CN110779417A - 一种异形件检测工装及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形件检测工装及检测方法，属于工件检测技术领域。它包括第一检测块以及第二检测块，所述第一检测块与第二检测块垂直相接，第一检测块上设置有第一工作面，所述第二检测块上设置有第二工作面，所述第一工作面以及第二工作面上分别设置有圆弧件。工装结构简单，结构刚性良好，便于制作及使用，检测方法无需使用复杂的机器部件，利用现有的检测设备，且检测过程中百分表或千分表不需要变换位置，检测的方法也较为简单，方便应用。

Description

一种异形件检测工装及检测方法

技术领域

本发明属于工件检测技术领域，更具体地说，涉及一种异形件检测工装及检测方法。

背景技术

连铸生产中构成连铸线的单台连铸机一般称为扇形段，一般又分为弧形段(或弯曲段)、矫直段、水平段等。按铸坯的不同又可分为板坯扇形段、方坯扇形段、圆坯扇形段、异形坯扇形段等。生产中最常见的是板坯扇形段和方坯扇形段。扇形段的工件在工作中受连铸坯热辐射、冷却水喷洒、热腐蚀性气体侵蚀、铸坯重力、铸坯压力等因素影响，且连铸过程中扇形段工件工作连续无间歇，只有在相应工件出现异常或者扇形段达到一定过钢量时才进行相应工件的更换和工件的下线维修。而扇形段工作环境恶劣，工作无间歇的特性，造成了扇形段应经常更换、维修。维修分为离线检修和工厂精度恢复：离线检修(在连铸现场的离检车间)进行辊组更换、冷却系统的喷嘴更换、润滑系统零件更换，压力试验、校弧、标定等工作，上述内容只能进行简单工件的更换，并不能完全恢复大型工件由于磨损等因素带来的精度影响。工厂精度恢复(专业制造厂)对辊组进一步拆解轴承、密封等零部件更换，对报废零件进行制作，扇形段框架的精度进行恢复。中国专利申请号为：200520078968.2，申请日为：2005.06.24的“新式扇形段基础框架”，其公开了一种扇形段框架的结构。

扇形段框架的精度恢复则要求在加工机床上对扇形段框架进行检测，检测其各部位尺寸与设计图纸偏差并做记录，这是制定扇形段框架的精度恢复方案的基础环节，制定扇形段框架的精度恢复方案后，补焊修复最后由加工机床恢复精度尺寸。在进行扇形段的检测过程中，由于扇形段框架上的工作面发生磨损变化，且相对于工作面无法找到或很难找到参照(由于扇形段框架为框架式结构，其设计原点一般位于扇形段框架中心位置，在对其外部进行测量时，由于工作面的磨损变化，无法选择设计原点作为参照点进行确定工作面的坐标，进行确定工作面磨损后与磨损前的差值)，故采用一般的机床或坐标测量仪或激光跟踪仪进行检测产生困难，很难完成检测工作。

现有技术中，中国专利申请号为：200710025010.0，申请日为：2007.07.10的“数控机床精度检测及对刀装置”，其包括机壳、机盖、水平水柱、百分表或千分表，两百分表或千分表按其上触头伸缩方向相互垂直的位置关系置于机壳内，机盖置于机壳上侧并与之连接，水平水柱固定在机壳上。其进行一次装夹就可以完成机床的X、Z方向的各项运动精度的检测，稳定性好，从而使检测结果更精准；但需要设计制造新的百分表或千分表，不利于检测过程中使用。

中国专利申请号为：201910077488.0，申请号为：2019.01.28的“一种三维测试仪”，其包括作为工作平台的基准板、固定在基准板上的横向检测机构、纵向检测机构、竖向检测机构、以及用于定位待测工件的大孔心轴和小孔心轴、夹紧待测工件的气缸装置；横向检测机构包括左右滑动机构、支架、小孔心轴、左右百分表，竖向检测机构包括两个侧面短轴、悬浮连接所述侧面短轴与支架的弹簧、上下百分表，纵向检测机构包括前后滑动机构、大孔增高垫、大孔心轴、前后百分表。解决了异形零件在三维空间方向上的距离、角度等的测量通常采用三坐标测量仪配合定制测量程序和夹具的问题；但需要制定专门的三维测量仪，增加了经济支出。

