CN212539036U - 一种大型轴类锥体锥度测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大型轴类锥体锥度测量装置，包括可固定设置于待检测部件上的底座，所述底座上设置有调整尺和短水平仪部件，所述调整尺一端铰接于底座上，另一端通过高度可调节的微分头与调整尺滑动连接，微分头的测头固定安装于底座上；所述调整尺上安装有用于检测水平度的长水平仪，本实用新型设计巧妙、结构合理、操作简单、测量准确，在检测较大和大型轴类工件锥体时，可以完全排除人为因素对测量数据的影响，使测量锥度的效率大幅提升，精度大幅提高。使测量时的数据更加直观。

Description

一种大型轴类锥体锥度测量装置

技术领域

本实用新型涉及机械制造技术领域，尤其涉及一种大型轴类锥体锥度测量装置。

背景技术

较大和大型轴类锥体工件，在整个机械制造行业内的零件中是普遍存在和不可缺少的。对于工件上的锥体在磨削加工过程中，相对于其他零件，测量也是比较费时费力。目前在使用卧式外圆磨床加工此类零件的锥体时，传统可以得到较高精度的测量方法一般为环规接触测量，或者借助更费时费力的大型测量设备测量。环规测量时因普通外圆磨床本身对锥度定位只是大致角度，需要反复多次进行机床调整和环规接触测量，从而得到与环规较为一致的锥度。因接触测量为目测判断，无法直接测量出准确锥度差，只能凭经验判断，同时也需要多次拆卸工件测量、调整，费时费力，且凭经验目测得到的锥度值误差大。

实用新型内容

针对上述缺陷或不足，本实用新型的目的在于提供一种更直观更准确的大型轴类锥体锥度测量装置。

为达到以上目的，本实用新型的技术方案为：

一种大型轴类锥体锥度测量装置，包括可固定设置于待检测部件上的底座，所述底座上设置有调整尺和短水平仪部件，所述调整尺一端铰接于底座上，另一端通过高度可调节的微分头与调整尺滑动连接，微分头的测头固定安装于底座上；所述调整尺上安装有用于检测水平度的长水平仪。

所述短水平仪部件包括设置于底座两端的第一短水平仪和第二水平仪。

所述底座上设置有调整尺固定座，调整尺的一端通过转轴安装于调整尺固定座上。

所述调整尺固定座通过内六角螺钉固定安装于底座上，调整尺固定座上设置有用于确定固定座位置及方向的定位销。

所述调整尺固定座的转轴孔垂直中心线与微分头在底座顶面上的固定孔垂直中心线为整数，公差0.005mm以内。

所述底座内安装有多个磁铁块。

所述底座内开设有多个安装槽，磁铁块固定安装于安装槽内。

所述调整尺的端部为U型插口，U型插口上开设有滑槽，微分头卡合于U型插口内，微分头的径向外壁通固定安装有固定轴，固定轴的两端滑动安装于U型插口的滑槽内，当调节微分头时，调整尺的另一端能够绕底座转动，形成夹角，且固定轴在滑槽内转动，调节微分头与调整尺的夹角。

所述长水平仪精度达到4″/2mm,短水平仪精度达到30″/2mm。

与现有技术比较，本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供了一种大型轴类锥体锥度测量装置，由于设置角度特调节的调整尺，以及可固定设置于待检测部件上的底座，所以在进行测量时，无需将待检测工件从机床上拆下，只需要将测量装置底面轴向相切吸附于锥体大致上母线位置，手动转动工件和手动微调测量仪，使两侧纵向短水平仪水泡处于水平状态，从0位开水调整微分头至长水平仪处于水平状态，用微分头所得到的高度值，通过三角函数计算取得锥体当前的锥角角度。对比需要得到的角度，只需反复调整机床台面、修整工件至达到工艺要求的锥度即可。本实用新型设计巧妙、结构合理、操作简单、测量准确，在检测较大和大型轴类工件锥体时，可以完全排除人为因素对测量数据的影响。使测量锥度的效率大幅提升，精度大幅提高。使测量时的数据更加直观。

