CN102980485A - 一种检测倒角内任一截面的直径及深度的检具和方法 - Google Patents

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高瑞杰
郭炜
王婕
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Abstract

本发明涉及一种检测倒角内任一截面的直径及深度的检具和方法，检具由两段圆柱段及定位圆锥体(4)组成，分别是辅助圆柱段(1)和检测圆柱段(3)，辅助圆柱段(1)设置在检测圆柱段(3)的上方，辅助圆柱段(1)和检测圆柱段(3)的连接面作为检测基准面(2)，定位圆锥体(4)底面的直径与检测圆柱段(3)端面的直径一致，定位圆锥体(4)底面与锥面的夹角α与需要检测的零件倒角角度相同。将检具安放于待测零件倒角面(5)内，通过测量检测基准面(2)与待测零件的倒角(5)的孔口端面(6)的距离L2，利用公式计算待测零件的倒角内任一截面的直径及深度。本发明结构简单，测量简便、快捷，能够准确测量倒角面内任一截面的直径及深度尺寸。

Description

一种检测倒角内任一截面的直径及深度的检具和方法
技术领域
本发明是一种检测倒角内任一截面的直径及深度的检具和方法，属于测量技术领域。
背景技术
一般倒角的作用是去除毛刺，美观。但是对于图纸中特别指出的倒角，一般是安装工艺的要求，例如轴承的安装导向，还有一些圆弧倒角（或称为圆弧过渡），还可以起到减小应力集中，加强轴类零件的强度作用。此外，一些精密零部件上的有高精度孔口有各种角度的倒角结构，这些倒角在零件中起到密封的作用，且图纸中对于倒角的直径尺寸、深度尺寸、表面光洁度等均有严格的要求。为保证整个系统部件的密封性能，必须严格按照图纸的要求控制每个高精度倒角孔口或倒角面上任一截面的直径尺寸和深度尺寸。
在国内，对倒角的控制还不是很重视，对倒角的直径尺寸或深度尺寸的检测也重视不够，也没有专用量具检测倒角的孔口直径或是倒角面上任一截面的直径尺寸和深度尺寸。目前对于高精度倒角孔口直径可以借助光学显微镜来检测，此种方法能够检测倒角孔口直径尺寸，检测速度快，精度高。但是这种检测方法要求倒角孔口位置保持尖边，并且毛刺必须去除干净，对去毛刺人员素质提出了更高的要求，去毛刺效果及保持尖边情况会直接影响到检测结果，由于测量人的测量水平、读数水平不同，这些因素均会导致测量结果有较大的差异，致使加工倒角尺寸与工程图纸上标注的倒角尺寸有较大的误差，不能全面满足设计要求或使用要求。
在国外石油钻井设备中有很多重要零部件，且零部件内部的高精度孔口的倒角结构均需要准确测量倒角的孔口直径尺寸或倒角面上指定截面的直径尺寸及深度尺寸，由于需要检测的要素是一条线，采用常规的方法无法直接测量，借助特殊工具间接得到数据时对我们检具的设计要求又大大提高，成本大幅增长。以前对于类似结构我们无法准确测量更无法提供真实数据，对于零件的加工状态合格与否也不清楚。对于批量生产的零件，不能实现对每个零件的检验，无法提供实时、准确的检测数据对加工过程进行实时控制。
发明内容
本发明正针对上述现有技术中存在的不足而设计提供了一种检测倒角内任一截面的直径及深度的检具和方法，其目的是通过计算得到倒角内任一截面位置的直径尺寸及深度尺寸
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
本发明技术方案提供了一种检测倒角内任一截面的直径及深度的检具，其特征在于：该检具由两段圆柱段及定位圆锥体(4)组成，两段圆柱段分别是辅助圆柱段(1)和检测圆柱段(3)，辅助圆柱段(1)设置在检测圆柱段(3)的上方，定位圆锥体(4)底面的直径与检测圆柱段(3)端面的直径一致，并与检测圆柱段(3)的端面同轴连接，定位圆锥体(4)底面与锥面的夹角α与需要检测的零件倒角角度相同。