发明内容

1.要解决的问题

针对现有异形件难以检测的问题，本发明提供一种异形件检测工装，该工装结构简单，结构刚性良好，便于制作及使用。

本发明的另一目的在于提供一种异形件检测方法，无需使用复杂的机器部件，利用现有的检测设备，且检测过程中百分表或千分表不需要变换位置，检测的方法也较为简单，方便应用。

2.技术方案

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

本发明的一种异形件检测工装，包括第一检测块以及第二检测块，所述第一检测块与第二检测块垂直相接，第一检测块上设置有第一工作面，所述第二检测块上设置有第二工作面，所述第一工作面以及第二工作面上分别设置有圆弧件。

作为本发明的进一步说明，所述圆弧件为圆弧形凹槽或圆弧形凸起。

作为本发明的进一步说明，所述第一检测块数量为两块，第二检测块数量为一块，第二检测块两端分别设置有第一检测块，异形件检测工装整体呈“工”字形。

作为本发明的进一步说明，所述第一检测块上第一工作面的相邻面或相对面上设置有定位面，所述定位面上设置卡合结构。

作为本发明的进一步说明，所述卡合结构为定位槽。

作为本发明的进一步说明，所述第一检测块或第二检测块上设置有定位孔。

本发明的一种异形件检测方法，包括以下步骤：

S1、将待检测工件置于检测设备上，并对水平基准面进行校正，将待测工件的一个设计基准面与水平基准面重合或平行；

S2、在待测工件上选取或加工初始检测面，并根据初始检测面制作异形件检测工装；

S3、将异形件检测工装卡合固定在初始检测面上，在检测设备上安装百分表或千分表；

S4、控制检测设备带动百分表或千分表在异形件检测工装第一检测块的圆弧件上移动，百分表或千分表在测量杆达到最大伸长量或最小伸长量时，检测设备记录百分表或千分表的位置数据，记为X方向零点，检测设备X坐标对零；

S5、控制检测设备带动百分表或千分表在异形件检测工装第二检测块的圆弧件上移动，百分表或千分表在测量杆达到最大伸长量或最小伸长量时，检测设备记录百分表或千分表的位置数据，记为Z方向零点，检测设备Z坐标对零；

S6、控制检测设备运动至水平基准面上，记为Y方向零点，检测设备Y坐标对零，得到新的空间坐标原点(0，0，0)；

S7、根据新的空间坐标原点(0，0，0)，检测设备移动，百分表或千分表在待测工件表面测得待测平面数据，并测量值与图纸设计值进行比较，分析偏差。

作为本发明的进一步说明，所述的检测设备包括机床、坐标测量仪或激光跟踪仪中的一种。

作为本发明的进一步说明，所述的步骤S1中对水平基准进行校正为，查看待检测工件的设计图纸，选取设计图纸中的一个设计基准面与水平基准面重合或平行，设计基准面与水平基准面的距离已知，并选取水平基准面上的四个点放置在检测设备的等高垫铁上，使得四个点共面。

作为本发明的进一步说明，所述的步骤S2中初始检测面应选取待检测工件的水平基准面校正后的水平面或非使用面，且初始检测面与水平基准面平行或垂直。

3.有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明的一种异形件检测工装，在进行异形件检测的过程中，需要借助异形件检测工装去确定相应的位置坐标，在日常使用过程中，一般使用笛卡尔坐标系(直角坐标系)，直角坐标系中空间内一点的坐标为(x，y，z)，在将异形件安放在检测设备(一般为机床、坐标测量仪等常用的数字化检测设备)时百分表或千分表测头碰触水平基准，可以确定一个坐标方向“0”点，若要确定另外两个坐标方向“0”点则需要利用第一检测块以及第二检测块去分别确定，利用异形件检测工装无需改变百分表的位置可方便的将百分表测头定位在空间某一原点，便于后续其他点的检测；

(2)本发明的一种异形件检测工装，在检测的过程中，使用圆弧件进行确定直角坐标系中未知方向坐标的原点，使用方式简单，圆弧件为圆弧形凹槽或圆弧形凸起，都利用了平面内一点与圆之间的距离关系，结构简单，使用方便；

(3)本发明的一种异形件检测工装，为了检测直角坐标系中不同方向的坐标，第一检测块需要与第二检测块相接，为了保证工装的稳定性，工装整体呈“工”字形更加的稳固牢靠，便于固定在异形件上，结构简单，刚性好，方便制造及使用；

