CN103278077A - 用于短外圆锥测量的量规及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测量短外圆锥的量规，包括锥度环规（3），其特征在于；还包括由定位套（1）、心轴（2）和压紧螺钉（5）组成的垂直度保证装置；使用时，所述心轴（2）置于定位套（1）的内孔（D

）中，所述锥度环规（3）与心轴（2）以测量面（E）朝上的方式连接，所述锥度环规（3）的内圆锥(3-1)放在心轴（2）的过渡轴（2-1）上，并包容定位轴（2-2）；所述压紧螺钉（5）的连接部分（5-2）与过渡轴（2-1）上的螺纹孔（2-3）相连接，使压紧部分（5-1）压紧放在压紧部分（5-1）与锥度环规（3）的测量面（E）之间的零件（6）；因而具有测量准确，保证质量的有益效果。

Description

用于短外圆锥测量的量规及方法

技术领域

本发明涉及机械加工量具，具体为用于短外圆锥测量的量规及方法。

背景技术

在一些特殊机械产品中大量采用了长度小于3mm，大端直径大于15mm的短外圆锥结构的摩擦簧零件，其在较小空间内的减震效果优于螺旋弹簧。但摩擦簧由于是薄壁环形件，其组成零件多，零件小，各零件尺寸的一致性要求高，其制造和检测均有一定的难度，尤其是摩擦簧零件的锥度和多个摩擦簧零件组合在一起的配组高度是影响摩擦簧簧力的一个重要因素，合理地设计锥度检测量具是控制零件质量的必要手段。而现在在测量短外圆锥的技术领域内无合理的结构，用三坐标机测量时，由于圆锥长度较短，小端直径测量准确度不高，锥度测量更困难。由于原来端面直径测量不准确，每次多个零件配组后高度误差较大，需要花费较长时间选择装配，才能达到要求高度；同时锥度测量不准确，每批零件的锥度不一致，导致在多个零件的配组高度合格后，摩擦簧在压缩到等高后的力不合格，因此该零件原来的合格率只有25%～30%。因此,这类短外圆锥量规的设计非常重要。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于测量短外圆锥的量规，它能对短外圆锥的锥度和小端直径进行准确测量，保证产品质量，提高产品一次交验合格率。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案；

本发明的一种用于测量短外圆锥的量规，包括锥度环规，其特征在于；还包括由定位套、心轴和压紧螺钉组成的垂直度保证装置；

所述锥度环规具有锥角(与零件的锥角相适配的内圆锥、直径为的外圆面、测量面、与测量面向轴向内形成轴向距离的第二台面、以及轴向厚度；所述内圆锥在测量面端的直径为；

所述压紧螺钉，具有压紧部分、连接部分和外径；

所述定位套具有内孔和端面、高度；所述定位套的内孔直径与锥度环规的外圆面的直径间隙配合；

所述心轴具有连接定位轴和安装轴的过渡轴；该定位轴具有直径、高度，过渡轴具有端面；安装轴具有直径、高度；过渡轴的端面与定位套的端面平行；心轴还具有位于轴心的形状尺寸与所述压紧螺钉的连接部分相适配的螺纹孔；

所述定位套的内孔尺寸与所述心轴的安装轴的直径相配合；所述定位套的高度大于心轴的安装轴的高度与锥度环规的轴向厚度之和；

使用时，所述心轴置于定位套的内孔中，所述锥度环规与心轴以测量面朝上的方式连接，所述锥度环规的内圆)放在心轴的过渡轴上，并包容定位轴；所述压紧螺钉的连接部分与心轴上的螺纹孔相连接，使压紧部分压紧放在压紧部分与锥度环规的测量面之间的零件；

优选地，所述间隙配合的间隙为0.003～0.005mm；

优选地，所述轴向距离=(零件的直径)的上偏差-下偏差) /2tan(α/2)；

优选地，所述心轴的过渡轴的端面垂直于心轴的定位轴的轴心线；

优选地，所述定位轴的直径小于零件的内孔0.003～0.005mm；

优选地，所述压紧螺钉的外径比零件的直径小0.1～0.2mm，所述压紧部分为两侧对称去掉3mm左右后形成的对称平面对称平面；

优选地，所述锥度环规的轴向厚度大于12mm；

优选地，还包括配套使用的手柄，所述手柄具有柄部和连接部；所述锥度环规的内圆锥两侧具有2个直径的连接螺纹孔，使用时，所述连接部与锥度环规的连接螺纹相连接；

优选地，还包括配套使用的校对塞规；所述校对塞规具有锥体和柄体，该锥体具有与零件的锥角相匹配的锥角、与零件的小端直径匹配的小端直径，锥体的轴向长度范围为12 mm～15mm；使用时，所述校对塞规用着色法检查锥度环规的锥度是否合格；

