测量回转曲面的方法技术

一种基于Taylor-Hobson触针式轮廓仪的装夹测量回转曲面的方法，其特征在于，首先将首个被测曲面设置于夹紧机构上，夹紧机构设置于Ta ylor-Hobson触针式轮廓仪上，然后以被测曲面水平方向最右端X2和最左端X1的差值为测量长度ΔX，调整高度方向上的坐标值以得到若干条轮廓线，找到最接近被测曲面中心点的轮廓线并保存数据，之后的被测曲面使用保存数据即可找到中心点。本发明专利技术以解决批量化生产中检测环节每次都需要去寻找回转曲面的中心的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是一种基于Taylor-Hobson触针式轮廓仪的装夹测量回转曲面 的方法。
技术介绍
光学元件的传统检测方法与技术已沿用了数十年。光学检测涉及被测元件材料、 口径、种类以及测试技术、仪器和设备等。被测元件的种类繁多，包括有平行平板、球面、非 球面、自由曲面、衍射光栅、锥镜、柱面透镜等，非球面中有特殊的非球面如抛物面、椭球面、 双曲面和除此以外的其它非球面。光学检测中常用的主要仪器可分为干涉仪类、表面轮廓 仪类、MTF测试仪类、精密球径仪类、焦距与偏心测试仪器类及其它仪器等。 国内外都在研制和发展各自的先进仪器。国内以南京理工大学和成都太科公司为 代表的干涉仪制造厂家，各类数字式干涉仪产品口径有Φ 25mm~Φ 600mm;进口以美国Zygo 公司为代表从口径4〃~32〃各类干涉仪;Zygo公司以3D干涉显微镜为基本原理发展的非接 触式表面轮廓仪，从早期Maxim 3D 5700到现代最新的Zemapper System等；英国Taylor-Hobson触针式轮廓仪;满足实际需求的三坐标测量仪、4D干涉仪等。 然而，在光学检测仪器和技术应用上，仍存在很多问题和不足。目前，尚未有关于 利用Taylor-Hobson触针式轮廓仪在批量化生产中减少产品在检测环节检测回转对称曲面 的滞留时间。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于Taylor-Hobson触针式轮廓仪的装夹测量回转曲 面的方法，以解决曲面口径为10~50mm或者l-3mm小口径的零件批量化生产中检测环节每 次都需要去寻找回转曲面的中心的问题，尤其是在遇到大R值小口径回转曲面进行检测时 需频繁的去偏移调整，其过程即繁琐又困难且浪费了大量工时。 为解决上述技术问题，本专利技术首先将首个被测曲面设置于夹紧机构上，夹紧机构 设置于Taylor-Hobson触针式轮廓仪上，然后以被测曲面水平方向最右端X2和最左端XI的 差值为测量长度AX，调整高度方向上的坐标值以得到若干条轮廓线，找到最接近被测曲面 中心点的轮廓线并保存数据，之后的被测曲面使用保存数据即可找到中心点。 调整高度方向上的坐标具体步骤包括： 步骤一、目测将测针针尖放在被测曲面中心的正上方，记录当前显示的高度方向Y 坐标值； 步骤二、将记录的Y坐标值减去0.1mm，得到Y1值。将针尖抬起，手动将三维工作台 移动至Y1坐标处，测针下垂，输入测量名称和测量长度△ X后开始测量，得到第一条轮廓线； 步骤三、将针尖抬起，将Y1坐标值加上〇. oimm，得到Y2值。手动将三维工作台移动 至Y2坐标处，测针下垂，输入测量名称和测量长度△ X后开始测量，得到第二条轮廓线； 步骤四、在Y2的基础上以0 · 01mm为间距，得到Y3，Y4……Υ21，重复步骤三直至得到 第二十一条轮廓线；所述的找到最接近被测曲面中心点的轮廓线具体实现方式为:将被测曲面以及 夹紧机构移至金相显微镜200倍视野下，调整前后方向确保在显微镜下看到的第一条线与 Taylor-Hobson触针式轮廓仪上测量的第一条线为同一条线即Y1，依此为起点逐条观察划 线痕迹，其中最接近工件加工回转中心点的那条线，即为目标值，记录下该条轮廓线的编 号。所述的最接近被测曲面中心点是指与实际中心点距离误差小于0.01mm的中心点。 所述的夹紧机构包括从上至下依次设置的第一夹具体、第二夹具体和第三夹具 体，其中：第三夹具体设置于Taylor-Hobson触针式轮廓仪上，被测曲面设置于第一夹具体 和第二夹具体之间。 所述的第一夹具体为弹簧夹头结构。 所述的第二夹具体的上部与第一夹具体旋紧配合，下部开有与第三夹具体扣合的 V字形槽。 