi4;第六步,求一个能够包容Oi1、Oi2、Oi3、Oi4且直径最小的圆柱,根据该圆柱的直径求得所测工件(4)的深孔直线度,利用MATLAB进行拟合。