优选地，所述校对塞规的锥体的轴向长度为12mm；

本发明要解决的另一个问题是提供一种应用上述用于测量短外圆锥的量规测量短外圆锥的方法，其特征在于；包括如下步骤：

1）安装零件；将零件放在心轴的定位轴上，用压紧螺钉将零件压紧在心轴的过渡轴的端面上；

2）判断零件的锥度面是否合格；在锥度环规的内圆锥上涂上一层厚度约为0.5μm的红丹，用手柄带动锥度环规紧贴零件的锥度面S旋转两三次后，取出锥度环规，观察锥度环规与零件的接触面接近100%时，判断零件的锥度面合格；

3）测量首件零件；将定位套的端面放在测量平板上，将零件放在心轴的面上，再将锥度环规放入定位套的内孔，使锥度环规的内圆锥完全与零件的锥度面接触，用千分表测出零件端面与锥度环规距离，由公式D                                                

-2h×tan(а/2)计算出零件的锥度小端沿锥度环规3轴向距离H方向的实际直径，直至合格，完成首件零件测量；

4）合格判断；之后，对同批次零件的小端直径测量时，用刀口尺或千分表直接判断零件的锥度小端（尺寸是否在锥度环规测量面和第二台面的轴向距离之内，在之内即判断合格；

5）超差判断；零件的小端面高于锥度环规的测量面时，零件的小端直径已小于规定尺寸，此时零件超差；

6）不合格判断；零件的小端面低于锥度环规的第二台面时，零件的小端直径大于规定尺寸，则不合格。

与现有技术相比，本发明的用于测量短外圆锥的量规及测量短外圆锥的方法具有如下有益效果：

1.由于增加了锥度环规的垂直度保证装置，能准确地用着色法检查零件的锥度是否合格，该测量方法能模拟零件装配时的工作状态，因此测量方法较合理。由于零件的锥度面太短，用原来的锥度环规测量，一般不容易拿正，导致测量不准确。

2.由于该量规增加了锥度环规的垂直度保证装置，能准确较快地判断零件的端面直径是否合格。

3.该量规放在平板上，配合千分表能快速地测出零件的端面与锥度环规端面第二台面的实际高度差，计算出零件的实际端面直径与要求直径的差值，能准确地利用机床精度进行进刀加工，确保零件端面直径的合格率，提高零件的生产效率。

