CN216283207U - 一种锥孔测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种锥孔测量装置。包括同轴设置的外筒、芯杆和定位机构；外筒的一端设有第一测量环；芯杆滑动设置于外筒内部；芯杆靠近第一测量环的一端设有第二测量环；芯杆的另一端贯穿外筒设置；定位机构滑动套设于外筒外部，定位机构的底面与第一测量环的底面、第二测量环的底面平行。本实用新型可同时适用于通孔式、盲孔式的锥孔的锥度测量，通过将定位机构与外筒同轴设置，能使外筒、芯杆的轴线与待测锥孔轴线重合，减小锥孔的测量误差。

Description

一种锥孔测量装置

技术领域

本实用新型涉及检测量具技术领域，具体涉及一种锥孔测量装置。

背景技术

目前，市场上的机床主轴刀柄安装孔、销轴孔等都具有锥度配合面的特征，质检人员在检测锥孔锥度是否合格时，一般情况下都是用标准的锥度塞规结合油泥，通过观察油泥在塞规表面的覆盖率来判断锥孔的锥度是否合格，而利用锥度塞规检验锥孔锥度有以下缺点：

一、锥度塞规只能用于通孔式内锥孔的检测，不能针对盲孔式锥孔进行***式检测，通用性较差；

二、检测要求操作者具有一定的检测经验，一旦锥度塞规的轴线与锥孔的轴线发生歪斜，就会出现塞规与锥孔配合处歪斜卡死现象，导致塞规很难拔出，且难以保证锥孔测量的精度；

三、塞规一般为一个实心的锥棒，当需要测量较大直径的锥孔锥度时，塞规就显得很笨重，移动很困难。

综上所述，急需一种锥孔测量装置以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种锥孔测量装置，以解决现有锥孔测量装置通用性差，测量精度低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种锥孔测量装置，包括同轴设置的外筒、芯杆和定位机构；所述外筒的一端设有第一测量环；所述芯杆滑动设置于所述外筒内部；所述芯杆靠近第一测量环的一端设有第二测量环，所述第一测量环的直径大于第二测量环的直径；所述芯杆的另一端贯穿所述外筒设置；所述定位机构滑动套设于所述外筒外部，所述定位机构的底面与所述第一测量环的底面、第二测量环的底面平行。

优选的，所述第一测量环的底部设有用于容纳第二测量环的容纳槽，使第二测量环位于容纳槽中时第一测量环和第二测量环的底面共面。

优选的，一种锥孔测量装置还包括旋转套筒，所述旋转套筒与外筒远离第一测量环的一端转动连接；所述芯杆贯穿所述旋转套筒设置，所述芯杆上设有外螺纹，所述旋转套筒的内壁上设有与所述芯杆配合的内螺纹。

优选的，所述外筒上设有环形槽，所述旋转套筒上设有与所述环形槽配合的限位件一。

优选的，所述芯杆的外壁上设有沿轴线方向延伸的滑槽，所述外筒上设有与所述滑槽配合的限位件二。

优选的，所述定位机构包括定位筒和沿定位筒周向设置的多个定位爪；所述定位筒套设于所述外筒外部，多个所述定位爪底部形成的底面与所述第一测量环的底面平行。

优选的，一种锥孔测量装置还包括弹性组件，所述弹性组件设于所述外筒上，弹性组件的一端抵靠或连接在所述定位筒的端面上，使弹性组件处于初始状态时多个所述定位爪底部形成的底面与所述第一测量环的底面共面。

优选的，所述弹性组件包括固定螺母和弹性件；所述固定螺母安装在所述外筒的外壁上，所述弹性件位于所述固定螺母和定位筒之间；所述外筒在定位筒远离弹性件的一端设有限位凸台。

应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本实用新型中，通过在同轴设置的外筒和芯杆上分别设置第一测量环和第二测量环，将第一测量环和第二测量环放入锥孔中，使两个测量环与锥孔内壁接触即可用于测量锥孔的锥度，可同时适用于通孔式、盲孔式的锥孔的锥度测量，通过将定位机构与外筒同轴设置，使定位机构的底面与第一测量环、第二测量环的底面平行，能保证定位机构的底面设置于锥孔大端所在平面时，使外筒、芯杆的轴线与待测锥孔轴线重合，减小锥孔的测量误差，保证锥孔锥度测量的精度，同时防止锥孔测量装置发生偏斜而卡死在锥孔内部。

