CN108827128A - 一种测量内孔锥度的测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量内孔锥度的测量装置及测量方法。本发明的测量方法首先通过调节位于滑块上的杠杆千分表与衬套样件的相对位置，将探针置于衬套内孔截面圆最低点并将杠杆千分表调零，从而达到对中的目的；随后用标准块较为精确地限定衬套样件沿轴向运动距离L；待衬套样件运动结束后，杠杆千分表的示数即为在位移长度内，锥形内孔截面圆半径的变化量A；将沿轴向运动距离L与内孔截面圆半径的变化量A通过反三角函数的方法求得衬套内孔锥度；该方法可通过替换检测装置上杠杆千分表的探针长度和不同厚度的标准块，满足测量多种规格干涉衬套内孔锥度的目的。

Description

一种测量内孔锥度的测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及一种测量内孔锥度的测量装置及测量方法，具体是涉及一种干涉连接衬套内孔锥度的测量装置及测量方法，属于机械干涉连接技术领域。

背景技术

在干涉连接紧固***安装过程中，干涉量的精确实现对机械连接结构的性能起到决定性的作用，这就要求紧固***各组件应具有较高的尺寸精度。衬套锥形内孔由于操作空间小、形状较为复杂，其锥度的精确测量具有较大难度。利用锥形塞规测量的方法对测量人员的操作要求较高，且只能获得半定量的检测结果，很难满足干涉安装对衬套尺寸精度的要求。而采用三坐标仪或计算机图像分析等方法，则对测量设备提出了较高要求，同时降低了检测速度，不利于在衬套批量生产中的推广和应用。

目前常规的内孔锥度检测方法是将锥形塞规涂覆颜料后***锥形孔，旋转并拔出后观察刮擦掉的颜料面积比例，以此估计内孔锥度是否符合要求。这种半定量的测试方法无法获得较为准确的内孔锥度测量值，且试验结果受检验人员操作水平影响较大，不适用于较为精确的内孔锥度定量测量。而使用三坐标仪或计算机图像测量衬套内孔锥度，其操作过程较为复杂，很难适应衬套内孔检测所提出的便捷、高效的要求。

为此，本发明提供了一种测量内孔锥度的测量装置及测量方法，具体是涉及一种干涉连接衬套内孔锥度的测量装置及测量方法，该装置能够较为准确地测量衬套内孔锥度，达到衬套锥孔加工质量检测的所需精度，同时满足对操作简便的要求。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供了一种测量内孔锥度的测量装置及测量方法，具体是涉及一种干涉连接衬套内孔锥度的测量装置及测量方法。该测量装置和测量方法通过测得衬套内壁轴向上不同位置间的径向位移，从而获得衬套内孔锥度较为准确的测量结果。本发明可进行衬套内孔锥度的精确测量，并能够方便地应用于较大批量衬套内孔加工质量检测过程中。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下方案实现：

本发明一方面提供了一种测量内孔锥度的测量装置，所述的测量装置主要包括进给旋钮、进给丝杠、衬套支架、衬套压板、压板导柱、杠杆千分表、被紧螺栓、千分表支架、压板、底座、标准块、滑块、对中旋钮、对中丝杠、被紧螺母；所述进给旋钮固定在进给丝杠端部，通过旋转进给旋钮带动进给丝杠转动；所述进给丝杠通过旋转驱动衬套支架沿轴向运动；所述衬套支架的上端设置衬套样件；所述衬套压板设置在衬套样件上部，配合衬套支架固定衬套样件；所述标准块在使用过程中被放置于衬套支架与压板之间；所述压板固定进给丝杠和对中丝杠，滑块能够在压板上滑动；所述被紧螺栓将杠杆千分表固定在千分表支架上；所述千分表支架连接杠杆千分表与滑块，使杠杆千分表与滑块随动；所述对中旋钮固定在对中丝杠端部，通过旋转进给对中旋钮带动对中丝杠转动；所述对中丝杠通过旋转驱动滑块沿轴向运动。

