一种深孔圆度及表面形貌实时检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种深孔圆度及表面形貌实时检测装置及方法，属于深孔检测的技术领域，上述深孔圆度及表面形貌实时检测装置集机、电、光于一体，结构简单，成本低廉，使用方便，可以将深孔内壁信息通过CCD相机完全复刻到数据处理系统上，通过光圈Ⅰ与理想圆轮廓对比，用最小二乘法原理推算出圆度，通过光圈Ⅰ和光圈Ⅱ形成的光环所得图像强度信息变化分析表面形貌，可以提取关于局部不连续性的信息，例如裂纹和孔洞等缺陷。使用脉冲定位传感器和光电编码器相配合，实现对孔壁任意位置的检测，这使对深孔零件进行圆度、表面形貌检测的手段趋于高精化，是深孔检测技术上的重要突破。是深孔检测技术上的重要突破。是深孔检测技术上的重要突破。

【技术实现步骤摘要】
一种深孔圆度及表面形貌实时检测装置及方法


[0001]本专利技术属于深孔检测的
，具体公开了一种深孔圆度及表面形貌实时检测装置及方法。

技术介绍

[0002]随着现代科学技术与现代工业的极速发展，深孔类零件，如空心车轴、气缸、液压缸和火炮身管等在汽车工业和国防工业等领域有着广泛且重要的应用。深孔加工是机械制造领域的难题之一，由于刀具的挠度和振动，保证直线度、圆柱度和内径公差十分困难。同时，深孔类零件常常用于轴孔配合中，通常面临较严峻的磨损、振动和热环境，因此其内壁容易发生裂纹等缺陷，从而进一步影响零部件的密封和运动性能。因此，深孔内表面的形状误差、尺寸误差和缺陷情况的检测对该类零件的质量控制和故障诊断有着十分重要的意义。
[0003]在某些领域中，机械系统对深孔零件的精度提出了更高的要求，机械零件的形状和位置误差很大程度的反映了其加工精度。其中，圆度误差是指被测圆柱面任一正截面实际圆相对于理想圆的变动量，是许多其他形位误差的评定基础。对回转零件或零件的回转表面而言，外径的检测方法较多且精度较高，而孔径的高精度检测方法相对较少，尤其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深孔圆度及表面形貌实时检测装置，其特征在于，包括定心机构、检测机构、直线驱动机构和数据处理系统；所述检测机构包括透明管、激光发射器、光环发生器、扩散镜、透镜、投影屏和CCD相机；所述激光发射器、光环发生器、扩散镜、透镜、投影屏和CCD相机安装在透明管内，且中心均位于透明管的中心轴上；所述投影屏上绘制有理想圆轮廓；所述光环发生器包括负透镜、正透镜、圆形狭缝和锥形反射镜；所述激光发射器发射的光经过负透镜和正透镜准直和扩展，穿过圆形狭缝，入射到锥形反射镜上，反射光部分投射在深孔内壁上形成光圈Ⅰ，部分经过扩散镜在深孔内壁上形成光圈Ⅱ，光圈Ⅰ和光圈Ⅱ被深孔内壁反射至透镜，由透镜聚焦到投影屏上，由投影屏将光圈Ⅰ、光圈Ⅱ和理想圆轮廓传输至CCD相机，CCD相机将光学影像转化为数字信号传输至数据处理系统中；所述数据处理系统用于对理想圆轮廓与光圈Ⅰ进行对比分析，计算圆度误差，对光圈Ⅰ和光圈Ⅱ形成的光环进行图像加工、圆度拟合及强度信息提取，分析光环的光强度值，提取关于局部不连续性的信息；所述定心机构安装在透明管的两端，用于使透明管的中心轴与深孔的轴线重合；所述直线驱动机构用于驱动定心机构和检测机构沿深孔轴线直线移动。2.根据权利要求1所述的深孔圆度及表面形貌实时检测装置，其特征在于，定心机构包括定心座、安装轴、定位体、弹性元件、滑动体、压簧和旋钮；所述定心座的第一端面与透明管的端部连接，中心位于透明管的中心轴上；所述安装轴固定在定心座的第二端面，与定心座同轴设置；所述定位体套设在安装轴上，第一端面与定心座的第二端面相接，第二端面设置有楔形槽，定位体由弹性材料制成，周向设置有多个凸起的弹性元件；所述滑动体包括滑动套、导向环和楔形滑块，导向环和楔形滑块滑动套设在安装轴上；所述楔形滑块的第一端面为楔形面...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈振亚，杨尚进，白宇鑫，马卓强，苏蔚涛，石瑞涛，
申请(专利权)人：中北大学，
类型：发明
国别省市：