(2)本实用新型中，第一测量环的底部设有用于容纳第二测量环的容纳槽，使第二测量环位于容纳槽中时第一测量环和第二测量环的底面共面；一方面便于减小装置结构，减小装置存放时的空间占用率；另一方面进行锥孔测量时第一测量环与第二测量环之间产生的高度位置变化量通过测量芯杆顶端与外筒顶端的高度位置变化量即可计算得到，便于提升检测效率。

(3)本实用新型中，在外筒上设有旋转套筒，旋转套筒的内壁上设有与芯杆配合的内螺纹，当转动旋转套筒时，通过旋转套筒与芯杆螺纹配合位置的改变来调节芯杆的高度位置，从而改变第二测量环的高度位置，实现第二测量环的下放和收回。

(4)本实用新型中，外筒和旋转套筒通过环形槽和限位件一的配合实现相对转动，芯杆的外壁上设有沿轴线方向延伸的滑槽，外筒上设有与滑槽配合的限位件二，防止转动旋转套筒时，芯杆在外筒内部发生转动；限位件一和限位件二均为可拆卸式连接，便于实现锥孔测量装置的拆装。

(5)本实用新型中，定位机构包括定位筒和沿定位筒周向设置的多个定位爪，多个定位爪底部形成的底面(即多个爪尖确定的平面)与第一测量环的底面平行，便于在测量锥孔时，通过定位爪支撑在锥孔大端所在的平面上，保证外筒和芯杆的轴线与待测锥孔的轴线重合。

(6)本实用新型中，通过弹性组件的一端抵靠或连接在定位筒的端面上，使弹性组件处于初始状态时多个定位爪底部形成的底面与第一测量环的底面共面，便于通过测量定位筒的与外筒之间的高度位置变化来计算锥孔大端的直径。

(7)本实用新型中，弹性组件包括固定螺母和弹性件；固定螺母安装在外筒的外壁上，弹性件位于固定螺母和定位筒之间，通过弹性件的弹力使定位机构在结束测量后自动恢复原位；外筒在定位筒远离弹性件的一端设有限位凸台，用于与弹性件组合实现对定位筒的限位。

(8)本实用新型中，锥孔测量方法通过手持外筒下压，使第一测量环的底面与锥孔内壁接触，然后转动旋转套筒，下放第二测量环直至第二测量环的底面与锥孔内壁接触，通过游标卡尺测量芯杆顶部端面距旋转套筒顶部端面的高度差、定位机构相对于外筒的高度位置变化量即可通过测量锥孔两个径向截面的直径和两个径向截面之间的距离来计算该锥孔的锥度，然后再通过测量其中一个径向截面距离锥孔大端所在平面的距离，来计算锥孔大端的大圆直径，提升了锥孔的检测效率。整个装置结构轻便，便于进行手持式测量，而且测量精度高，可以通过游标卡尺对测量点进行测量，计量精度可以达到0.01。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本申请实施例中一种锥孔测量装置的结构示意图；

图2是本申请实施例图1中外筒的结构示意图；

图3是本申请实施例图1中芯杆的结构示意图；

图4是本申请实施例图1中定位机构的结构示意图；

图5是本申请实施例中一种锥孔测量方法的原理图；

其中，1、外筒，1.1、第一测量环，1.2、容纳槽，1.3、环形槽，1.4、限位件二，1.5、限位凸台，2、芯杆，2.1、第二测量环，2.2、滑槽，3、定位机构，3.1、定位筒，3.2、定位爪，4、旋转套筒，4.1、限位件一，5、弹性组件，5.1、固定螺母，5.2、弹性件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例：

参见图1至图5，一种锥孔测量装置，本实施例应用于锥孔锥度以及锥孔大端直径的测量计算。

一种锥孔测量装置，参见图1，包括同轴设置的外筒1、芯杆2和定位机构3；所述外筒1的一端设有第一测量环1.1；所述芯杆2滑动设置于所述外筒1内部；所述芯杆2靠近第一测量环1.1的一端设有第二测量环2.1，所述第一测量环1.1的直径大于第二测量环2.1的直径，本实施例中，第一测量环1.1和第二测量环2.1均为圆台状结构；所述芯杆2的另一端贯穿所述外筒1设置；所述定位机构3滑动套设于所述外筒1外部，所述定位机构3的底面与所述第一测量环1.1的底面、第二测量环2.1的底面平行，当进行锥孔测量时，定位机构3的底面设置于锥孔大端所在平面上，保证芯杆2和外筒1的轴线与锥孔大端所在平面垂直(即保证芯杆2和外筒1的轴线与待测锥孔的轴线重合)，减少锥孔测量误差。

