【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于锥度检测，具体涉及一种小锥度工件在三坐标的检测方法。
技术介绍
1、发动机中减震器等关重连接卡点机构都是采用小锥度的方法连接，连接卡点机构在生产过程中都是采用高精度的锥度量规检测。无论从减震器等关重连接卡点机构设计开发,还是对国外减震器等关重连接卡点机构的消化吸收,都要求精密、先进的测量手段,以提供精确的锥度数据。其中，减震器等关重连接卡点机构是比较特殊的小锥度，它是根据不同机型和功率计算出来的不同角度去检测小锥度。当发动机运行时，使连接卡点机构不停的往复运行，受热胀冷缩原理有一定的变化量。所以小锥度的锥度要求是相当高的；小锥度在三坐标测量中锥度小于1°，在测量过程拟合圆锥时，有两种情况会产生测量锥度误差，第一如果圆锥锥度小于1°，一般软件拟合出来的是圆柱，用手动去替换成圆锥，这样就产生测量锥度测量误差；第二当工件放置产生一定的歪斜，圆锥度就会在测量中产生余弦误差，导致锥度测量产生误差，锥度量规有误差时，去贴合连接卡点机构时也会产生误差，使连接卡点机构在工作中卡的太紧或卡的松导致脱落，严重影响柴油机的运行。
2、在实际应用中发现用三坐标测量锥度小于1°时,测量出的锥度会产生纵向误差和横向误差,测量得出的锥度结果不稳定,导致批次性测量难度增加,测量速度慢等问题。分析了生产加工与检测过程中小锥度的测量对误差的影响，在实际测量中在最佳拟合下，因锥度较小，延生线较长，纵向误差较大，导致小锥度测量不准确，使实际锥度与测量锥度不一致。当锥度越大时，产生的误差越小，锥度越小时，产生的误差越大，工件放置越平整，产生的余
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题：提供一种小锥度工件在三坐标的检测方法，本专利技术目的在于通过小锥度补偿计算方法，解决了测量误差问题，提高了检测精度，减小了检测过程带来的误差。
2、为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案：
3、小锥度工件在三坐标的检测方法，包括以下步骤：
4、1)将小锥度工件放置在三坐标测量仪的工作台上，放置平整；
5、2)利用三坐标测量仪对小锥度工件进行测量，观察小锥度工件与基准圆的同轴度和圆度测量值；
6、3)小锥度工件在放置过程中会产生定位误差，导致圆锥度测量产生误差，因此在测量过程中要根据计算的定位误差对小锥度工件的放置位置进行调整，减小小锥度工件测量锥度外的误差。
7、上述步骤3)中，所述定位误差包括轴向误差和径向误差。
8、进一步地，根据所述定位误差对小锥度工件的放置位置进行调整的具体方法为：
9、当小锥度工件的同轴度测量值小于0.01㎜时，径向误差较小，不用补偿调整；当小锥度工件的同轴度测量值超过0.01㎜时，根据轴向误差与径向误差计算方法对小锥度工件的误差进行计算得到具体的放置定位误差值，然后根据具体的放置定位误差值对小锥度工件在放置方向上做出调整补偿，减小锥度工件测量锥度外的误差。
10、进一步地，所述轴向误差与径向误差计算方法：
11、圆锥设计必须确定的基本参数：圆锥角，圆锥长度和圆锥直径；圆锥角：在与圆锥平行并通过轴线的截面内，两条母线之间的夹角构成圆锥角2α；圆锥直径：圆锥上垂直与轴线截面的直径，大头直径d小头直径d，截面圆直径d x；圆锥长度l：大头与小头轴向之间的距离；锥度k：大头直径和小头直径之差与圆锥长度l之比构成锥度k，
12、
13、锥度k与圆锥角可以互换使用，可以选择其中任意一个为基本设计参数；
14、任意一批零件在加工时，引起的误差主要有两大类，一是由于定位基准本身的尺寸和形位误差，以及定位基准与工件之间的间隙，形成位移误差即轴向误差；二是由于基准与定位基准不重合，所引起的同批锥度工具在测量中所形成的最大误差，即径向误差；
15、(1)轴向误差的分析与计算
