专利名称：一种非完整凹球面球径尺寸的准确测量方法
技术领域：
本发明属于测量技术，涉及一种能够快速简捷测量表面并非完整的凹球面的球径检测方法。
背景技术：
石油钻井设备中有相当一部分的重要零件内部设计有表面并非完整的凹球面结构，该非完整凹球面结构起到承上启下的作用，将其下方的油路孔和上方的精密孔连接沟通。精密孔和油路孔位置依据零件实现的功能设计确定，如果两者之间不存在非完整凹球面结构，油路可能直接相交于精密孔壁，从而破坏精密孔孔壁，影响精密孔的密封效果，甚至导致密封失效，因此非完整凹球面结构在精密孔和油路孔之间起到非常重要的作用。由于非完整凹球面结构不位于零件表面上，且非完整凹球面结构球径较小，其下方还有油路孔与之沟通，准确测量非完整凹球面结构的球径相当困难。目前主要采用两种方法保证非完整凹球面结构的球径一是机床保证方法，即依靠机床、刀具保证非完整凹球面结构的加工符合技术图纸的要求。二模板定性检测，即根据非完整凹球面结构的球径选择合适的标准球头样板逐个放入被测的非完整凹球面结构，根据球头与非完整凹球面结构的球面吻合程度定性判断其球径是否合格。但是这两种方法对非完整凹球面结构的球径保证都存在以下局限性与不足之处机床保证方法机床刀具经过多次使用后，会有不同程度的磨损及破损，而且在刀具的装夹、对刀等操作环节均存在不同程度的误差，导致非完整凹球面的球径加工后存在球径大小不可控、质量稳定性差等问题。模板定性检测根据球头与所加工孔的吻合程度，不能定量测量非完整凹球面结构的球径大小。由于检验人员的分辨力、视力、责任心、质量意识、技术熟练程度、操作的精细程度及故有的操作习惯因人而异各不相同，以及温度等客观因素都会给测量带来或大或小的误差。

发明内容
本发明提出一种测量准确、质量稳定性好的非完整凹球面结构的球径尺寸测量方法。本发明的技术解决方案是，检测步骤如下(I)将非完整凹球面结构2置于水平台面8上，使非完整凹球面的所在表面6与水平台面8的工作表面平行，根据被测非完整凹球面结构2的球径尺寸Φ ，选择标准球头样板I，将标准球头样板I置于被测非完整凹球面4与其所在表面6所形成的棱边3之上，标准球头样板I的直径尺寸OD'大于被测非完整凹球面球径尺寸Φ ，两者的直径差值为Φ 2 Φ 5mm ;(2)测量标准球头样板的最高点5至非完整凹球面2所在表面6的高度尺寸H’ (3)测量非完整凹球面所在表面6至非完整凹球面4的最低点处7的深度尺寸H ；
(4)将标准球头样板I的直径尺寸ΦΝ、标准球头样板的最高点5至非完整凹球面所在表面6的高度尺寸H,输入计算机，通过公式
权利要求
1.一种非完整凹球面球径尺寸的准确测量方法，其特征是，检测步骤如下 (1)将非完整凹球面结构2置于水平台面8上，使非完整凹球面的上端面6与水平台面8平行，根据被测非完整凹球面结构4的球径Φ ，选择标准球头样板I，将标准球头样板I置于被测非完整凹球面4与其所在表面6所形成的棱边3之上,标准球头样板I的直径◎D’大于被测非完整凹球面球径Φ 2 OD5mm ； (2)测量标准球头样板I的最高点5至非完整凹球面端面6的高度H’； (3)测量非完整凹球面端面6至非完整凹球面的最低点处7的深度H； (4)将标准球头样板I的直径Φ ’、标准球头样板I的最高点5至非完整凹球面端面6 φ/y Y ( (τ)/y'2的高度H’输入计算机，利用弦长χ = 2Α ·^_ -\η'-— \求得非完整凹球面的弦长S，2 J { 2 J再将弦长S和非完整凹球面端面6至非完整凹球面的最低点7处的深度H输入计算机中，\ Ii φζ> ( , φζτ 丫)利用 2]/[了J {H J 求出被测非完整凹球面结构4的球径Φ 。 Φ1) = ^-J— + H AH
2.根据权利要求I所述的一种非完整凹球面的球径尺寸的准确测量方法，其特征是，所述的水平台面是指测量平板或机床工作台。
全文摘要
本发明属于测量技术，涉及一种能够快速简捷测量表面并非完整的凹球面的球径检测方法。本发明根据非完整凹球面球径的准确测量要求，提出一种非完整凹球面球径的准确检测算法及一种快速测量方法，是将直径尺寸大于非完整凹球面球径尺寸的标准球头样板放置在非完整凹球面所在表面棱边之上，通过测量标准球头样板最高点至非完整凹球面所在平面的高度尺寸、非完整凹球面最低点至非完整凹球面所在平面的深度尺寸，结合标准球头样板的直径尺寸，计算得到非完整凹球面结构的球径准确数值。该测量方法简单，操作方便，便于检验员准确判断非完整凹球面的球径是否符合图纸要求，并准确测量出非完整凹球面球径的实际加工数据。
文档编号G01B21/10GK102878967SQ20121026555
公开日2013年1月16日 申请日期2012年7月27日 优先权日2012年7月27日
发明者陈建元 申请人:中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所