参见图2，所述第一测量环1.1的底部设有用于容纳第二测量环2.1的容纳槽1.2，使第二测量环2.1位于容纳槽1.2中时第一测量环1.1和第二测量环2.1的底面共面；一方面将第二测量环2.1收纳于第一测量环1.1底部便于减小装置结构，减小装置存放时的空间占用率；另一方面，当第一测量环1.1和第二测量环2.1的底面共面时，第一测量环1.1与第二测量环2.1进行锥孔测量时产生的高度位置变化量通过测量芯杆2顶端与外筒1顶端的高度位置变化量即可得到。

一种锥孔测量装置还包括旋转套筒4，所述旋转套筒4与外筒1远离第一测量环1.1的一端(即图1中的顶端)转动连接；所述芯杆2贯穿所述旋转套筒4设置，所述芯杆2上设有外螺纹，所述旋转套筒4的内壁上设有与所述芯杆2配合的内螺纹，当转动旋转套筒4时，通过旋转套筒4与芯杆2螺纹配合位置的改变来调节芯杆2的高度位置，从而改变第二测量环2.1的高度位置，实现第二测量环2.1的下放和收回。

参见图1和图2，本实施例中，所述外筒1上设有环形槽1.3，所述旋转套筒4上设有与所述环形槽1.3配合的限位件一4.1，当转动旋转套筒4时，限位件一4.1在环形槽1.3内滑动；限位件一4.1为与旋转套筒4本体可拆卸式连接的螺钉一，螺钉一***环形槽1.3中，实现螺钉一沿环形槽1.3进行滑动。

参见图3，所述芯杆2的外壁上设有沿轴线方向延伸的滑槽2.2，所述外筒1上设有与所述滑槽2.2配合的限位件二1.4，防止转动旋转套筒4时，芯杆2在外筒1内部发生转动，无法有效实现第二测量环2.1高度位置的调节。本实施例中，限位件二1.4为与外筒1本体可拆卸式连接的螺钉二，螺钉二***滑槽2.2中，使芯杆2只能在竖直方向上运动，不会发生周向转动。

参见图4，所述定位机构3包括定位筒3.1和沿定位筒3.1周向设置的多个定位爪3.2；所述定位筒3.1套设于所述外筒1外部，多个所述定位爪3.2底部形成的底面(即多个爪尖确定的平面)与所述第一测量环1.1的底面平行，多个定位爪3.2的爪尖围成的区域大于锥孔的大端的圆形区域，便于在测量锥孔时，通过定位爪3.2支撑在锥孔大端所在的平面上，保证外筒1和芯杆2的轴线与待测锥孔的轴线重合。

一种锥孔测量装置还包括弹性组件5，所述弹性组件5设于所述外筒1上，弹性组件5的一端抵靠或连接在所述定位筒3.1的端面上，使弹性组件5处于初始状态时多个所述定位爪3.2底部形成的底面与所述第一测量环1.1的底面共面，便于通过测量定位筒3.1的与外筒1之间的高度位置变化来计算锥孔大端的直径。

所述弹性组件5包括固定螺母5.1和弹性件5.2；所述固定螺母5.1通过螺纹连接方式安装在所述外筒1的外壁上，所述弹性件5.2位于所述固定螺母5.1和定位筒3.1之间，通过弹性件5.2的弹力使定位机构3在结束测量后自动恢复原位；所述外筒1在定位筒3.1远离弹性件5.2的一端设有限位凸台1.5，用于与弹性件5.2组合实现对定位筒3.1的限位。本实施例中，弹性件5.2为弹簧，初始状态时，弹簧对定位筒3.1施加压力，使定位筒3.1底部端面抵靠在限位凸台1.5上，多个所述定位爪3.2底部形成的底面与所述第一测量环1.1的底面共面；测量时，将外筒1向下压，锥孔大端所在平面对定位爪3.2施加向上的支撑力，使定位筒3.1克服弹簧弹力与外筒1发生竖直方向的相对运动，通过测量定位筒3.1端面与限位凸台1.5之间的高度位置变化量ΔH₂即可计算得到第一测量环1.1底面距锥孔大端所在平面的距离。

一种锥孔测量方法，参见图5，采用了上述的锥孔测量装置，包括以下步骤：

步骤A：将定位机构3的底部设置于待测锥孔大端所在平面上，将第一测量环1.1和第二测量环2.1放入锥孔内，手持外筒1并用力下压，使第一测量环1.1的底面与锥孔内壁接触，然后转动旋转套筒4，下放第二测量环2.1直至第二测量环2.1的底面与锥孔内壁接触；

