性能窗口轮廓度的快速测量方法与流程

本发明属于工程测量领域。具体涉及一种精密活门偶件中衬套上性能窗口轮廓度的快速测量方法。

背景技术：

在精密活门偶件中的衬套，如图1所示，其上分布着一些形状复杂、尺寸较小且与轴向内孔垂直相通的窗口，控制着发动机动力控制系统的流量的大小，也就是衬套的性能窗口；该性能窗口要求轮廓度0.05mm；窗口轮廓度的测量，通常指窗口的实际轮廓中最大值与最小值的偏差的绝对值，如图2所示性能窗口轮廓度标准公差带图形，阴影区域为轮廓度0.05mm的合格区域。

该性能窗口轮廓度现有的测量方法主要有两种：

一种是使用万能工具显微镜对窗口在水平面上的投影进行分段采点测量，结果需经过技术人员进行判断，整个过程所需时间约20分钟；该方法对直线段的测量精度在0.01mm、对圆弧段的测量精度在0.1mm，而该性能窗口轮廓度通常要求0.05mm，测量精度要求为尺寸公差的1/10，即0.005mm，因此该方法不能满足其测量精度要求。

另一种方法就是使用三坐标测量仪上的测头对性能窗口的不同截面进行接触式扫描测量，结果需经过技术人员进行判断，所需时间约10分钟；该方法的测量精度在0.005mm，满足其测量精度要求；但当窗口尺寸小于测头直径或窗口中内圆弧半径小于测头半径时，将无法实现测量，故该方法具有一定的局限性。

技术实现要素：
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本发明为解决背景技术中存在的使用万能工具显微镜对性能窗口在水平面上的投影进行分段采点测量不能满足其测量精度，以及使用三坐标测量仪上的测头对性能窗口的不同截面进行接触式扫描测量具有一定的局限性且检测、判断时间较长的技术问题，而提供一种新的性能窗口轮廓度快速测量方法。

本发明的技术解决方案是：本发明为一种性能窗口轮廓度的快速测量方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：

1)按照性能窗口的理论图，形成性能窗口轮廓的标准公差带图形；

2)定义编程零点，编制窗口的测量程序；

3)在夹具上装夹零件，保证零件性能窗口与水平投影面垂直，调用窗口的测量程序，自动测量性能窗口实际轮廓图形，将其与性能窗口轮廓的标准公差带图形进行比较，若性能窗口实际轮廓图形在标准公差带图形阴影范围内即为合格，否则不合格。

上述步骤1)的具体步骤如下：

1.1)取工艺要求的窗口尺寸的中值，绘制性能窗口的理论图，

1.2)以理论图向外偏置轮廓度数值的一半，绘制性能窗口的最大轮廓图形；以理论图向内偏置轮廓度数值的一半，绘制性能窗口的最小轮廓图形，然后形成性能窗口轮廓的标准公差带图形。

上述步骤2)的具体步骤如下：

2.1)根据测量的顺序，选择零件窗口轮廓上的某点作为编程零点，

2.2)以编程零点为起点，沿零件窗口轮廓扫描一周，获得实际窗口轮廓图形。

上述步骤2.1)选择零件窗口轮廓上的某点作为编程零点时，以交点或某段轮廓线的中点为佳。

上述步骤2.2)中是利用光学测量仪扫描零件窗口轮廓。

上述步骤1)中是在绘图软件上绘制性能窗口轮廓的标准公差带图形。

本发明提出的窗口轮廓度快速测量方法，采用光学投影原理，通过将性能窗口的实际轮廓与性能窗口轮廓的标准公差带图形作比较，实现性能窗口轮廓度快速测量。本发明既可以运用到性能窗口轮廓度的快速测量，也可以运用到复杂小外型面轮廓度的快速测量。尤其可以运用到精密活门偶件的性能窗口轮廓度的快速测量、窄缝类零件尺寸快速测量，测量精度高达0.001mm，且简捷可行，便于操作。