附图说明

图1是短外圆锥零件的结构示意图；

图2是本发明的锥度环规的结构示意图；

图3是本发明的压紧螺钉的结构示意图；

图4是本发明的定位套的结构示意图；

图5是本发明的心轴的结构示意图；

图6是本发明的校对塞规的结构示意图；

图7是本发明的用于测量短外圆锥的量规测量零件时的示意图。

图中，定位套1、心轴2、锥度环规3、手柄4、专用螺钉5、零件6、校对塞规7、定位套端面A、定位套内径D

、定位套的高度H、过渡轴2-1、安装轴2-4、安装轴的高度H

、定位轴2-2、定位轴的高度H

、螺纹孔2-3、锥度环规测量面E、第二台面F、轴向高度H、定位面N、定位轴直径D

、内圆锥3-1、锥度环规的外圆面3-2、螺孔3-3、内锥角α

、小端直径D、锥度环规的外径D

、锥度环规的长度L、装手柄的螺孔直径D

、专用螺钉的外径D、宽度B、零件内径D

、零件小端直径D

、零件锥角α、锥度面S，锥度面的长度L

、总厚度L、校对塞规锥角α

，小端直径D、锥度塞规长度L。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

本发明的量规所测量的短外圆锥，下称零件6，参见图1所示，其锥度端面直径D

大于15mm，而锥度面S的长度L

小于3mm，总厚度L小于6mm，锥度锥度面S的测量和端面直径D

的测量相当困难，若测量不准确，将直接影响零件6装配时的配组高度和受力状况。同时若能准确地测出端面直径D

的实际尺寸，就能利用机床精度完成准确的进刀加工，提高零件6的合格率，提高零件6生产效率。

参见图7所示，本发明的一种用于测量短外圆锥的量规，包括锥度环规3，其特征在于；还包括由定位套1、心轴2和压紧螺钉5组成的垂直度保证装置；

参见图2所示，所述锥度环规3具有锥角α

与零件6的锥角α相适配的内圆锥3-1、直径（D

）的外圆面3-2、测量面E、与测量面E向轴向内形成轴向距离H的第二台面F、以及轴向厚度L

；所述内圆锥3-1在测量面E端的直径为D；

参见图3所示，所述压紧螺钉5，具有压紧部分5-1、连接部分5-2和外径D

；

参见图4所示，所述定位套1具有内孔D、端面A和高度H2；所述定位套1的内孔D

直径与锥度环规3的外圆面3-2的直径D

间隙配合；

参见图5所示，所述心轴2具有连接定位轴2-2和安装轴2-4的过渡轴2-1，；该定位轴2-2具有直径D

、高度H

，过渡轴2-1具有端面N；安装轴2-4具有直径D9、高度H3；过渡轴2-1的端面N与定位套1的端面A平行；心轴2还具有位于轴心的形状尺寸与所述压紧螺钉5的连接部分5-2相适配的螺纹通孔2-3；

所述定位套1的内孔D

尺寸与所述心轴2的安装轴2-4的直径D9相配合；所述定位套1的高度H大于心轴2的安装轴2-4的高度H3与锥度环规3的轴向厚度L

之和；

使用时，所述心轴2置于定位套1的内孔D

中，所述锥度环规3与心轴2以测量面E朝上的方式连接，所述锥度环规3的内圆锥3-1放在心轴2的过渡轴2-1上，并包容定位轴2-2；所述压紧螺钉5的连接部分5-2与过心轴2上的螺纹孔2-3相连接，使压紧部分5-1压紧放在压紧部分5-1与锥度环规3的测量面E之间的零件6。因而，旋转压紧螺钉5，使零件6通过零件6的内孔D

与心轴2的定位轴2-2微间隙配合，与过渡轴2-1的端面N紧密贴合，以便旋转锥度环规3时，零件6不旋转和移动；同时在压紧零件6之后，零件6的锥度面S的轴心线与心轴2的定位轴2-2的轴心线重合；所述定位套1的内孔D

直径与锥度环规3的外圆面3-2的直径D

间隙配合；使锥度环规3在定位套1内滑动或转动时，锥度环规3的轴线与定位套1的轴线重合，确保锥度环规3的锥度面3-1的轴线与定位套1的轴线同轴，并使定位套3的端面A与定位套的内孔D

的轴线垂直，因此就保证了锥度环规3在定位套1内滑动或转动时，锥度环规3的锥度面3-1的轴线与定位套1的轴线垂直；锥度环规3的小端直径D与零件6的小端直径D

的按最小值匹配；

所述间隙配合的间隙为0.003～0.005mm，是为了确保锥度环规3在定位套1内滑动或转动时，锥度环规3的轴心线与定位套1的轴心线始终重合；

所述轴向距离H=(零件6的直径D

的上偏差-下偏差) /2tan(α/2),是为了将零件6的小端直径D

的公差转换成沿其厚度L方向的高度差，也就是将零件6的小端直径D的公差转换成锥度环规3的测量面E到第二台面的轴向高度H，方面测量时直接判断零件6的小端面M是否在锥度环规3的测量面E和第二台面F之间；

所述心轴2的过渡轴2-1的端面N垂直于心轴2的定位轴2-2的轴心线；

所述定位轴2-2的直径D小于零件6的内孔D

0.003～0.005mm，为了零件6装在定位轴2-2上后，零件6的锥度面S的轴心线与定位轴2-2的轴心线重合；

所述压紧螺钉5的外径D比零件6的直径D

小0.1～0.2mm，所述压紧部分5-1为两侧对称去掉3mm左右后形成的对称平面对称平面，使得在压紧螺钉5后，能使用千分表测量零件6的端面M与锥度环规3的测量面E的高度差；