(4)本发明的一种异形件检测工装，为了便于工装固定在异形件上，需要在工装上设置定位面，定位面上设置卡合结构，可方便的将工装卡合在异形件上，在后续对定位孔使用销钉进行定位时，工装不会发生位置的偏移，进一步增强工装卡合在异形件上的稳定性；

(5)本发明的一种异形件检测方法，在针对异形件制作工装基础上，仅使用普通的检测设备，再利用百分表和千分表以及平面内一点与圆周的位置关系，进行确定直角坐标系以及空间虚拟原点的坐标，根据新建立的直角坐标系进行后续的测量，无需使用复杂的机器部件，检测的方法也较为简单，方便应用；

(6)本发明的一种异形件检测方法，设计图纸的一个设计基准面与水平基准面重合时，设计图纸的设计零点在水平面上，设计基准面与水平基准面平行时，设计零点平行于水平面，且设计零点与水平面的距离已知，方便后续计算；

(7)本发明的一种异形件检测方法，初始检测面的高度数据可移动检测设备得到初始检测面与水平面的距离(通过检测设备的Y坐标差值即可得到)，由于设计零点与水平面的距离已知，可得到初始检测面与设计零点的距离，在根据初始检测面制定工装时，工装的结构尺寸数据已知，可得到圆弧件最低点或最高点距离初始检测面的垂直距离，在利用工装进行建立坐标系的过程中，实际上是在通过工装圆弧件最低点或最高点，且与水平基准平行的平面上建立直角坐标系，且该直角坐标系与设计图纸坐标系关于X、Z轴平行、关于Y轴重合，而圆弧件与设计零点在Y方向上的距离已知，故将直角坐标系沿Y轴平移(在检测设备上体现为，在Y坐标对零)。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本发明范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1为本发明实施例1的一种异形件检测工装的整体结构示意图；

图2为本发明实施例1的一种异形件检测工装定位面方向的结构示意图；

图3为本发明实施例1的一种异形件检测工装侧面结构示意图；

图4为本发明实施例4的一种异形件检测方法进行检测的连铸扇形段框架的结构示意图；

图5为本发明实施例4的一种异形件检测方法利用异形件检测工装进行确定坐标方向X“零点”的示意图；

图6为本发明实施例4的一种异形件检测方法在建立直角坐标系后进行一侧斜度平面检测的状态示意图；

图7为本发明实施例4的一种异形件检测方法不同于图6的进行另一侧斜度平面检测的状态示意图；

图8为图5-8的状态结合示意图；

图9为发明实施例4的一种异形件检测方法利用异形件检测工装进行确定坐标方向Z“零点”的示意图；

图10为图6状态示意图的整体结构示意图；

图11为图9和图10的结合整体结构示意图。

附图中：1、第一检测块；2、第二检测块；3、第一工作面；4、第二工作面；5、圆弧件；6、定位面；7、定位孔；8、机床；9、百分表。

具体实施方式

下文对本发明的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本发明可实施的示例性实施例。尽管这些示例性实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实施本发明，但应当理解可实现其他实施例且可在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明作各种改变。下文对本发明的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本发明的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本发明的特点和特征的描述，以提出执行本发明的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本发明。因此，本发明的范围仅由所附权利要求来限定。

下文对本发明的详细描述和示例实施例可结合附图来更好地理解，其中本发明的元件和特征由附图标记标识。

实施例1

如图1、图2和图3所示，本实施例的一种异形件检测工装，是基于连铸扇形段框架上的初始检测面进行设置。

本实施例的异形件检测工装包括第一检测块1以及第二检测块2，第一检测块1数量为两块，第二检测块2数量为一块，第二检测块2两端分别设置有第一检测块1，异形件检测工装整体呈“工”字形，在实际使用过程中，对于第一检测块1和第二检测块2的材料选取应为弹性系数小和表面摩擦不大的。在进行使用异形件检测工装进行测量的过程中，需要将百分表9或千分表磁力座吸(一般使用磁吸，也可采用其他的安装方式，例如卡合、固定连接等方式)附在检测设备上，控制检测设备带动百分表9或千分表移动，百分表9或千分表测头(测量杆自由端)轻压在第一检测块1和第二检测块2上，为减少误差，第一检测块1以及第二检测块2的材料弹性不能太大；为减少百分表9或千分表测头的磨损，需要减少表面摩擦。钢材的获取容易，方便加工，为较优的选择。第一检测块1需要与第二检测块2垂直相接，由于第一检测块1与第二检测块2需要检测出一个平面内的两个坐标，在直角坐标系中，平面内的两个坐标是垂直的，故进行坐标检测的部分也应是垂直的，为了第一检测块1与第二检测块2上用于检测的部分进行垂直设置，应把第一检测块1与第二检测块2设置为垂直，但第一检测块1与第二检测块2上的圆弧件5高度对测试结果没有影响，本实施例为了便于将百分表9从第一检测块1上的圆弧件5移动至第二检测块2的圆弧件5上，故将第二检测块2的高度设置低于第一检测块1高度，在使用过程中，无需抬起百分表9，可直接进行平移。

