一種六面體高精度形位測量裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及航天慣性器件精密檢測技術領域，特別涉及一種六面體高精度形位測量裝置及方法。
【背景技術】
[0002]六面體構成高精度的三維直角坐標系，是安裝和調試慣性儀表的重要裝置。用于慣性組件安裝調試的一種六面體零件實際工作面為6個，外形是由六個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350_，精度要求為各面垂直度、平行度在0.002mm以內。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。由于是六面體將形成外部24個夾角，夾角精度為1.3”以內。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系的準確性，故要求六面體加工過程中的測量精度極高。隨著航天慣性技術的發(fā)展，高精度六面體的需求逐漸增多，要求生產單位具備大批量生產的能力，傳統的檢測方法是使用進口高精度三坐標測試儀，該設備不僅價格高，對環(huán)境要求高，維護保養(yǎng)難度大，而且測量周期長，需要專業(yè)檢測人員操作，大大影響了六面體的檢測效率。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現有六面體形位測量技術的不足，提出一種六面體高精度形位測量裝置及方法。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的。
[0005]本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量裝置，包括電感測微儀、大理石定位平板、電感測頭、第一測頭固定塊、第二測頭固定塊、標準平行刀口尺或標準棒、測頭連接線、第一支架和第二支架；
[0006]第一測頭固定塊為帶有中心通孔的銅質長方體；
[0007]第二測頭固定塊為帶有中心通孔的鋼質刀口尺；
[0008]定位平板為大理石材質，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待測六面體的大小適當調整。
[0009]電感測頭穿過第一測頭固定塊和第二測頭固定塊的中心通孔，電感測頭與第一測頭固定塊和第二測頭固定塊通過螺栓固定；
[0010]標準棒為鋼質圓柱，表面光潔度小于Ra0.002mm,圓柱度小于0.005mm,直徑為15mm?40_，長度可根據待測六面體的大小適當調整。
[0011]第一支架固定在大理石定位平板上，用于支撐電感測微儀與電感測頭的連接線；
[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，該平臺用于固定支撐第一測頭固定塊；
[0013]電感測微儀固定在大理石定位平板上；
[0014]標準平行刀口尺或標準棒固定在大理石定位平板上，標準平行刀口尺或標準棒與六面體的待測面接觸，且標準平行刀口尺或標準棒靠近六面體的待測面的底端；
[0015]測頭連接線的一端與電感測微儀連接，中間部分通過第一支架進行固定，另一端與電感測頭的非敏感端連接；電感測頭的敏感端與六面體的待測面接觸，電感測頭的敏感端靠近六面體的待測面的頂端；
[0016]第二測頭固定塊用于對待測試的六面體進行限位；
[0017]標準平行刀口尺或標準棒用于對待測試的六面體進行限位，以保證六面體的待測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量方法，該方法用于測量六面體六個面的垂直度和平行度，并命名待測試的六面體的頂面為第一測試面，底面為第二測試面，其他四個側面從上往下看，按順指針方向依次為第三測試面、第四測試面、第五測試面、第六測試面；
[0019]步驟為:
[0020](I)對第一測試面和第二測試面進行研磨，使第一測試面和第二測試面均與大理石定位平板平行，并以第一測試面和第二測試面作為基準面；
[0021](2)使第二測試面與大理石定位平板接觸，當電感測頭接觸到第三測試面時，電感測微儀的指針發(fā)生偏轉，調整電感測微儀的對零旋鈕，使指針指向零位；
[0022](3)翻轉六面體，使第一測試面與大理石定位平板接觸，當電感測頭接觸到第三測試面時，電感測微儀的指針發(fā)生偏轉，此時電感測微儀的指數即為第一測試面或是第二測試面與第三測試面的垂直度。
[0023]依此類推，可測得第四測試面、第五測試面、第六測試面與第一測試面或是第二測試面之間的垂直度。
[0024]有益效果