所述锥度环规3的轴向厚度L

大于12mm，为了用校对规7测量锥度环规3时稳定可靠，将锥度环规3的轴向厚度L

延长。

参见图7所示，本发明用于测量短外圆锥的量规，还包括配套使用的手柄4，所述手柄4具有柄部4-1和连接部4-2；所述锥度环规3的内圆锥3-1两侧具有2个直径D

的连接螺纹孔3-3，使用时，所述连接部4-2与锥度环规3的连接螺纹3-3相连接；因而使锥度环规3的移动换取十分方便；

参见图6所示，本发明用于测量短外圆锥的量规，还包括配套使用的校对塞规7；所述校对塞规7具有锥体7-1和柄体7-2，该锥体7-1具有与零件6的锥角α相匹配的锥角α

、与零件6的小端直径D匹配的小端直径D

，锥体7-1的轴向长度L范围为12 mm～15mm（为了确保校对规7的锥角α

测量准确，将校对塞规7的锥体7-1的轴向长度L

延长）；使用时，所述校对塞规7用着色法检查锥度环规3的锥度是否合格；

所述校对塞规7的锥体7-1的轴向长度L为12mm，为了确保校对规7的锥角α

测量准确，将校对塞规7的锥体7-1的轴向长度L

延长。

本发明的一种应用上述量规测量短外圆锥的方法，其特征在于；包括如下步骤：

1）安装零件6；将零件6放在心轴2的定位轴2-2上，用压紧螺钉5将零件6压紧在心2的过渡轴2-1的端面N上；

2）判断零件6的锥度面S是否合格；在锥度环规3的内圆锥3-1上涂上一层厚度约为0.5μm的红丹，用手柄4带动锥度环规3紧贴零件6的锥度面S旋转两三次后，取出锥度环规3，观察锥度环规3与零件6的接触面接近100%时，判断零件6的锥度面S合格；

3）测量首件零件6；将定位套1的端面A放在测量平板上，将零件6放在心轴2的N面上，再将锥度环规3放入定位套1的内孔D

，使锥度环规3的内圆锥3-1完全与零件6的锥度面(S)接触，用千分表测出零件6端面与锥度环规3距离h，由公式D

-2h×tan(а/2)计算出零件6的锥度面S小端D

的实际直径，直至合格，完成首件零件6测量；

4）合格判断；之后，对同批次零件6的小端直径D

测量时，用刀口尺或千分表直接判断零件6的锥度小端D

尺寸是否在锥度环规3的H尺寸的测量面E和第二台面F的轴向距离H之内，在之内即判断合格；

5）超差判断；零件6的小端面M高于锥度环规3的平面（E）测量面E时，零件6的小端直径D

已小于规定尺寸，此时判断零件6超差；

6）不合格判断；零件6的小端面M低于锥度环规3的第二台面F时，零件6的小端直径D

大于规定尺寸，则不合格。

本发明的一种应用上述量规测量短外圆锥的方法，采用包括由定位套1、心轴2和压紧螺钉5组成的垂直度保证装置等的量规；运用判断零件6的锥度面S是否合格，测量首件零件6、合格判断等步骤；使得测量短外圆锥测量方便、准确，大大提高了测量效率。

Claims (11)

1.一种用于测量短外圆锥的量规，包括锥度环规（3），其特征在于；还包括由定位套（1）、心轴（2）和压紧螺钉（5）组成的垂直度保证装置；

所述锥度环规（3）具有锥角(α                                                

)与零件（6）的锥角(α)相适配的内圆锥(3-1)、直径为（D）的外圆面（3-2）、测量面（E）、与测量面（E）向轴向内形成轴向距离（H）的第二台面（F）、以及轴向厚度（L

）；所述内圆锥(3-1)在测量面（E）端的直径为（D）；

所述压紧螺钉（5），具有压紧部分（5-1）、连接部分（5-2）和外径(D

)；

所述定位套（1）具有内孔（D

）、端面（A）和高度（H2）；所述定位套（1）的内孔直径（D）与锥度环规（3）的外圆面（3-2）的直径（D

）间隙配合；

所述心轴（2）具有连接定位轴（2-2）和安装轴（2-4）的过渡轴（2-1），；该定位轴（2-2）具有直径(D)、高度（H），过渡轴（2-1）具有端面（N）；安装轴（2-4）具有直径（D9）、高度（H3）；过渡轴（2-1）的端面（N）与定位套（1）的端面（A）平行；心轴（2）还具有位于轴心的形状尺寸与所述压紧螺钉（5）的连接部分（5-2）相适配的螺纹通孔（2-3）；

所述定位套（1）的内孔（D

）尺寸与所述心轴（2）的安装轴（2-4）的直径（D9）相配合；定位套（1）的高度（H2）大于心轴（2）的安装轴（2-4）的高度（H3）与锥度环规（3）的轴向厚度（L）之和；

