CN1459617A - 沉孔深度测量治具及测量方法 - Google Patents

Abstract

一种沉孔深度测量治具及测量方法，该测量治具包括一工作台、一测量体及一数字显示装置。该工作台具有一测量平台、一L形安装体、一U形容置体，其中该测量平台中部开设一通孔。该测量体容置在该U形容置体内，其包括一具锥面的锥头及一杆部，该锥头自下而上穿设在该测量平台的通孔中。该数字显示装置通过该L形安装体与该测量体相连，其包括一数显部及一心轴，该心轴顶端抵顶在该测量体杆部的底端。测量时，先将工件的直孔套设在该锥头的锥面上并使工件的下表面紧贴测量平台，然后将数字显示装置的读数置零，再将工件翻转180度，使沉孔套设在该锥头的锥面上，并使此时工件的下表面紧贴测量平台，数字显示装置显示的数值便是沉孔的深度。

Description

沉孔深度测量治具及测量方法

【技术领域】

本发明是关于一种沉孔深度测量治具及测量方法，特别是指一种结构简单、成本低廉且能快速精确测定沉孔深度的沉孔深度测量治具，及一种能快速精确测量沉孔深度的沉孔深度测量方法。

【技术背景】

工业生产的各个领域中常会使用到铆接结构，因此会在产品上开设若干与铆钉配合的铆合孔，这些铆合孔包括一具倒锥面的沉孔及一与沉孔末端相连的直孔，其中该沉孔是与铆钉头部的锥面相配合来提供适当的接触面积，从而满足铆接强度要求。因为沉孔锥面的角度是与铆钉头部锥面角度一致，为获得良好的铆接效果，需严格控制沉孔深度，所以在加工时需精确测量沉孔的深度。

业界通常是采用光透射或反射模式来测量孔穴深度，其是通过测量由孔穴深度决定的在零阶衍射光谱内出现光强最大值和光强最小值的位置，再根据相应基准结构与照射波长范围的对照值确定所达到的孔的深度，该测量方法可参照中国专利第95194539.4号。然而，这种方法只适用于测量直孔的深度，而沉孔是一锥形孔，其末端与一直孔相连，用光线照射时无法准确确定沉孔的最低位置，所以该测量方法并不适用于测量沉孔深度。

由于沉孔形状的特殊性，其深度无法通过传统方法直接测得，因此加工沉孔时无法精确控制其深度，从而导致铆接结构良率较低，所以沉孔深度测量已成为一长期困扰业界的难题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低廉且能快速精确测定沉孔深度的沉孔深度测量治具。

本发明的另一目的在于提供一种能快速、精确测量沉孔深度的沉孔深度测量方法。

本发明的目的是通过下列技术方案实现的：本发明沉孔深度测量治具包括一工作台、一测量体及一数字显示装置。该工作台具有一测量平台、一L形安装体、一U形容置体，其中该测量平台中部开设一通孔，该L形安装体安装在该测量平台底面，其具有一安装部，该容置体也安装在该测量平台底面，其对应该测量平台的通孔也开设一通孔；该测量体容置在该U形容置体中，其包括一具锥面的锥头及一杆部，该锥头自下而上穿设在该测量平台的通孔中，该杆部底端是自该容置体的通孔中穿初；该数字显示装置装设在该测量平台的通孔中，并通过该L形安装体与该测量体相连，其包括一数显部及一心轴，该心轴顶端抵顶在该测量体杆部的底端。测量时，先将工件的直孔套设在该锥头的锥面上并使工件的下表面紧贴测量平台，然后将数字显示装置的读数置零，再将工件翻转180度，使沉孔套设在该锥头的锥面上，并使此时工件的下表面紧贴测量平台，数字显示装置显示的数值便是沉孔的深度。

本发明沉孔深度测量治具的优点在于：本发明沉孔深度测量治具具有一具锥面的锥头，其结构简单、成本低廉，且测定沉孔深度时，能快速、精确地获得数据。

本发明沉孔深度测量治具的测量方法的优点在于：能快速、精确地测量沉孔深度。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。

图1是本发明沉孔深度测量治具及测量方法的沉孔深度测量治具的立体剖视图。

图2及图3是本发明沉孔深度测量治具及测量方法的测量过程示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1，本发明沉孔深度测量治具包括一工作台1、一测量体30及一数字显示装置50。