在一个优选的技术方案中，所述底座设置在测量装置的最底端，用于为测量装置提供稳定的平台。

在一个优选的技术方案中，所述压板导柱固定安装在所述衬套压板上端，对衬套压板起到限位作用。

在一个优选的技术方案中，所述标准块的厚度由衬套样件的长度决定，精确控制杠杆千分表的探针与衬套样件的孔内壁在衬套样件轴向上的接触位置。

在一个优选的技术方案中，所述杠杆千分表显示与工件内孔接触点的位置信息，为内孔锥度的测量提供间接数据；

在一个优选的技术方案中，所述滑块沿对中丝杠轴向运动，从而使杠杆千分表上探针能够较为精确地与衬套样件的内孔对中。

在一个优选的技术方案中，所述被紧螺母设置在对中丝杠的端部，将对中后的杠杆千分表位置固定。

在一个优选的技术方案中，所述衬套支架具有V型槽，所述衬套样件放入所述V型槽中。

本发明另一方面还提供了一种使用上述测量装置测量内孔锥度的方法，具体包括如下步骤：

(1)旋转进给旋钮，带动进给丝杠转动，衬套支架沿进给丝杠移至最左侧；

(2)拉起衬套压板，将衬套样件放入衬套支架中，放下衬套压板，确保衬套样件稳固；将标准块置于衬套支架和压板之间；

(3)旋转进给旋钮，使衬套支架向右运动，令杠杆千分表探针伸入衬套样件内孔中，并保证探头与衬套样件内孔的内壁接触；继续旋转进给旋钮，至衬套支架与标准块接触；

(4)旋松被紧螺栓，微调杠杆千分尺在千分尺支架上的位置，使探针与水平面角度小于10°，调节完成后，旋紧被紧螺栓；

(5)旋转对中旋钮，使滑块沿对中丝杠运动，观察杠杆千分表示数，当读数最小时，停止旋转对中旋钮，旋紧被紧螺母；此时，将杠杆千分表调零；

(6)移除标准块后，旋转进给旋钮，使衬套支架向右运动，直至衬套支架与压板直接接触，记录下杠杆千分表的读数A；将标准块厚度L和杠杆千分表的读数A代入公式(1)中，即可计算得到衬套内孔锥度α；

式中，α——衬套内孔锥度，°；

A——杠杆千分表示数，mm。

本发明测量装置及测量方法的测量原理如下：

干涉连接紧固***衬套内孔锥度的测量方法首先通过调节位于滑块上的杠杆千分表与衬套样件的相对位置，将探针置于衬套内孔截面圆最低点并将杠杆千分表调零，从而达到对中的目的；随后用标准块较为精确地限定衬套样件沿轴向运动距离L；待衬套样件运动结束后，杠杆千分表的示数即为在位移长度内，锥形内孔截面圆半径的变化量A；将沿轴向运动距离L与内孔截面圆半径的变化量A通过反三角函数的方法求得衬套内孔锥度；该方法可通过替换检测装置上杠杆千分表的探针长度和不同厚度的标准块，满足测量多种规格干涉衬套内孔锥度的目的。

本发明的技术效果如下：

1、能够较为准确地测量衬套内孔锥度，且可通过更换部分检测装置组件达到适应多种规格衬套内孔锥度测量的目的。

2、降低衬套内孔锥度测量操作难度和对测量设备要求，降低生产成本，提高检测效率。

3、可以满足干涉连接紧固***较高的尺寸精度需求。

说明书附图

图1为本发明的测量装置的主视图；

图2为本发明的测量装置的俯视图；

图中：1：进给旋钮；2：进给丝杠；3：衬套支架；4：衬套压板；5：压板导柱；6：杠杆千分表；7：被紧螺栓；8：千分表支架；9：压板；10：底座；11：标准块；12：滑块；13：对中旋钮；14：对中丝杠；15：被紧螺母；16：衬套样件。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本发明的一种测量内孔锥度的测量装置及测量方法作进一步阐述，但本发明的保护内容并不限于以下实施例。