使用时，所述心轴（2）置于定位套（1）的内孔（D）中，所述锥度环规（3）与心轴（2）以测量面（E）朝上的方式连接，所述锥度环规（3）的内圆锥(3-1)放在心轴（2）的过渡轴（2-1）上，并包容定位轴（2-2）；所述压紧螺钉（5）的连接部分（5-2）与心轴（2）上的螺纹孔（2-3）相连接，使压紧部分（5-1）压紧放在压紧部分（5-1）与锥度环规（3）的测量面（E）之间的零件（6）。

2.根据权利要求1所述的用于测量短外圆锥的量规，其特征在于： 所述间隙配合的间隙为0.003～0.005mm。

3.根据权利要求1所述的用于测量短外圆锥的量规，其特征在于：所述轴向距离（H）=(零件（6）的直径(D

)的上偏差-下偏差) /2tan(α/2)。

4.根据权利要求1所述的用于测量短外圆锥的量规，其特征在于：心轴（2）的过渡轴（2-1）的端面（N）垂直于心轴（2）的定位轴（2-2）的轴心线。

5.根据权利要求1所述的用于测量短外圆锥的量规，其特征在于：所述定位轴（2-2）的直径(D

)小于零件(6)的内孔(D

)0.003～0.005mm。

6.根据权利要求1所述的用于测量短外圆锥的量规，其特征在于：所述压紧螺钉（5）的外径(D

)比零件（6）的直径(D

)小0.1～0.2mm，所述压紧部分（5-1）为两侧对称去掉3mm左右后形成的对称平面对称平面。

7.根据权利要求1所述的用于测量短外圆锥的量规，其特征在于：锥度环规（3）的轴向厚度（L

）大于12mm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的用于测量短外圆锥的量规，其特征在于；还包括配套使用的手柄（4），所述手柄（4）具有柄部（4-1）和连接部（4-2）；所述锥度环规（3）的内圆锥(3-1)两侧具有2个直径（D

）的连接螺纹孔（3-3），使用时，所述连接部（4-2）与锥度环规（3）的连接螺纹（3-3）相连接。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的用于测量短外圆锥的量规，其特征在于；还包括配套使用的校对塞规（7）；所述校对塞规（7）具有锥体（7-1）和柄体（7-2），该锥体（7-1）具有与零件（6）的锥角（α）相匹配的锥角（α

）、与零件（6）的小端直径（D

）匹配的小端直径（D），锥体（7-1）的轴向长度（L

）范围为12 mm～15mm；使用时，所述校对塞规（7）用着色法检查锥度环规（3）的锥度是否合格。

10.根据权利要求8所述的用于测量短外圆锥的量规，其特征在于；所述校对塞规（7）的锥体（7-1）的轴向长度（L

）为12mm。

11.一种应用权利要求9所述用于测量短外圆锥的量规测量短外圆锥的方法，其特征在于；包括如下步骤：

1）安装零件6；将零件（6）放在心轴（2）的定位轴（2-2）上，用压紧螺钉（5）将零件（6）压紧在心轴（2）的过渡轴（2-1）的端面（N）上；

2）判断零件6的锥度面S是否合格；在锥度环规（3）的内圆锥(3-1)上涂上一层厚度约为0.5μm的红丹，用手柄（4）带动锥度环规（3）紧贴零件（6）的锥度面S旋转两三次后，取出锥度环规（3），观察锥度环规（3）与零件（6）的接触面接近100%时，判断零件（6）的锥度面（S）合格；

3）测量首件零件6；将定位套（1）的端面（A）放在测量平板上，将零件（6）放在心轴（2）的（N）面上，再将锥度环规（3）放入定位套（1）的内孔（D

），使锥度环规（3）的内圆锥(3-1)完全与零件（6）的锥度面(S)接触，用千分表测出零件（6）端面与锥度环规（3）距离（h），由公式D

-2h×tan(а/2)计算出零件（6）的锥度小端（D

）沿锥度环规（3）轴向距离（H）方向的实际直径，直至合格，完成首件零件（6）测量；

4）合格判断；之后，在完成首件加工后，以后加工的对同批次零件（6）的小端直径（D

）测量时，用刀口尺或千分表直接判断零件（6）的锥度小端（D

）尺寸是否在锥度环规（3）的（H）尺寸的测量面（E）和第二台面（F）的轴向距离（H）之内，在之内即判断合格；

5）超差判断；零件（6）的小端面（M）高于锥度环规（3）的平面（E）测量面（E）时，零件（6）的小端直径（D

）已小于规定尺寸，此时零件（6）超差；

6）不合格判断零件（6）的小端面（M）低于锥度环规（3）的第二台面（F）时，零件（6）的小端直径（D

）大于规定尺寸，则不合格。

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