该工作台1包括一测量平台10、一L形安装体18、一U形容置体24及若干支柱28。该测量平台10中部开设一通孔12，该通孔12两侧分别开设一螺纹孔14，在该通孔12及这些螺纹孔14的同一侧还开设二锁固孔15。该测量平台10对应于该通孔12一侧缘具有一缺口16，便于测量时避开工件形状的阻碍。该测量平台10在四角处分别开设一贯穿的螺孔17，这些螺孔17可供这些支柱28螺合，并可通过调节这些支柱28的旋入深度来确保测量平台10水平。该L形安装体18装设在该测量平台10的底面，其包括一主体部19及一自该主体部19一侧面的底部垂直向外延伸而形成的安装部20，该主体部19顶面对应于该测量平台10的锁固孔15设有两个螺纹孔(图未示)，螺钉可锁固于这些螺纹孔内而将该L形安装体18固定到测量平台10底面；该安装部20上开设有一自上表面贯穿到下表面的通孔21，安装部20的一侧面对应开设一与该通孔21垂直相通的螺纹孔22。该U形容置体24装设在该测量平台10底面，其两侧壁上对应测量平台10的螺纹孔14分别开设一纵向贯穿该U形容置体24的锁固孔25，通过螺钉70将该U形容置体24固定在测量平台10底面，该U形容置体24底壁对应测量平台10的通孔12开设一通孔26。

该测量体30是一纵向长杆体，其包括一直径较大的锥头32、一直径较小的杆部36及一位于该锥头32与杆部36间的肩部38，其中该锥头32顶部是一锥面34，且该锥面34的夹角小于工件80沉孔82锥面的夹角(如图2及图3标)。另有一弹簧40套设在该杆部36上并抵顶在该肩部38上，其可在测量体30受到工件80按压时产生弹力，并在工件80移开时通过弹簧40的弹力使该测量体30恢复原位。

该数字显示装置50包括一数显部52、一心轴58及一轴套60，其中该数显部52具有一显示屏54及一调零按钮56。该轴套60凸设在该数显部52顶部，而该心轴58收容在该轴套60内并可沿轴线方向自由滑动。该数显部52的显示屏54可显示心轴58顶面的高度值，而组装时测量体30的杆部36底面抵靠在心轴58顶面上，所以可将显示屏54显示的数值视为测量体30锥头32顶面的高度。

组装时，首先将弹簧40套设在测量体30的杆部36，并将测量体30的杆部36下端自U形容置体24底壁的通孔26穿出，该弹簧40的下端抵顶在U形容置体24底壁上，使测量体30的锥头32自测量平台10下方穿设在通孔12中，再通过螺钉70将该U形容置体24固定到测量平台10底面；其次，通过螺钉(图未示)将该L形安装体18固定到测量平台10底面，并使其安装部20的通孔21与U形容置体24的通孔26及测量平台10的通孔12位于同一轴线上；再次，将数字显示装置50的轴套60穿设在L形安装体18安装部20的通孔21内，再通过螺钉72螺合在安装部20的螺纹孔22中，并使螺钉72的末端顶紧数字显示装置50的轴套60，从而将该数显表50固定到该L形安装体18的安装部20上，此时数字显示装置50的心轴58顶面抵顶在测量体30杆部36的底面；最后，将这些支柱28螺合在测量平台10的螺纹孔17中，并调节测量平台10到水平即完成组装。

请同时参阅图2及图3，用上述测量治具测量沉孔深度时，先将工件80的直孔84套设在测量体30锥头32的锥面34上，向下按压工件80，使工件80的下表面紧贴测量平台10(如图2所示)，此时锥头32伸出测量平台10上表面的高度值n1等于锥头32伸入直孔84的长度h1与锥头32伸出直孔84的长度h2之和(即n1＝h1+h2)，此时按下调零按钮56，使显示屏54显示的数值归零，该数值可视为锥头32顶面高度的初始值m1(m1＝0)；然后，将工件80翻转180度使其原上表面朝下，并将沉孔82套设在测量体30锥头32的锥面34上，向下按压工件80，使工件80紧贴测量平台10(如图3所示)，此时锥头32伸出测量平台10上表面的高度值n2等于锥头32伸入沉孔8 2的长度h0(因为锥头32锥面的夹角小于工件80沉孔82锥面的夹角，所以锥头32伸入沉孔82的长度h0也就是沉孔82的深度)、锥头32伸入直孔84的长度h3及锥头32伸出直孔84的长度h4三者之和(即n2＝h0+h3+h4)，因为直孔84两端的孔径相等，所以两次测量时锥头32伸入直孔84的长度相等(即h1＝h3)，锥头32伸出直孔84的长度也相等(即h2＝h4)，此时显示屏54所显示的数值为锥头32顶端的高度值m2；由于测量平台10高度不变，所以两次锥头32顶端的高度差m0等于此两次锥头32伸出测量平台10的高度值之差，即m0＝n2-n1＝(h0+h3+h4)-(h1+h2)＝h0，而两次锥头32顶端的高度差m0又等于两次数显表的显示数值之差，即m0＝m2-m1＝m2，故h0＝m2，即显示屏58显示的数值m2就是沉孔的深度h0。