第一检测块1上设置第一工作面3，第二检测块2上设置第二工作面4，第一工作面3和第二工作面4上分别设置圆弧件5，本实施例的圆弧件5为圆弧形凹槽，第一工作面3和第二工作面4上的圆弧形凹槽相互垂直。在后续进行检测的过程中，能够直接测出直角坐标系中同一平面上的两坐标。

第一检测块1工作面的相对面为定位面6，定位面6在于实现与异形件之间的卡合关系，故可根据异形件初始检测面进行选择，能够实现与初始检测面形成卡合关系即可，本实施例的异形件检测工装是针对连铸扇形段框架进行制作，由于初始检测面为带有凸起的部分，故定位面6上设置卡合结构为定位槽，根据初始检测面选取的不同可采用不同的卡合结构，但一般应选取容易卡合的部分。

为了达到进一步的定位效果，在第一检测块1或第二检测块2上设置定位孔7，在定位孔7中穿过销钉，并用紧固螺栓紧固，能实现对异形件检测工装与异形件之间的进一步固定，本实施例的定位孔7设置在两块第一检测块1上，通过多个定位孔7实现进一步固定的功能。定位孔7的数量上没有限制，能够实现异形件检测工装的固定即可。

实施例2

本实施例的一种异形件检测工装与实施例1结构基本相同，均是针对于连铸扇形段框架，初始检测面为凸起的，其不同之处在于圆弧件5为圆弧形凸起。

实施例3

本实施例的一种异形件检测工装与实施例1结构基本相同，其不同之处在于定位面6与第一工作面3和第二工作面4相邻，初始检测面为凹槽，定位面6表面的卡合结构为凸起。

实施例4

本实施例根据连铸扇形段框架以及实施例1中的一种异形件检测工装，提出一种异形件检测方法的具体实施示例。

包括以下步骤：

S1、将连铸扇形段框架的水平基准(图4中A基准，本实施例中A基准即为设计图纸中的一个设计基准面，设计基准面与水平基准面重合)放置在机床8的等高垫铁上(新制成的扇形段框架应将A基准加工水平)，使用塞尺检测扇形段框架的A基准是否满足“操作维护手册”(即为实际操作应当满足的规定)要求或设计图纸要求(A基准在检测过程中作为水平基准使用，必须保证放置在等高垫铁的A基准四点共面，才能将A基准视为水平基准，A基准在使用或检测过程中放置在等高垫铁上，本应是共面的，但可能因受力变形导致不共面，此时，需要用已知厚度的垫片塞实调平，或者将A基准加工水平，由于A基准设计之初就是为了将扇形段框架放置在检测设备上，即使对其进行加工，再用相应垫片补足加工去除量，不影响后续的使用)，按照扇形段框架的侧面竖直基准将其校直，完成机床8的校正工序。在机床8校正的过程中，本实施例仅仅针对具体的扇形段框架选取了合适的A基准作为水平基准，在实际检测的过程中，水平基准即为机床8的等高垫铁，便于后续的检测。

S2、在待测工件上选取或加工初始检测面，并根据初始检测面制作异形件检测工装；如图4所示，本实施例针对扇形段框架进行检测，在扇形段框架的设计图纸上点A7为坐标原点，但点A7位于扇形段框架的空间中心位置，无法获取该点的具体信息，无法进行建立直角坐标系测试得到使用后的状态数据，并进行扇形段框架原设计图纸尺寸和使用后的状态数据对比。故建立新的直角坐标系。需要选取初始检测面，根据初始检测面进行异形件检测工装的制作。在选取初始检测面的过程中，一般选择已有的与水平基准平行的平面，或者在异形件的非工作面上加工一个与水平基准平行的面。本实施例中图4的A1-A6的六个面中，面A3和面A4均为与A基准平行的面(由于本实施例中选定的两个面共面，且后续需要进行堆焊修复，即使与水平基准不平行也不影响设备的使用)，在选取好初始检测面后，若该平面不水平，可参照水平基准加工至水平。面A1、A2、A5、A6均为有一定倾角的面，是后续需要进行检测的面。根据异形件初始检测面制作异形件检测工装主要是改变工装定位面6的卡合结构，工装与初始检测面进行卡合均为现有技术。本实施例所应用的异形件检测工装如图1-3所示结构，即为实施例1中所示的异形件检测工装。