附图说明

图1是本实用新型大型轴类锥体锥度测量装置结构示意图；

图2是本实用大型轴类锥体锥度测量装置俯视图；

图3是本实用大型轴类锥体锥度测量装置校准示意图；

图4是本实用大型轴类锥体锥度测量装置锥体测量示意图；

图5是本实用大型轴类锥体锥度测量装置测量原理图。

图中，1—底座；2—调整尺；3—长水平仪；4—微分头；5—调整尺固定座；6-1—第一水平仪；6-2—第二水平仪；7—磁铁块；8—微分头固定轴；9—定位销；10—沉头螺钉；11—内六角螺钉。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型做详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。

如图1、2所示，本实用新型提供了一种更直观更准确的测量装置，从而解决此类工件在磨削加工锥体时，测量需要凭目测和经验反复多次测量、调整，才能得到较高精度的难题。可以完全排除人为因素对测量数据的影响，且不用反复拆装工件，提高工作效率的同时减少因反复拆装工件给工件带来的精度影响。也因为此套装置各部件设计精度较高，且具有量具的可调整性、可校准性。可以有效减少装置本身带来的误差，提高测量结果的准确性。甚至可以做到只用环规做测量验证或代替环规测量。

一种大型轴类锥体锥度测量装置，包括可固定设置于待检测部件上的底座1，所述底座1上设置有调整尺2，所述调整尺2一端铰接于底座1上，另一端通过高度可调节的微分头4与调整尺2滑动连接，微分头4的测头固定安装于底座1上；所述调整尺2上安装有用于检测水平度的长水平仪3。优选地，所述所述底座1上设置有短水平仪。短水平仪包括设置于调整尺2左侧的第一短水平仪6-1和第二短水平仪6-2。图1是测量装置在微分头4为0位时底座1底面、顶面、调节尺、长水平仪3水平线，都互相平行，且与底座1两端短水平仪、调节尺2左固定端转轴及转轴孔、右端微分头4固定轴8，轴线相互垂直。长水平仪3通过沉头螺钉10安装于调整尺2上。

本实用新型的长水平仪3精度要求达到4″/2mm(0.02mm/m),第一、二短水平仪6-1、6-2要求精度达到30″/2mm(0.15mm/m)，且第一、二短水平仪6-1、6-2水平线与底面平行0.003mm以内、与长水平仪(3)水平线垂直0.003mm以内。

具体地，所述底座1上设置有调整尺固定座5，调整尺2的一端通过转轴安装于调整尺固定座5上。所述调整尺固定座5通过内六角螺钉11固定安装于底座1上，调整尺固定座5上设置有用于用于确定固定座5的位置及方向定位销9。所述整尺固定座(5)的转轴孔垂直中心线与微分头4在底座1顶面上的固定孔垂直中心线为整数，公差0.005mm以内，且两孔均与底座1顶面垂直0.001mm以内，即微分头4轴线与底座1上面垂直0.01mm以内。。

为了方便将测量装置固定在被测装置上，所述底座1内安装有多个磁铁块7。所述底座1内开设有多个安装槽，磁铁块7固定安装于安装槽内。示例性的，本实用新型设置有7块，嵌入固定于底座1底面槽内，磁铁块下面略深于底座1底面，不会直接接触工件，且保证磁力可以使底座1底面靠横向中线位置紧贴于锥体母线上。

调节尺2左端转轴与调节尺固定座5转轴孔间隙在0.003mm以内，并轴线与第一、第二水平仪6-1、6-2平行0.003mm以内。右端U型插口开口与微分头固定轴8滑动段轴向间隙0.02mm以内、径向间隙0.005以内。调整尺2顶面上螺孔固定长水平仪3，保证长水平仪3水平线与第一、第二短水平仪6-1、6-2水平线垂直0.001以内。长水平仪3水平线在微分头4在0位时与底座1底面平行0.002以内。本实用新型中微分头4为的直进式的50量程的微分头。