附图说明：

图1是零件图示意图；

图2为图1零件的标准公差带图示意图；

图3为图1零件的实际轮廓示意图；

图4为本发明涉及的具体实施例的性能窗口图示意图；

图5为本发明涉及的具体实施例的窄缝类窗口图示意图；

图6为本发明涉及的具体实施例的复杂小外型面图示意图。

具体实施方式：

本发明的方法具体步骤如下：

1)按照性能窗口的理论图，在绘图软件上绘制性能窗口轮廓的标准公差带图形；

1.1)取工艺要求的窗口尺寸的中值，绘制性能窗口的理论图，

1.2)以理论图向外偏置轮廓度数值的一半，绘制性能窗口的最大轮廓图形；以理论图向内偏置轮廓度数值的一半，绘制性能窗口的最小轮廓图形，然后形成性能窗口轮廓的标准公差带图形。

2)定义编程零点，编制窗口的测量程序；

2.1)根据测量的顺序，选择零件窗口轮廓上的某点作为编程零点，

其中选择零件窗口轮廓上的某点作为编程零点时，以交点或某段轮廓线的中点为佳。

2.2)以编程零点为起点，沿零件窗口轮廓扫描一周，获得实际窗口轮廓图形。

其中扫描是利用光学测量仪(Optical Gaging Products，简称OGP)扫描零件窗口轮廓。

3)在夹具上装夹零件，保证零件性能窗口与水平投影面垂直，调用窗口的测量程序，自动测量性能窗口实际轮廓图形，将其与性能窗口轮廓的标准公差带图形进行比较，若性能窗口实际轮廓图形在标准公差带图形阴影范围内即为合格，否则不合格。

下面结合具体实施例对本发明做进一步的详述：

实施例1：

测量图1中窗口的轮廓度不大于0.05mm

步骤1：在绘图软件上按照图1性能窗口理论图，分别向外偏置0.025mm绘制窗口的最大轮廓图形，向内偏置0.025mm绘制窗口的最小轮廓图形，然后形成如图2所示性能窗口轮廓的标准公差带图形。

步骤2：定义编程零点O，编制窗口的测量程序；

步骤3：在夹具中装夹零件，保证零件性能窗口与水平投影面垂直，调用窗口的测量程序，自动测量图3性能窗口实际轮廓图形，将图3与图2进行比较，若图3在图2阴影范围内即为合格，否则不合格。

实施例2：

测量图4性能窗口的轮廓度不大于0.025mm

步骤1：在绘图软件上按照图4窗口理论图，向外偏置0.0125mm绘制窗口的最大轮廓图形，向内偏置0.0125mm绘制窗口的最小轮廓图形，然后形成窗口轮廓的标准公差带图形。

步骤2：定义编程零点O，编制窗口的测量程序；

步骤3：在夹具上装夹零件，保证零件窗口与水平投影面垂直，调用窗口的测量程序，自动测量，将其与窗口轮廓的标准公差带图形比较，若窗口实际轮廓图形在窗口轮廓的标准公差带图形内即为合格，否则不合格。

实施例3：

测量图5窄缝类窗口宽度尺寸L＝0.5±0.02

步骤1：在绘图软件上按照图5窗口理论图，向外偏置0.02mm绘制窗口的最大轮廓图形，向内偏置0.02mm绘制窗口的最小轮廓图形，然后形成窗口轮廓的标准公差带图形。

步骤2：定义编程零点O，编制窗口的测量程序；

步骤3：在夹具上装夹零件，保证零件窗口与水平投影面垂直，调用窗口的测量程序，自动测量，将其与窗口轮廓的标准公差带图形比较，若窗口实际轮廓图形在窗口轮廓的标准公差带图形内即为合格，否则不合格。

实施例4：

测量图6外型面的轮廓度不大于0.06mm

步骤1：在绘图软件上按照图6外型面理论图，向外偏置0.03mm绘制型面的最大轮廓图形，向内偏置0.03mm绘制型面的最小轮廓图形，然后形成型面轮廓的标准公差带图形。

步骤2：定义编程零点O，编制窗口的测量程序；

步骤3：在工作台上水平放置零件，找正外型面轮廓与投影面垂直，调用外型面的测量程序，自动测量，将其与外型面轮廓的标准公差带图形比较，若外型面实际轮廓图形在外型面轮廓的标准公差带图形内即为合格，否则不合格。