S3、将实施例1中所示的异形件检测工装卡合在图4中的A3和A4面上，形成如图5和图9的状态，工装定位面6的凹槽卡在面A3面A4上凸起，形成卡合结构，再通过销钉穿过定位孔7，稳固异形件检测工装与初始检测面之间的卡合关系，使得工装在使用的过程中不会发生移动。在机床8上安装百分表9，同理千分表也可应用在机床8上，在后续的使用过程中，机床8上安装的百分表9或千分表不再移动。本实施例的A3面与A4面未发生变化，与设计图纸中的相同，若已经发生了变化可进行铣削加工平，初始检测面的高度数据可移动检测设备得到初始检测面与水平面的距离(通过检测设备的Y坐标差值即可得到)，由于设计零点与水平面的距离已知，可得到初始检测面与设计零点的距离。

S4、控制机床8带动百分表9在异形件检测工装第一检测块1的圆弧形凹槽上移动(移动过程中百分表9不发生转动，移动方向为X轴方向)，圆弧形凹槽在第一检测块1的中间位置，便于计算，百分表9在测量杆达到最大伸长量时，机床8记录该点的位置数据，记为X方向零点，机床8上的X坐标进行对零。本实施例的百分表9位于圆弧件5对称面的正上方(百分表9与竖直平面之间有一定夹角不影响测量)，百分表9测量杆的伸长量最大，此时到达第一检测块1圆弧形凹槽的最低点。

S5、控制机床8带动百分表9在异形件检测工装第二检测块2的圆弧形凹槽上移动(移动方向为Z轴方向)，当百分表9指针指向最小时，百分表9测量杆的伸长量最大，此时百分表9测头位置为弧形凹槽的最低点，机床8记录该点的位置数据，记为Z方向零点，机床8上的Z坐标进行对零(Z坐标对零与X坐标对零基本等同)，由此得到了X、Z轴的方向以及相应轴线上的零点，即已经建立了一个平面直角坐标系，还需要一个与该平面直角坐标系垂直的Y轴就可建立空间直角坐标系。

S6、控制机床8移动百分表9测量杆尖端至水平基准面上(本实施例即为机床8等高垫铁处)，此时，记为Y方向零点，机床8上的Y坐标进行对零，竖直方向即为Y轴方向。由此笛卡尔坐标系即建立完成，根据机床8记录的数据即可确定空间坐标原点以及X、Y、Z坐标轴。

S7、在确定好新的坐标系后，本实施例新的空间坐标原点(0，0，0)为设计图纸的设计零点，机床8在如图6-8所示位置(其整体结构示意图如图10和图11所示)移动，百分表9在待测工件表面测得待测平面数据，通过对比实际测得的平面数据与设计图纸上相应的平面数据，即可得到实际测得的数据与设计图纸数据之间的差值，并根据差值设计修补方案。

本方法旨在通过异形件检测工装，借用百分表9或千分表以及机床8等数字化检测设备的情况下，在异形件外部建立空间直角坐标系，并将该空间直角坐标系转移至设计图纸的坐标原点，在整个过程中百分表9或千分表不需要移动，使用方便，后续对数据根据建立的直角坐标系进行测量，属于现有技术，不属于本发明的创造范围。

下面就检测过程进行说明，由于在连铸扇形段框架的检测过程中，需要检测A1-A6的平面度，与直角坐标系的Z值无关，故只进行中心点X及Y值的测量，在测量过程中首先根据理论值X，检测实际值Y，如表1：

表1平面A1-A6中心点数值

测得平面A1至A6中心点坐标后，根据设计图纸平面A1至A6的倾斜角度，调整机床8X轴，使得机床8X轴与设计图纸的平面A1平行，然后使得百分表9在平面A1上沿X轴方向往复运动，百分表9运动过程中表盘指针的变化程度即可得到该平面的平面度，按照上述方式依次进行A2-A6平面的测量，完成平面A1至A6平面度测量，具体结果如表2：