[0025](I)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量裝置，結構簡單，組裝便捷，可自行組裝，只包括電感測微儀、大理石定位平板、電感測頭、第一測頭固定塊、第二測頭固定塊、標準平行刀口尺或標準棒、測頭連接線、第一支架和第二支架等9個部件。
[0026](2)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量裝置，相對于昂貴的進口高精度三坐標測試儀，價格便宜，總價只是進口高精度三坐標測試儀的千分之一。
[0027](3)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量裝置，檢測精度高，最高精度可達0.0Olmm,與進口高精度三坐標的檢測精度相當。
[0028](4)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量裝置，無需特別維護和保養(yǎng)，測試前只需簡單擦拭，保持各臺面清潔。而進口高精度三坐標測試儀需要定期校準和維護，影響了生產進度和使用效果。
[0029](5)本發(fā)明的一種六面體高精度形位測量方法，操作方法簡單，使用方便，可在現場對六面體進行標定檢測，無須專業(yè)的檢測人員，一般技術人員經過簡短的學習即可使用。
[0030](6)本發(fā)明一種六面體高精度形位測量方法，檢測時間短，檢測效率高。一組平面的形位關系檢測時間只需2分鐘，而進口高精度三坐標測試儀檢測時間約為20分鐘以上，檢測效率提高了 10倍以上。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明的裝置的結構示意圖；
[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)明的裝置結構示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0035]實施例1
[0036]如圖1和圖2所示，一種六面體高精度形位測量裝置，包括電感測微儀、大理石定位平板、電感測頭、第一測頭固定塊、第二測頭固定塊、標準平行刀口尺或標準棒、測頭連接線、第一支架和第二支架；
[0037]待測六面體總高350mm
[0038]第一測頭固定塊為帶有中心通孔的銅質長方體；
[0039]第二測頭固定塊為帶有中心通孔的鋼質刀口尺；
[0040]定位平板為大理石材質，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]電感測頭穿過第一測頭固定塊和第二測頭固定塊的中心通孔，電感測頭與第一測頭固定塊和第二測頭固定塊通過螺栓固定；
[0042]標準棒為鋼質圓柱，表面光潔度Ra0.0015mm,圓柱度0.005mm,直徑為30mm，長度為 400mm。
[0043]第一支架固定在大理石定位平板上，用于支撐電感測微儀與電感測頭的連接線；
[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，該平臺用于固定支撐第一測頭固定塊；
[0045]電感測微儀固定在大理石定位平板上；
[0046]標準棒固定在大理石定位平板上，標準棒與六面體的待測面接觸，且標準棒靠近六面體的待測面的底端；
[0047]測頭連接線的一端與電感測微儀連接，中間部分通過第一支架進行固定，另一端與電感測頭的非敏感端連接；電感測頭的敏感端與六面體的待測面接觸，電感測頭的敏感端靠近六面體的待測面的頂端；
[0048]第二測頭固定塊用于對待測試的六面體進行限位；
[0049]標準棒用于對待測試的六面體進行限位，以保證六面體的待測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量方法，該方法用于測量六面體六個面的垂直度，并命名待測試的六面體的頂面為第一測試面，底面為第二測試面，其他四個側面從上往下看，按順指針方向依次為第三測試面、第四測試面、第五測試面、第六測試面；
[0051]步驟為:
[0052](I)對第一測試面和第二測試面進行研磨，使第一測試面和第二測試面均與大理石定位平板平行，并以第一測試面和第二測試面作為基準面；
[0053](2)使第二測試面與大理石定位平板接觸，當電感測頭接觸到第三測試面時，電感測微儀的指針發(fā)生偏轉，調整電感測微儀的對零旋鈕，使指針指向零位；
[0054](3)翻轉六面體，使第一測試面與大理石定位平板接觸，當電感測頭接觸到第三測試面時，電感測微儀的指針發(fā)生偏轉，此時電感測微儀的指數即為第一測試面或是第二測試面與第三測試面的垂直度。
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