结合图1～2说明本发明的具体实施方式，本发明的测量内孔锥度的测量装置，主要包括进给旋钮1、进给丝杠2、衬套支架3、衬套压板4、压板导柱5、杠杆千分表6、被紧螺栓7、千分表支架8、压板9、底座10、标准块11、滑块12、对中旋钮13、对中丝杠14、被紧螺母15；所述进给旋钮1固定在进给丝杠2端部，通过旋转进给旋钮1带动进给丝杠2转动；所述进给丝杠2通过旋转驱动衬套支架3沿轴向运动；所述衬套支架3的上端设置衬套样件16；所述衬套压板4设置在衬套样件16上部，配合衬套支架3固定衬套样件16；所述标准块11在使用过程中被放置于衬套支架3与压板9之间；所述压板9固定进给丝杠2和对中丝杠14，滑块12能够在压板9上滑动；所述被紧螺栓7将杠杆千分表6固定在千分表支架8上；所述千分表支架8连接杠杆千分表6与滑块12，使杠杆千分表6与滑块12随动；所述对中旋钮13固定在对中丝杠14端部，通过旋转进给对中旋钮13带动对中丝杠14转动；所述对中丝杠14通过旋转驱动滑块12沿轴向运动；所述底座10设置在测量装置的最底端，用于为测量装置提供稳定的平台；所述压板导柱5固定安装在所述衬套压板4上端，对衬套压板4起到限位作用；所述标准块11的厚度由衬套样件的长度决定，精确控制杠杆千分表6的探针与衬套样件16的孔内壁在衬套样件16轴向上的接触位置；所述杠杆千分表6显示与工件内孔接触点的位置信息，为内孔锥度的测量提供间接数据；所述滑块12沿对中丝杠14轴向运动，从而使杠杆千分表6上探针能够较为精确地与衬套样件16的内孔对中；所述被紧螺母15设置在对中丝杠14的端部，将对中后的杠杆千分表6位置固定；所述衬套支架3具有V型槽，所述衬套样件16放入所述V型槽中。

本发明的测量方法如下：

一种使用上述测量装置测量内孔锥度的方法，具体包括如下步骤：

(1)旋转进给旋钮1，带动进给丝杠2转动，衬套支架3沿进给丝杠2移至最左侧；

(2)拉起衬套压板4，将衬套样件16放入衬套支架3中，放下衬套压板4，确保衬套样件稳固；将标准块11置于衬套支架3和压板9之间；

(3)旋转进给旋钮1，使衬套支架3向右运动，令杠杆千分表6探针伸入衬套样件16内孔中，并保证探头与衬套样件16内孔的内壁接触；继续旋转进给旋钮1，至衬套支架3与标准块11接触；

(4)旋松被紧螺栓7，微调杠杆千分尺6在千分尺支架8上的位置，使探针与水平面角度小于10°，调节完成后，旋紧被紧螺栓7；

(5)旋转对中旋钮13，使滑块12沿对中丝杠14运动，观察杠杆千分表示数，当读数最小时，停止旋转对中旋钮13，旋紧被紧螺母15；此时，将杠杆千分表6调零；

(6)移除标准块11后，旋转进给旋钮1，使衬套支架3向右运动，直至衬套支架3与压板9直接接触，记录下杠杆千分表6的读数A；将标准块厚度L和杠杆千分表的读数A代入公式(1)中，即可计算得到衬套内孔锥度α；

式中，α——衬套内孔锥度，°；

A——杠杆千分表示数，mm。

实施例1

在使用该工具测量衬套内孔锥度之前，须先选择合适的标准块11。标准块11厚度L须依据衬套夹层厚度决定。

(1)旋转进给旋钮1，带动进给丝杠2转动，衬套支架3沿进给丝杠2移至最左侧；

(2)拉起衬套压板4，将衬套样件放入衬套支架3的V型槽中，放下衬套压板4，确保衬套样件稳固。将标准块11置于衬套支架3和压板9之间。

(3)旋转进给旋钮1，使衬套支架3向右运动，令杠杆千分表6探针伸入衬套内孔，并保证探头与内壁接触。继续旋转进给旋钮1，至衬套支架3与标准块11接触。

(4)旋松被紧螺栓7，微调杠杆千分尺6在千分尺支架8上的位置，使探针与水平面角度小于10°，调节完成后，旋紧被紧螺栓7。

(5)旋转对中旋钮13，使滑块12沿对中丝杠14运动，观察杠杆千分表示数，当读数最小时，停止旋转对中旋钮13，旋紧被紧螺母15。此时，将杠杆千分表6调零。

(6)移除标准块11后，旋转进给旋钮1，使衬套支架3向右运动，直至衬套支架3与压板9直接接触，记录下杠杆千分表6的读数A＝0.054mm。将标准块厚度L＝5mm和杠杆千分表19读数A＝0.054mm代入式(1)中，即可计算得到衬套内孔锥度α＝1°14′15″：