表2平面A1-A6平面度

根据测量各个平面的平面度，制定下一步的措施。上述测量平面度过程，使用其他方法亦可以。

实施例5

本实施例与实施例4内容基本相同，其不同之处在于，异形件检测工装如实施例2所述圆弧件5为圆弧形凸起，其具体步骤如下：

S1、将连铸扇形段框架的水平基准(图4中A基准，本实施例中A基准即为设计图纸中的一个设计基准面，设计基准面与水平基准面重合)放置在机床8的等高垫铁上(新制成的扇形段框架应将A基准加工水平)，使用塞尺检测扇形段框架的A基准是否满足“操作维护手册”(即为实际操作应当满足的规定)要求或设计图纸要求(A基准在检测过程中作为水平基准使用，必须保证放置在等高垫铁的A基准四点共面，才能将A基准视为水平基准，A基准在使用或检测过程中放置在等高垫铁上，本应是共面的，但可能因受力变形导致不共面，此时，需要用已知厚度的垫片塞实调平，或者将A基准加工水平，由于A基准设计之初就是为了将扇形段框架放置在检测设备上，即使对其进行加工，再用相应垫片补足加工去除量，也不影响后续的使用)，按照扇形段框架的侧面竖直基准将其校直，完成机床8的校正工序。在机床8校正的过程中，本实施例仅仅针对具体的扇形段框架选取了合适的A基准作为水平基准，在实际检测的过程中，水平基准即为机床8的等高垫铁，便于后续的检测。

S2、在待测工件上选取或加工初始检测面，并根据初始检测面制作异形件检测工装；如图4所示，本实施例针对扇形段框架进行检测，在扇形段框架的设计图纸上点A7为坐标原点，但点A7位于扇形段框架的空间中心位置，无法获取该点的具体信息，无法进行建立直角坐标系测试得到使用后的状态数据，并进行扇形段框架原设计图纸尺寸和使用后的状态数据对比。故建立新的直角坐标系。需要选取初始检测面，根据初始检测面进行异形件检测工装的制作。在选取初始检测面的过程中，一般选择已有的与水平基准平行的平面，或者在异形件的非工作面上加工一个与水平基准平行的面。本实施例中图4的A1-A6的六个面中，面A3和面A4均为与A基准平行的面(由于本实施例中选定的两个面共面，且后续需要进行堆焊修复，即使与水平基准不平行也不影响设备的使用)，在选取好初始检测面后，若该平面不水平，可参照水平基准加工至水平。面A1、A2、A5、A6均为有一定倾角的面，是后续需要进行检测的面。根据异形件初始检测面制作异形件检测工装主要是改变工装定位面6的卡合结构，工装与初始检测面进行卡合均为现有技术。

S3、将实施例2中所示的异形件检测工装卡合在图4中的A3和A4面上，工装定位面6的凹槽卡在面A3面A4上凸起，形成卡合结构，再通过销钉穿过定位孔7，稳固异形件检测工装与初始检测面之间的卡合关系，使得工装在使用的过程中不会发生移动。在机床8上安装百分表9，同理千分表也可应用在机床8上，在后续的使用过程中，机床8上安装的百分表9或千分表不再移动。本实施例的A3面与A4面未发生变化，与设计图纸中的相同，若已经发生了变化可进行铣削加工平，初始检测面的高度数据可移动检测设备得到初始检测面与水平面的距离(通过检测设备的Y坐标差值即可得到)，由于设计零点与水平面的距离已知，可得到初始检测面与设计零点的距离。

S4、控制机床8带动百分表9在异形件检测工装第一检测块1的圆弧形凸起上移动(移动过程中百分表9不发生转动，移动方向为X轴方向)，圆弧形凸起在第一检测块1的中间位置，便于计算，百分表9在测量杆达到最小伸长量时，机床8记录该点的位置数据，记为X方向零点，机床8上的X坐标进行对零。本实施例的百分表9位于圆弧件5对称面的正上方(百分表9与竖直平面之间有一定夹角不影响测量)，百分表9测量杆的伸长量最小(压缩量最大)，此时到达第一检测块1圆弧形凸起的最高点。

