CN105241359B - 快速测量外锥面锥度的测锥器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于测量技术，涉及一种快速测量外锥面锥度的测锥器。本发明由内测筒(7)、弹簧(2)、外测筒(3)和限位销(4)组成。本发明提出了一种能快速测量外锥面锥度的测锥器，简化了检测过程，缩短了周期，大大提高了检测效率。
Description
技术领域
本发明属于测量技术，涉及一种快速测量外锥面锥度的测锥器。
背景技术
一些航空零件的批生产在线检测零件上外锥面的锥度时，其检测过程耗用时间长，导致检测效率很低。目前对零件上外锥面锥度的测量通常是制作标准的环规，在零件上的锥面表面涂抹显示剂，通过两者接触，观察被测锥面上残留的显示剂状况来判断锥度的加工质量。这些方法检测过程复杂、周期长、效率低，难以适用批生产中的在线实时快速测量。因此，生产实践中急需一种能够快速便捷地检测零件上外锥面锥度的测量工具。
发明内容
本发明的目的是：提出一种能快速测量外锥面锥度的测锥器，以便简化检测过程，缩短周期，提高检测效率。
本发明的技术方案是：一种用于测量外锥面锥度的测锥器，其特征在于，它由内测筒7、弹簧2、外测筒3和限位销4组成；
A、内测筒7具有台阶轴的外形，内测筒7的左段是实心圆柱体构成的测量柄7a,内测筒7的右段是空心圆筒7b，测量柄7a的外径小于空心圆筒7b的外径，空心圆筒7b的中心内孔7c是开口于内测筒7右端面的盲孔，在空心圆筒7b的外圆柱面上有沿径向贯通的、沿轴向伸展的、长圆形的限位槽7d,限位槽7d与空心圆筒7b的中心内孔7c垂直贯通；
B、外测筒3是一个右端敞开的圆筒，外测筒3左端面带有中心孔，该中心孔的孔径小于外测筒3内孔的孔径，内测筒7右段的空心圆筒7b位于外测筒3的内孔中并保持间隙配合，内测筒7左段的测量柄7a从外测筒3左端面的中心孔向左穿出，测量柄7a与外测筒3左端面的中心孔间隙配合，在外测筒3的外圆柱面上有沿径向贯通的限位销孔，限位销4的中部穿在内测筒7的限位槽7d内并保持滑动间隙,限位销4的两端位于外测筒3的限位销孔内并保持过盈配合；
C、弹簧2套在内测筒7左段的测量柄7a上，弹簧2的左端顶住外测筒3内孔的底面，弹簧2的右端顶住内测筒7的台阶端面，开始测量前，外测筒3的右端面位于内测筒7右端面的右边；
D、在测量柄7a的圆柱面上有两条环形的、相互平行的检测标记线，分别是：位于左边的左检测标记线7e和位于右边的右检测标记线7f，左检测标记线7e所在的平面垂直于内测筒7的轴线，按照下面的公式计算左检测标记线7e到内测筒7右端面的距离L4：
L4＝L2-[0.5×(d1-d2)÷tanγ1]…………………………………………[1]
γ1＝0.5×(β+λ)………………………………………………………[2]
式中：d1是外测筒3的内径，d2是内测筒1中心内孔7c的内径，β是被测件6上外锥面6a锥角度的名义值，λ是外锥面6a锥角的上偏差或者下偏差的绝对值，外锥面6a的锥角尺寸表示为β±λ，L2是外测筒3的长度，γ1是被测件6上内锥面6a的锥角角度最大值的二分之一值；
按照下面的公式计算右检测标记线7f到内测筒7右端面的距离L5：
L5＝L2-[0.5×(d1-d2)÷tanγ2]…………………………………………[3]
γ2＝0.5×(β－λ)………………………………………………………[4]
式中：d1是外测筒3的内径，d2是内测筒1中心内孔7c的内径，β是被测件6上外锥面6a锥角度的名义值，λ是外锥面6a锥角的上偏差或者下偏差的绝对值，外锥面6a的锥角尺寸表示为β±λ，L2是外测筒3的长度，γ2是被测件6上内锥面6a的锥角角度最小值的二分之一值。
本发明的优点是：提出了一种能快速测量外锥面锥度的测锥器，简化了检测过程，缩短了周期，大大提高了检测效率。本发明的一个实施例，经试验证明，检测效率提高了10倍以上。
附图说明
图1是用于外锥面测量的测锥器的结构示意图。