此外，本发明沉孔深度测量治具可根据沉孔82锥面的夹角不同而相应地更换具不同角度的锥面34的测量治具。

Claims (18)

1.一种沉孔深度测量治具，包括一工作台、一测量体及一测量结构，其特征在于：该工作台包括一测量平台、一安装体及一容置体，该测量平台中部开设一通孔，该安装体安装在该测量平台底面，其具有一安装部，该容置体也安装在该测量平台底面，其对应该测量平台的通孔也开设一通孔；该测量体容置在该容置体内，其包括一锥头及一杆部，其中该锥头顶部是一锥面，该锥头自下而上穿设在该测量平台的通孔中，该杆部底端自该容置体的通孔中穿出；该测量结构装设在该安装体的安装部，用来显示测量结果。

2.如权利要求1所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该安装体呈L形，其具有一主体部，该安装部是自该主体部一侧面的底部垂直向外延伸而成，且该主体部自顶面向下设有二螺纹孔。

3.如权利要求2所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该测量平台对应该安装体的螺纹孔在其通孔两侧分别开设一用来安装该安装体的锁固孔。

4.如权利要求3所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该容置体呈U形，其通孔是开设在该U形容置体的底壁，且该容置体两侧壁上分别开设一锁固孔。

5.如权利要求4所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该测量平台对应该容置体的锁固孔在其通孔及螺纹孔的同一例开设两个用来安装该容置体的锁固孔。

6.如权利要求5所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该安装部自上表面贯穿到下表面开设一通孔。

7.如权利要求6所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该测量结构包括一心轴、一轴套及一数显部，其中该心轴是收容在该轴套内并可沿轴线方向自由滑动，且在装配时其顶面可抵顶在该测量体杆部的底面。

8.如权利要求7所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该数显部还具有一显示屏，该显示屏可显示测量数值。

9.如权利要求8所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该测量结构的轴套可穿设在安装体的安装部的通孔中。

10.如权利要求9所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该安装体安装部的一例开设一螺纹孔，该螺纹孔与安装部的通孔垂直相通，用螺钉螺合在该螺纹孔中，并使螺钉末端顶紧测量结构的轴套，来使该测量结构固定到该安装体的安装部上。

11.如权利要求10所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该测量平台一侧缘对应其通孔开设一便于测量时避开工件形状的阻碍的缺口。

12.如权利要求11所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该测量平台在四角处分别开设一贯穿的螺孔。

13.如权利要求12所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该工作台还包括若干支柱。

14.如权利要求13所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：这些支柱螺合在测量平台四角处的螺孔中，并可通过调节这些支柱的旋入深度来确保测量平台水平。

15.如权利要求14所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该测量体还在锥头及杆部之间凸设一肩部。

16.如权利要求15所述的沉孔深度测量治具，其特征在于：该测量体的杆部还套设一弹簧，该弹簧顶端抵顶在该测量体的肩部，底端则抵顶在该U形容置体的底壁上，来实现该测量体的弹性伸缩。

17.一种采用如权利要求1所述的沉孔深度测量治具的沉孔深度测量方法，其包括如下步骤：先将工件的直孔套设在测量体锥头的锥面上，并按压工件使其下表面紧贴测量平台，将此时测量结构的测量数值归零；再将工件的沉孔套设在测量体锥头的锥面上，并按压工件使其下表面紧贴测量平台，此时测量结构的测量数值就是沉孔深度。

18.一种采用如权利要求1所述的沉孔深度测量治具的沉孔深度测量方法，其包括如下步骤：先将工件的沉孔套设在测量体锥头的锥面上，并按压工件使其下表面紧贴测量平台，将此时测量结构的测量数值归零；再将工件的直孔套设在测量体锥头的锥面上，并按压工件使其下表面紧贴测量平台，此时测量结构的测量数值就是沉孔深度。

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