S5、控制机床8带动百分表9在异形件检测工装第二检测块2的圆弧形凸起上移动(移动方向为Z轴方向)，当百分表9指针指向最大时，百分表9测量杆的伸长量最小，此时百分表9测头位置为弧形凸起的最高点，机床8记录该点的位置数据，记为Z方向零点，机床8上的Z坐标进行对零(Z坐标对零与X坐标对零基本等同)，由此得到了X、Z轴的方向以及相应轴线上的零点，即已经建立了一个平面直角坐标系，还需要一个与该平面直角坐标系垂直的Y轴就可建立空间直角坐标系。

S6、控制机床8移动百分表9测量杆尖端至水平基准面上(本实施例即为机床8等高垫铁处)，此时，记为Y方向零点，机床8上的Y坐标进行对零，竖直方向即为Y轴方向。由此笛卡尔坐标系即建立完成，根据机床8记录的数据即可确定空间坐标原点以及X、Y、Z坐标轴。

S7、在确定好新的坐标系后，本实施例新的空间坐标原点(0，0，0)为设计图纸的设计零点，机床8在待测工件上移动，百分表9在待测工件表面测得待测平面数据，通过对比实际测得的平面数据与设计图纸上相应的平面数据，即可得到实际测得的数据与设计图纸数据之间的差值，并根据差值设计修补方案。

Claims (10)

1.一种异形件检测工装，其特征在于，包括第一检测块(1)以及第二检测块(2)，所述第一检测块(1)与第二检测块(2)垂直相接，第一检测块(1)上设置有第一工作面(3)，所述第二检测块(2)上设置有第二工作面(4)，所述第一工作面(3)以及第二工作面(4)上分别设置有圆弧件(5)。

2.根据权利要求1所述的一种异形件检测工装，其特征在于，所述圆弧件(5)为圆弧形凹槽或圆弧形凸起。

3.根据权利要求1所述的一种异形件检测工装，其特征在于，所述第一检测块(1)数量为两块，第二检测块(2)数量为一块，第二检测块(2)两端分别设置有第一检测块(1)，异形件检测工装整体呈“工”字形。

4.根据权利要求1所述的一种异形件检测工装，其特征在于，所述第一检测块(1)上第一工作面(3)的相邻面或相对面上设置有定位面(6)，所述定位面(6)上设置卡合结构。

5.根据权利要求1所述的一种异形件检测工装，其特征在于，所述卡合结构为定位槽。

6.根据权利要求1所述的一种异形件检测工装，其特征在于，所述第一检测块(1)或第二检测块(2)上设置有定位孔(7)。

7.一种异形件检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将待检测工件置于检测设备上，并对水平基准面进行校正，将待测工件的一个设计基准面与水平基准面重合或平行；

S2、在待测工件上选取或加工初始检测面，并根据初始检测面制作异形件检测工装；

S3、将异形件检测工装卡合固定在初始检测面上，在检测设备上安装百分表(9)或千分表；

S4、控制检测设备带动百分表(9)或千分表在异形件检测工装第一检测块(1)的圆弧件(5)上移动，百分表(9)或千分表在测量杆达到最大伸长量或最小伸长量时，检测设备记录百分表(9)或千分表的位置数据，记为X方向零点，检测设备X坐标对零；

S5、控制检测设备带动百分表(9)或千分表在异形件检测工装第二检测块(2)的圆弧件(5)上移动，百分表(9)或千分表在测量杆达到最大伸长量或最小伸长量时，检测设备记录百分表(9)或千分表的位置数据，记为Z方向零点，检测设备Z坐标对零；

S6、控制检测设备运动至水平基准面上，记为Y方向零点，检测设备Y坐标对零，得到新的空间坐标原点(0，0，0)；

S7、根据新的空间坐标原点(0，0，0)，检测设备移动，百分表(9)或千分表在待测工件表面测得待测平面数据，并测量值与图纸设计值进行比较，分析偏差。

8.根据权利要求7所述的一种异形件检测方法，其特征在于：所述的检测设备包括机床(8)、坐标测量仪或激光跟踪仪中的一种。

9.根据权利要求7所述的一种异形件检测方法，其特征在于：所述的步骤S1中对水平基准进行校正为，查看待检测工件的设计图纸，选取设计图纸中的一个设计基准面与水平基准面重合或平行，设计基准面与水平基准面的距离已知，并选取水平基准面上的四个点放置在检测设备的等高垫铁上，使得四个点共面。

10.根据权利要求7所述的一种异形件检测方法，其特征在于：所述的步骤S2中初始检测面应选取待检测工件的水平基准面校正后的水平面或非使用面，且初始检测面与水平基准面平行或垂直。

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