一种孔轴线垂直度测量方法与流程

本发明属于垂直度测量领域，具体涉及一种孔轴线垂直度测量方法，可应用于一般连接结构件中孔轴线与安装面垂直度的直接量化测量，更宜于小型连接孔孔轴线与连接接触面的垂直度测量。

背景技术：

垂直度是一种常用的形位公差，其定义为被测要素的实际方向，对于基准相垂直的理想方向之间，允许的最大变动量。根据垂直度测量的定义表示，在实际工程应用过程中常出现附图1所示的安装不协调情况，主要问题是基准a和基准b的不垂直造成附图1中的间隙形成。

目前在工程应用领域，测量垂直度一般有两种方法，一种是直接测量法，常规手段是采用直角尺进行测量，该种方法一般适用于精度较低的测量，且测量结果也一般为一个数值范围，不产生具体测量结果；二是间接测量法，一般采用三坐标测量机进行测量，精度较高，但效率较低，而且目前小型孔的垂直度测量还受限于三座标测量机测头直径影响。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种孔轴线垂直度测量方法，解决上述技术问题。

本发明的技术方案为：一种孔轴线垂直度测量方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

s1、分析被测件的被测孔和基准面特征；

s2、制作与被测件特征相匹配的测量工具，所述测量工具由螺母和辅助件组成，辅助件为台阶轴结构，从上往下依次由顶端台阶轴、上部台阶轴、下部台阶轴和底端组成，其底端上表面为定位基准；

测量工具的尺寸要求如下：

下部台阶轴的直径为d1，d1≤被测孔直径；

测量工具顶端台阶轴直径为d3，d3<m(x)<d1；m(x)为测量工具上部台阶轴的直径；

下部台阶轴的高度为l1，小于被测部位的穿过厚度；

s3、将被测件4套在辅助件下部台阶轴上，基准面朝上，螺母拧在上部台阶轴上，用于压紧被测件的基准面；

s4、利用三坐标、激光跟踪仪将顶端台阶轴两个截面a、b的圆心按基准面法向投影到基准面上；

s5、测量s4中两个投影圆心的偏差值；

s6、将偏差值与设计要求进行对比，得到被测件的垂直度。

有益效果：本发明补充了现有垂直度测量方法，可以采用简单快捷的方法实现对孔相对于面的垂直度产生的干涉进行量化测量，便于工程化应用。除此之外，此类工具适用范围广，对于设计人员提出特殊垂直度测量要求可以对辅助工具进行个性化定制进而对设计提出的指标要求进行标定。通过借助本发明的基础上能够实现被测孔的快速地量化测量，测量手段可采用三坐标测量机、激光跟踪仪、游标卡尺等方式配合使用。可应用于一般连接结构件中孔轴线与安装面垂直度的直接量化测量，更宜于小型连接孔孔轴线与连接接触面的垂直度测量。

附图说明

图1为现有的安装不协调示意图；

图2为辅助工具基本结构；

图3为测量示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。

本发明提供一种孔轴线垂直度测量方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

s1、分析被测件的被测孔和基准面特征；

s2、每次测量前需制作与被测件特征相匹配的测量工具，由螺母1和辅助件2组成，辅助件2为台阶轴结构，包括顶端台阶轴、上部台阶轴、下部台阶轴和底端，其底部台阶上表面为定位基准；

测量工具的尺寸要求如下：

d1为下部台阶轴的直径，与被测孔直径相关，d1≤被测孔直径；

d2为测量工具底端尺寸，与安装特征相关，该特征可为任意形状，具体根据被测部位制订；

d3为测量工具顶端台阶轴的直径，d3<m(x)<d1；m(x)为测量工具上部台阶轴的直径；

l1为下部台阶轴的高度＝被测部位的穿过厚度-0.5mm；

l2为顶端台阶轴的高度，与被测部位的测量空间和测量精度相关，尽量增长或根据设计人员要求。

该工具用来测量孔与对应面的垂直度。具体方法如下：

s3、将被测件4套在辅助件下部台阶轴上，基准面朝上，螺母拧在上部台阶轴上，用于压紧被测件的上基准面3；

s4、利用三坐标、激光跟踪仪将附图3所示顶端台阶轴两个截面a、b的圆心按基准面法向投影到基准面上，其中截面距离尽量设置较大或按设计人员具体要求；

s5、测量上一步中两个投影圆心的偏差值；

s6、将偏差值与设计要求进行对比，得到被测件的垂直度。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种孔轴线垂直度测量方法，首先分析被测件的被测孔和基准面特征；制作与被测件特征相匹配的测量工具，将被测件套在辅助件下部台阶轴上，基准面朝上，螺母拧在上部台阶轴上，用于压紧被测件的基准面；利用三坐标、激光跟踪仪将顶端台阶轴两个截面A、B的圆心按基准面法向投影到基准面上；测量两个投影圆心的偏差值；将偏差值与设计要求进行对比，得到被测件的垂直度。本发明可以采用简单快捷的方法实现对孔相对于面的垂直度产生的干涉进行量化测量，便于工程化应用。可应用于一般连接结构件中孔轴线与安装面垂直度的直接量化测量，更宜于小型连接孔孔轴线与连接接触面的垂直度测量。

技术研发人员：张佳宇
受保护的技术使用者：北京星航机电装备有限公司
技术研发日：2018.11.12
技术公布日：2019.01.15