所述的第三夹具体的上部设有与第二夹具体的下部扣合的凸起球结构，下部设有 与Taylor-Hobson触针式轮廓仪夹紧设置的突出的圆柱结构。 所述的第二夹具体和第三夹具体上设有对齐标识。 本专利技术方法的效果是利用金相显微镜在完成一次装夹调整后可重复且准确地找 到最接近待测非球面中心的轮廓线，继而得到准确的面型值，在保证检测质量的同时，又大 幅度的降低检测工时，满足生产线上快速检测的需求。【附图说明】图1是本专利技术Taylor-Hobson触针式轮廓仪示意图。 图2是本专利技术测量曲面面型时的示意图。 图3是本专利技术夹紧机构的爆炸图。 图4是本专利技术夹紧机构的示意图。图5是被测曲面的中心在金相显微镜放大200倍下的示意图。图6是完成一次调试后反复装夹测量实际效果。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术汽车电子开关外观件的局部电镀结构作进一步详细说明。 如图1和图2所示，本实施例包括以下步骤： ①根据被测曲面4的矢高，选择合适的测针，测针的选择以针尖角度不与被测元件 表面干涉为好； ②选择与被测曲面4的R值接近或者矢高值接近的标准球进行校正，以补偿机械结 构的不确定因素； ③如图3和图4所示，将第三夹具体7底部一个突出的圆柱放入Taylor-Hobson触针 式轮廓仪1的三维工作台2上并夹紧；④将第二夹具体6下方三个V字形槽，放在第三夹具体7上三个小球上。注意将夹具 体上刻有字母A的标记对齐； ⑤将被测曲面4放入第二夹具体6,注意安放平面不要有歪斜产品平面与夹具平面 贴合紧密； ⑥将第一夹具体5旋入第二夹具体6，至此完成被测曲面4装夹；⑦目测将测针针尖3放在被测曲面4中心的正上方，记录当前显示的Y坐标值； ⑧将测针移动到被测曲面4的最右端，记录当前X坐标值X2，将针尖抬起，移动到被 测曲面4的最左端，记录当前X坐标值XI，将X2值减去XI值，得到所需的测量长度Δ X。 ⑨将记录的Y坐标值减去0.1_，得到Y1值。将针尖抬起，手动将三维工作台移动至 Π 坐标处，测针下垂，输入测量名称和测量长度△ X后开始测量，得到第一条轮廓线。 ⑩将针尖抬起，将Y1坐标值加上0.01mm，得到Y2值。手动将三维工作台移动至Y2坐 标处，测针下垂，输入测量名称和测量长度A X后开始测量，得到第二条轮廓线。 (0)在Y2的基础上以0.01mm为间距，得到Y3，Y4……Υ21，重复步骤⑥直至得到第二 i 条轮廓线。 如图5和图6所示，将待测曲面4连同第一夹具体5、第二夹具体6-起拿到金相显 微镜200倍视野下观察，调整焦距后可以看到二十一条直线，200倍视野下可以看到在非球 面的中心有一个由于加工回转零件产生的点，找到最接近非球面中心点的一条轮廓线，调 整前后方向，记录下是第几根轮廓线，此轮廓线与实际的中心点的距离误差在〇_〇.01mm内。 I象在Taylor-Hobson触针式轮廓仪保存的二^--条轮廓线中找到步骤⑧所对应的 那一条轮廓线，由于此轮廓线是最接近被测曲面4中心的轮廓线，存在少于0.01mm的误差， 该误差在实际应用中此误差可忽略不计。 ?完成被测曲面4旋转中心找整调试，将第一夹具体5旋松拿走，从第二夹具体6 取出被测曲面4，放入另一个被测工件，重复步骤④至⑥注意每次都需要将标记A对齐，不可 放错。开始下一个零件的测量，此时已无需再去重复步骤⑦至@即可完成测量工作。【主权项】1. 一种基于Taylor-Hobson触针式轮廓仪的装夹，其特征在于，首 先将首个被测曲面设置于夹紧机构上，夹紧机构设置于Taylor-Ho本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Taylor‑Hobson触针式轮廓仪的装夹测量回转曲面的方法，其特征在于，首先将首个被测曲面设置于夹紧机构上，夹紧机构设置于Taylor‑Hobson触针式轮廓仪上，然后以被测曲面水平方向最右端X2和最左端X1的差值为测量长度ΔX，调整高度方向上的坐标值以得到若干条轮廓线，找到最接近被测曲面中心点的轮廓线并保存数据，之后的被测曲面使用保存数据即可找到中心点。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汤亮，
申请(专利权)人：上海现代先进超精密制造中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31