图2是实施例中具有外锥面的被测零件结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。参见图1，一种用于测量外锥面锥度的测锥器，其特征在于，它由内测筒7、弹簧2、外测筒3和限位销4组成；
A、内测筒7具有台阶轴的外形，内测筒7的左段是实心圆柱体构成的测量柄7a,内测筒7的右段是空心圆筒7b，测量柄7a的外径小于空心圆筒7b的外径，空心圆筒7b的中心内孔7c是开口于内测筒7右端面的盲孔，在空心圆筒7b的外圆柱面上有沿径向贯通的、沿轴向伸展的、长圆形的限位槽7d,限位槽7d与空心圆筒7b的中心内孔7c垂直贯通；
B、外测筒3是一个右端敞开的圆筒，外测筒3左端面带有中心孔，该中心孔的孔径小于外测筒3内孔的孔径，内测筒7右段的空心圆筒7b位于外测筒3的内孔中并保持间隙配合，内测筒7左段的测量柄7a从外测筒3左端面的中心孔向左穿出，测量柄7a与外测筒3左端面的中心孔间隙配合，在外测筒3的外圆柱面上有沿径向贯通的限位销孔，限位销4的中部穿在内测筒7的限位槽7d内并保持滑动间隙,限位销4的两端位于外测筒3的限位销孔内并保持过盈配合；
C、弹簧2套在内测筒7左段的测量柄7a上，弹簧2的左端顶住外测筒3内孔的底面，弹簧2的右端顶住内测筒7的台阶端面，开始测量前，外测筒3的右端面位于内测筒7右端面的右边；
D、在测量柄7a的圆柱面上有两条环形的、相互平行的检测标记线，分别是：位于左边的左检测标记线7e和位于右边的右检测标记线7f，左检测标记线7e所在的平面垂直于内测筒7的轴线，按照下面的公式计算左检测标记线7e到内测筒7右端面的距离L4：
L4＝L2-[0.5×(d1-d2)÷tanγ1]…………………………………………[1]
γ1＝0.5×(β+λ)………………………………………………………[2]
式中：d1是外测筒3的内径，d2是内测筒1中心内孔7c的内径，β是被测件6上外锥面6a锥角度的名义值，λ是外锥面6a锥角的上偏差或者下偏差的绝对值，外锥面6a的锥角尺寸表示为β±λ，L2是外测筒3的长度，γ1是被测件6上内锥面6a的锥角角度的最大值的二分之一值；
按照下面的公式计算右检测标记线7f到内测筒7右端面的距离L5：
L5＝L2-[0.5×(d1-d2)÷tanγ2]…………………………………………[3]
γ2＝0.5×(β－λ)………………………………………………………[4]
式中：d1是外测筒3的内径，d2是内测筒1中心内孔7c的内径，β是被测件6上外锥面6a锥角度的名义值，λ是外锥面6a锥角的上偏差或者下偏差的绝对值，外锥面6a的锥角尺寸表示为β±λ，L2是外测筒3的长度，γ2是被测件6上内锥面6a的锥角角度的最小值的二分之一值。
本发明的使用方法是：当测量被测件6上的外锥面6a的锥角β(±λ)时，通过外测筒3的内孔、空心圆筒7b的内孔与待检测外锥面6a的相应直径处分别接触，对接触时两者端面距离差的监测，即可实现锥度测量。
本发明的测量过程是：
测量外锥度尺寸β(±λ)时，当待测件6上的外锥面6a进入测量位置时，首先内测筒7的空心圆筒7b右端面的内孔与外锥面6a相应(与空心圆筒7b右端面的内孔尺寸相同)处接触，用手推动外测筒3，使其右端面内孔与外锥面6a相应(与外测筒3右端内孔尺寸相同)处接触，此时外测筒3再无法向右移动。观察外测筒3左端面与左检测标记线7e、右检测标记线7f的相对位置，当外测筒3左端面在左检测标记线7e、右检测标记线7f之间时，可判定待测外锥面6a的锥度尺寸值符合β(±λ)要求，即锥度合格。当外测筒3左端面在左检测标记线7e、右检测标记线7f一侧时，可判定待测外锥面6a的锥度尺寸值不符合β(±λ)要求，即锥度不合格；当外测筒3左端面在左检测标记线7e左侧时，实际锥度尺寸值大于(β+λ)；当外测筒3左端面在右检测标记线7f右侧时，实际锥度尺寸值小于(β－λ)。
实施例
某传感器端盖上有一外锥面结构，参见图2，其外锥面的锥度尺寸为60°±30′，对其检测时，测锥器的相关参数如下：
γ1＝0.5×(60°+30′)＝30.25°；
γ2＝0.5×(60°－30′)＝29.75°。
选用d1＝30mm，d2＝18mm，L2＝50mm,L4和L5值计算如下：