本实用新型的工作过程为：

如图3、4、5所示，较大和大型轴类零件在卧式外圆磨床加工时采用两顶尖装夹，在磨削锥体时测量锥度，无需将工件从机床上拆下，只需要将测量装置底面轴向相切吸附于锥体大致上母线位置，手动转动工件和手动微调测量仪，使两侧纵向第一、第二短水平仪6-1、6-2水泡处于水平状态。从0位开水调整微分头4至长水平仪处于水平状态。用微分头4所得到的高度值，通过三角函数计算取得锥体当前的锥角角度。对比需要得到的角度，只需反复调整机床台面、修整工件至达到工艺要求的锥度即可。图3是测量装置在工件直段外圆上母线位置校准工件轴线水平差，为校准值更精确，一般要求直段外圆经过磨削，且锥度和跳动在0.005mm以内。或经过千分尺测量计算排除。图4是测量装置在锥体上母线位置测量锥体锥度，测得的微分头4数值应减去图3在校准时得到的轴线水平差。最后通过计算得到的结果为锥体的准确角度值。图5是测量装置在测量时的计算原理图，由图4可知在长水平仪调整水平后测量装置内形成的夹角(减去轴线水平差后)与锥体半角相等。由图5可知调整尺两端转轴轴心垂线设计为整数不变，例：150mm，为结构内存在的直角三角形直角长边。微分头4所测得的数值为直角短边长度，例：18.87mm，根据勾股定理求出斜边长，再利用三角函数求出装置所形成的夹角，即锥体半角角度7.170°。

本实用新型的测量装置的校准方法：

因外圆磨床两顶尖间轴线不是完全水平，存在少许误差。在需要更加准确的测量结果时，只需要将该测量装置用锥体测量的相同方法，在原工件磨削过的直段外圆上，或两顶尖装夹的标准圆柱量棒上测量，测得的结果，再减去直段外圆的少许锥度差。即可得到两顶尖间的轴线水平差。锥体测量时减去两顶尖间的轴线水平差可得到更高精度的测量结果。

对于本领域技术人员而言，显然能了解到上述具体事实例只是本实用新型的优选方案，因此本领域的技术人员对本实用新型中的某些部分所可能作出的改进、变动，体现的仍是本实用新型的原理，实现的仍是本实用新型的目的，均属于本实用新型所保护的范围。

Claims (9)

1.一种大型轴类锥体锥度测量装置，其特征在于，包括可固定设置于待检测部件上的底座(1)，所述底座(1)上设置有调整尺(2)和短水平仪部件，所述调整尺(2)一端铰接于底座(1)上，另一端通过高度可调节的微分头(4)与调整尺(2)滑动连接，微分头(4)的测头固定安装于底座(1)上；所述调整尺(2)上安装有用于检测水平度的长水平仪(3)。

2.根据权利要求1所述的大型轴类锥体锥度测量装置，其特征在于，所述短水平仪部件包括设置于底座(1)两端的第一短水平仪(6-1)和第二水平仪(6-2)。

3.根据权利要求2所述的大型轴类锥体锥度测量装置，其特征在于，所述底座(1)上设置有调整尺固定座(5)，调整尺(2)的一端通过转轴安装于调整尺固定座(5)上。

4.根据权利要求3所述的大型轴类锥体锥度测量装置，其特征在于，所述调整尺固定座(5)通过内六角螺钉(11)固定安装于底座(1)上；调整尺固定座(5)上设置有用于确定调整尺固定座(5)位置及方向的定位销(9)。

5.根据权利要求4所述的大型轴类锥体锥度测量装置，其特征在于，所述调整尺固定座(5)的转轴孔垂直中心线与微分头(4)在底座(1)顶面上的固定孔垂直中心线为整数，公差0.005mm以内。

6.根据权利要求1所述的大型轴类锥体锥度测量装置，其特征在于，所述底座(1)内安装有多个磁铁块(7)。

7.根据权利要求6所述的大型轴类锥体锥度测量装置，其特征在于，所述底座(1)内开设有多个安装槽，磁铁块(7)固定安装于安装槽内。

8.根据权利要求1所述的大型轴类锥体锥度测量装置，其特征在于，所述调整尺(2)的端部为U型插口，U型插口上开设有滑槽，微分头(4)卡合于U型插口内，微分头(4)的径向外壁通固定安装有固定轴(8)，固定轴(8)的两端滑动安装于U型插口的滑槽内，当调节微分头(4)时，调整尺(2)的另一端能够绕底座(1)转动，形成夹角，且固定轴(8)在滑槽内转动，调节微分头(4)与调整尺(2)的夹角。

9.根据权利要求1所述的大型轴类锥体锥度测量装置，其特征在于，所述长水平仪(3)精度达到4″/2mm,短水平仪精度达到30″/2mm。

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