16、由于锥度零件本身引起的测量误差，工件大头尺寸公差t,小锥度锥度为k，半锥角α；锥度最小尺寸从d变到t+d，锥度沿轴线的径向最大位移为△；根据三角函数，在三角形abc中，可知
17、
18、同理，在三角形feb中，可知
19、
20、
21、小锥度在测量中，小锥度工件必须固定可靠，与测量工装紧密接触，如果垂直度平面度比较小的情况下，小锥度轴向定位较好，轴向误差可以忽略不记，如果形位公差不好，代入上述公式计算；
22、(2)径向误差分析与计算
23、由于锥度工件工作表面是锥形面，工件测量部分仅仅是个局部，测量完之后，局部锥度放大拟合成完整的圆锥，在延伸的过程中就会把误差放大，大锥度延伸短，容易拟合，而小锥度延伸长，不容易拟合，产生的误差较大，根据圆跳动△1和端面跳动△2的定义，在这种情况下，被检测零件要产生较大的端面跳动和圆跳动；
24、根据三角形相似的性质，∠c1b1d1＝∠f1g1k1＝α，在直角三角形b1c1d1中，
25、δ12+b1c12＝b1d12
26、tanα＝δ1÷b1c1
27、由上式可得，
28、
29、在三角形a1b1i1中，同理可得
30、
31、b1d1与b1i1分别为测量部分圆锥的高度与大头直径，为已知参数。
32、上述步骤1)中，小锥度工件在三坐标测量仪的工作台上放置时，使小锥度工件放置平整，确保径向方向的放置误差达到最小时再去测量。
33、本专利技术与现有技术相比的优点：
34、本方案分析了检测过程中小锥度测量误差对加工零件的影响，得出了在小锥度测量中，轴向误差与径向误差都会不可避免的产生，锥度小的轴向误差比较大，所以在测量工程中，小锥度测量对锥度的准确性不高，必须加上误差补偿，使得小锥度的锥度与实际锥度达到一致。测量过程中，首先消除轴向误差，对于小锥度零件测量时注意固定零件，工件放的相对平整，然后再确保径向方向，使径向误差达到最小时在去测量；测量时看小锥度与基准圆同轴度与圆度，当同轴度小于0.01㎜时，径向误差较小可以不去补偿，当超过0.01㎜，根据轴向与径向具体的误差计算公式，在一定的方向上做出补偿，尽量减小锥度零件测量锥度外的误差，如圆度，同轴度等的影响，是测量小锥度正确性的根本保证。
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1.小锥度工件在三坐标的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的小锥度工件在三坐标的检测方法，其特征在于：上述步骤3)中，所述定位误差包括轴向误差和径向误差。
3.根据权利要求2所述的小锥度工件在三坐标的检测方法，其特征在于：根据所述定位误差对小锥度工件的放置位置进行调整的具体方法为：
4.根据权利要求3所述的小锥度工件在三坐标的检测方法，其特征在于：所述轴向误差与径向误差计算方法：
5.根据权利要求1所述的小锥度工件在三坐标的检测方法，其特征在于：上述步骤1)中，小锥度工件在三坐标测量仪的工作台上放置时，使小锥度工件放置平整，确保径向方向的放置误差达到最小时再去测量。
【技术特征摘要】
1.小锥度工件在三坐标的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的小锥度工件在三坐标的检测方法，其特征在于：上述步骤3)中，所述定位误差包括轴向误差和径向误差。
3.根据权利要求2所述的小锥度工件在三坐标的检测方法，其特征在于：根据所述定位误差对小锥度工件的放置位置进行调整的具体...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕宾明，李鹏，张乐毅，卫国涛，李世惠，杨平，邓培忠，许金磊，刘雯雯，刘少刚，
申请(专利权)人：陕西柴油机重工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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