步骤B：测量并计算芯杆2与外筒1之间的高度位置变化量，测量并计算定位机构3相对于外筒1的高度位置变化量，计算得出锥孔的锥度和锥孔大端的直径；

芯杆2与外筒1之间的高度位置变化量可通过以下方法获得，初始状态时，若第一测量环1.1底面与第二测量环2.1底面的原始高度差为L，芯杆2顶部端面距旋转套筒4顶部端面的原始高度差为H，通过游标卡尺测得测量状态时测得芯杆2顶部端面距旋转套筒4顶部端面的高度差为h₁，则此时芯杆2与外筒1之间的高度位置变化量ΔH₁＝H-h₁；

测量状态时，定位机构3相对于外筒1的高度位置变化量ΔH₂，可通过游标卡尺测量限位凸台1.5与定位筒3.1之间的高度变化量得到，若初始状态时，第一测量环1.1底面与定位机构3底面的原始高度差为W，则锥孔大端所在平面与第一测量环1.1的底面的高度差h₂＝ΔH₂-W；则可通过表达式1)计算锥孔的锥度Z和锥孔大端的直径D：

其中，d₁为第一测量环1.1的底面直径，d₂为第二测量环2.1的底面直径，均为已知参数，本实施例中，参见图5，由于第一测量环1.1的底面、第二测量环2.1的底面以及定位机构3的底面在初始状态时共面，因此L＝W＝0，芯杆2顶部端面距旋转套筒4顶部端面的原始高度差为H，只需测量h₁和ΔH₂即可求得锥孔的锥度Z和锥孔大端的直径D。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种锥孔测量装置，其特征在于，包括同轴设置的外筒(1)、芯杆(2)和定位机构(3)；所述外筒(1)的一端设有第一测量环(1.1)；所述芯杆(2)滑动设置于所述外筒(1)内部；所述芯杆(2)靠近第一测量环(1.1)的一端设有第二测量环(2.1)，所述第一测量环(1.1)的直径大于第二测量环(2.1)的直径；所述芯杆(2)的另一端贯穿所述外筒(1)设置；所述定位机构(3)滑动套设于所述外筒(1)外部，所述定位机构(3)的底面与所述第一测量环(1.1)的底面、第二测量环(2.1)的底面平行。

2.根据权利要求1所述的一种锥孔测量装置，其特征在于，所述第一测量环(1.1)的底部设有用于容纳第二测量环(2.1)的容纳槽(1.2)，使第二测量环(2.1)位于容纳槽(1.2)中时第一测量环(1.1)和第二测量环(2.1)的底面共面。

3.根据权利要求1或2所述的一种锥孔测量装置，其特征在于，还包括旋转套筒(4)，所述旋转套筒(4)与外筒(1)远离第一测量环(1.1)的一端转动连接；所述芯杆(2)贯穿所述旋转套筒(4)设置，所述芯杆(2)上设有外螺纹，所述旋转套筒(4)的内壁上设有与所述芯杆(2)配合的内螺纹。

4.根据权利要求3所述的一种锥孔测量装置，其特征在于，所述外筒(1)上设有环形槽(1.3)，所述旋转套筒(4)上设有与所述环形槽(1.3)配合的限位件一(4.1)。

5.根据权利要求4所述的一种锥孔测量装置，其特征在于，所述芯杆(2)的外壁上设有沿轴线方向延伸的滑槽(2.2)，所述外筒(1)上设有与所述滑槽(2.2)配合的限位件二(1.4)。

6.根据权利要求1所述的一种锥孔测量装置，其特征在于，所述定位机构(3)包括定位筒(3.1)和沿定位筒(3.1)周向设置的多个定位爪(3.2)；所述定位筒(3.1)套设于所述外筒(1)外部，多个所述定位爪(3.2)底部形成的底面与所述第一测量环(1.1)的底面平行。

7.根据权利要求6所述的一种锥孔测量装置，其特征在于，还包括弹性组件(5)，所述弹性组件(5)设于所述外筒(1)上，弹性组件(5)的一端抵靠或连接在所述定位筒(3.1)的端面上，使弹性组件(5)处于初始状态时多个所述定位爪(3.2)底部形成的底面与所述第一测量环(1.1)的底面共面。

8.根据权利要求7所述的一种锥孔测量装置，其特征在于，所述弹性组件(5)包括固定螺母(5.1)和弹性件(5.2)；所述固定螺母(5.1)安装在所述外筒(1)的外壁上，所述弹性件(5.2)位于所述固定螺母(5.1)和定位筒(3.1)之间；所述外筒(1)在定位筒(3.1)远离弹性件(5.2)的一端设有限位凸台(1.5)。

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