L4＝50－[0.5×(30-18)÷tan(30.25)]＝39.712mm；
L5＝L2-[0.5×(30-18)÷tan(29.75)]＝39.502mm。
当测量外锥度尺寸60°±30′时，传感器端盖上的外锥面进入测量位置，首先内测筒7的空心圆筒7b右端面的内孔φ18与外锥面相应(与空心圆筒7b右端面的内孔尺寸相同)处接触，用手推动外测筒3，使其右端面内孔φ30与外锥面相应(与外测筒3右端内孔尺寸相同)处接触，此时外测筒3再无法向右移动。观察外测筒3左端面与左检测标记线7e、右检测标记线7f的相对位置，当外测筒3左端面在左检测标记线7e、右检测标记线7f之间时，可判定待测外锥面锥度尺寸值符合60°±30′要求，即锥度合格。当外测筒3左端面在左检测标记线7e、右检测标记线7f一侧时，可判定待测外锥面锥度尺寸值不符合60°±30′要求，即锥度不合格；当外测筒3左端面在左检测标记线7e左侧时，实际锥度尺寸值大于(60°+30′)；当外测筒3左端面在右检测标记线7f右侧时，实际锥度尺寸值小于(60°－30′)。
Claims (1)
1.一种用于测量外锥面锥度的测锥器，其特征在于，它由内测筒(7)、弹簧(2)、外测筒(3)和限位销(4)组成；
A、内测筒(7)具有台阶轴的外形，内测筒(7)的左段是实心圆柱体构成的测量柄(7a),内测筒(7)的右段是空心圆筒(7b)，测量柄(7a)的外径小于空心圆筒(7b)的外径，空心圆筒(7b)的中心内孔(7c)是开口于内测筒(7)右端面的盲孔，在空心圆筒(7b)的外圆柱面上有沿径向贯通的、沿轴向伸展的、长圆形的限位槽(7d),限位槽(7d)与空心圆筒(7b)的中心内孔(7c)垂直贯通；
B、外测筒(3)是一个右端敞开的圆筒，外测筒(3)左端面带有中心孔，该中心孔的孔径小于外测筒(3)内孔的孔径，内测筒(7)右段的空心圆筒(7b)位于外测筒(3)的内孔中并保持间隙配合，内测筒(7)左段的测量柄(7a)从外测筒(3)左端面的中心孔向左穿出，测量柄(7a)与外测筒(3)左端面的中心孔间隙配合，在外测筒(3)的外圆柱面上有沿径向贯通的限位销孔，限位销(4)的中部穿在内测筒(7)的限位槽(7d)内并保持滑动间隙,限位销(4)的两端位于外测筒(3)的限位销孔内并保持过盈配合；
C、弹簧(2)套在内测筒(7)左段的测量柄(7a)上，弹簧(2)的左端顶住外测筒(3)内孔的底面，弹簧(2)的右端顶住内测筒(7)的台阶端面，开始测量前，外测筒(3)的右端面位于内测筒(7)右端面的右边；
D、在测量柄(7a)的圆柱面上有两条环形的、相互平行的检测标记线，分别是：位于左边的左检测标记线(7e)和位于右边的右检测标记线(7f)，左检测标记线(7e)所在的平面垂直于内测筒(7)的轴线，按照下面的公式计算左检测标记线(7e)到内测筒(7)右端面的距离L4：
L4＝L2-[0.5×(d1-d2)÷tanγ1]…………………………………………[1]
γ1＝0.5×(β+λ)………………………………………………………[2]
式中：d1是外测筒（3）的内径，d2是内测筒（1）中心内孔（7c）的内径，β是被测件（6）上外锥面（6a）锥角度的名义值，λ是外锥面（6a）锥角的上偏差或者下偏差的绝对值，外锥面（6a）的锥角尺寸表示为β±λ，L2是外测筒（3）的长度，γ1是被测件（6）上内锥面（6a）的锥角角度最大值的二分之一值；
按照下面的公式计算右检测标记线（7f）到内测筒（7）右端面的距离L5：
L5＝L2-[0.5×(d1-d2)÷tanγ2]…………………………………………[3]
γ2＝0.5×(β－λ)………………………………………………………[4]
式中：d1是外测筒（3）的内径，d2是内测筒（1）中心内孔（7c）的内径，β是被测件（6）上外锥面（6a）锥角度的名义值，λ是外锥面（6a）锥角的上偏差或者下偏差的绝对值，外锥面（6a）的锥角尺寸表示为β±λ，L2是外测筒（3）的长度，γ2是被测件（6）上内锥面（6a）的锥角角度最小值的二分之一值。
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