式中，α——衬套内孔锥度，°；

A——杠杆千分表示数，mm。

实施例2

当测量较长的衬套时，应选择厚度L较大的标准块11和拥有更长探针的滑块杠杆千分表6。如使用厚度L＝10mm的标准块对衬套内孔锥度进行测量：

(1)旋转进给旋钮1，带动进给丝杠2转动，衬套支架3沿进给丝杠2移至最左侧；

(2)旋松被紧螺栓7，将杠杆千分表61取下，更换拥有更长探针的杠杆千分表62，随后旋紧被紧螺栓7，将杠杆千分表62固定。

(3)拉起衬套压板4，将衬套样件放入衬套支架3的V型槽中，放下衬套压板4，确保衬套样件稳固。将标准块11置于衬套支架3和压板9之间。

(4)旋转进给旋钮1，使衬套支架3向右运动，令杠杆千分表62探针伸入衬套内孔，并保证探头与内壁接触。继续旋转进给旋钮1，至衬套支架3与标准块112接触。

(5)旋松被紧螺栓7，微调杠杆千分尺6在千分尺支架8上的位置，使探针与水平面角度小于10°。调节完成后，旋紧被紧螺栓7。

(6)旋转对中旋钮13，使滑块12沿对中丝杠14运动，观察杠杆千分表示数，当读数最小时，停止旋转对中旋钮13，旋紧被紧螺母15。此时，将杠杆千分表62调零。

(7)移除标准块11后，旋转进给旋钮1，使衬套支架3向右运动，直至衬套支架与3以压那么9直接接触，记录下杠杆千分表6的读数A＝0.066mm。将标准块厚度L＝10mm和杠杆千分表19读数A＝0.066mm代入式(1)中，即可计算得到衬套内孔锥度α＝45′23″。

Claims (9)

1.一种测量内孔锥度的测量装置，其特征在于，所述的测量装置主要包括：进给旋钮、进给丝杠、衬套支架、衬套压板、压板导柱、杠杆千分表、被紧螺栓、千分表支架、压板、底座、标准块、滑块、对中旋钮、对中丝杠、被紧螺母；所述进给旋钮固定在进给丝杠端部，通过旋转进给旋钮带动进给丝杠转动；所述进给丝杠通过旋转驱动衬套支架沿轴向运动；所述衬套支架的上端设置衬套样件；所述衬套压板设置在衬套样件上部，配合衬套支架固定衬套样件；所述标准块在使用过程中被放置于衬套支架与压板之间；所述压板固定进给丝杠和对中丝杠，滑块能够在压板上滑动；所述被紧螺栓将杠杆千分表固定在千分表支架上；所述千分表支架连接杠杆千分表与滑块，使杠杆千分表与滑块随动；所述对中旋钮固定在对中丝杠端部，通过旋转进给对中旋钮带动对中丝杠转动；所述对中丝杠通过旋转驱动滑块沿轴向运动。

2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述底座设置在测量装置的最底端，用于为测量装置提供稳定的平台。

3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述压板导柱固定安装在所述衬套压板上端，对衬套压板起到限位作用。

4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述标准块的厚度由衬套样件的长度决定，精确控制杠杆千分表的探针与衬套样件的孔内壁在衬套样件轴向上的接触位置。

5.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述杠杆千分表显示与工件内孔接触点的位置信息，为内孔锥度的测量提供间接数据。

6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述滑块沿对中丝杠轴向运动，从而使杠杆千分表上探针能够较为精确地与衬套样件的内孔对中。

7.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述被紧螺母设置在对中丝杠的端部，将对中后的杠杆千分表位置固定。

8.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述衬套支架具有V型槽，所述衬套样件放入所述V型槽中。

9.一种使用权利要求1～8任一项权利要求所述的测量装置测量内孔锥度的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

(1)旋转进给旋钮，带动进给丝杠转动，衬套支架沿进给丝杠移至最左侧；

(2)拉起衬套压板，将衬套样件放入衬套支架中，放下衬套压板，确保衬套样件稳固；将标准块置于衬套支架和压板之间；

(3)旋转进给旋钮，使衬套支架向右运动，令杠杆千分表探针伸入衬套样件内孔中，并保证探头与衬套样件内孔的内壁接触；继续旋转进给旋钮，至衬套支架与标准块接触；

(4)旋松被紧螺栓，微调杠杆千分尺在千分尺支架上的位置，使探针与水平面角度小于10°，调节完成后，旋紧被紧螺栓；

(5)旋转对中旋钮，使滑块沿对中丝杠运动，观察杠杆千分表示数，当读数最小时，停止旋转对中旋钮，旋紧被紧螺母；此时，将杠杆千分表调零；

(6)移除标准块后，旋转进给旋钮，使衬套支架向右运动，直至衬套支架与压板直接接触，记录下杠杆千分表的读数A；将标准块厚度L和杠杆千分表的读数A代入公式(1)中，即可计算得到衬套内孔锥度α；

式中，α——衬套内孔锥度，°；A——杠杆千分表示数，mm。