本发明技术方案还提供了一种采用上述检测倒角内任一截面的直径及深度的检具的检测方法，其特征在于：该方法的步骤是：
⑴计量检具检测圆柱段(3)的直径ΦD和厚度L1，计量定位圆锥体(4)的底面与锥面的夹角α；
⑵将待测零件安放在检测平台(7)上，将待测零件的倒角(5)的孔口端面(6)与检测平台(7)保持平行，孔口端面(6)与检测平台(7)的平行度应在0.005mm以内，；
⑶将检具置于待测零件的倒角(5)内，使检具的定位圆锥体(4)的圆锥面与待测零件的倒角(5)的倒角面贴合，将辅助圆柱段(1)和检测圆柱段(3)的连接面作为检测基准面(2)，保证该检测基准面(2)与待测零件倒角(5)的孔口端面(6)平行，检测基准面(2)与待测零件倒角(5)的孔口端面(6)的平行度应在0.005mm以内；
⑷待测零件的倒角孔口直径的测量和计算
测量检测基准面(2)与待测零件的倒角(5)的孔口端面(6)的距离L2，用以下公式计算待测零件的倒角孔口直径ΦD倒角：
ΦD倒角=ΦD-2×(L2-L1)/tanα公式1
式中：
ΦD—检测圆柱段(3)的直径；
L1—检测圆柱段(3)的厚度；
α—定位圆锥体(4)的底面与锥面的夹角；
L2—检测基准面(2)与待测零件的倒角(5)的孔口端面(6)的距离；
⑸当待测零件的倒角内任一截面的直径已知的情况下，待测零件的倒角内任一截面深度用以下公式计算：
L3=[（ΦD倒角-ΦD截面）×tanα]/2公式2
式中：
L3—待测零件的倒角内任一截面深度；
ΦD倒角—待测零件的倒角孔口直径；
ΦD截面—待测零件的倒角内任一截面的直径，根据产品图纸尺寸；
α—定位圆锥体(4)的底面与锥面的夹角；
⑹当待测零件的倒角内任一截面的深度已知的情况下，待测零件的倒角内任一截面直径用以下公式计算：
ΦD截面=ΦD倒角-2×L3/tanα公式3
式中：
ΦD截面—待测零件的倒角内任一截面的直径；
ΦD倒角—待测零件的倒角孔口直径；
L3—待测零件的倒角内任一截面深度，根据产品图纸尺寸；
α—定位圆锥体(4)的底面与锥面的夹角。
本发明技术方案的优点是：
本发明通过专用检具，可以实现高精度倒角的直径及深度的准确测量。通过专用检具，可以在机床上进行在线检测，如果不符合图纸要求，可以直接在线进行调整，从而保证加工的正确性。对于批量加工的零件，检验员能够提供准确、可靠的测量数据，能够实现批量生产过程的实时监控，保证批量生产零件的加工质量。
附图说明
图1为本发明检具的结构示意图
图2为本发明的检测过程示意图
图3为本发明检具检测零件倒角孔口直径的示意图
图4为本发明检具检测零件倒角内任一截面深度和直径的示意图
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本发明技术方案作进一步地详述：
参见附图1所示，该检具由两段圆柱段及定位圆锥体4组成，两段圆柱段分别是辅助圆柱段1和检测圆柱段3，辅助圆柱段1设置在检测圆柱段3的上方，定位圆锥体4底面的直径与检测圆柱段3端面的直径一致，并与检测圆柱段3的端面同轴连接，定位圆锥体4底面与锥面的夹角α与需要检测的零件倒角角度相同。
检具的材料选择：鉴于检具需要放入高精度的倒角面内，为防止检具在放入时对高精度倒角的倒角面造成划伤等表面损伤，检具的材料要采用比零件材料软。常用铝合金、铜合金等材料。
辅助圆柱段1用于安放、取出检具，方便取用即可；检测基准面2是测量倒角的基准面，平面大小要足够用，平面度要求在0.005mm以内，便于杠杆千分表找正测量基准；检测圆柱段3的直径尺寸的目的是确定定位圆锥体4底面的直径尺寸，由于定位圆锥体4的底面直径尺寸ΦD很难直接测量，为了能够准确测量ΦD直径尺寸，需要通过检测圆柱段3来实现间接测量，因此要求检测圆柱段3和定位圆锥体4一次装夹加工完成。为了方便测量，检测圆柱段3的直径应尽量大于待测零件倒角5的孔口端面6直径。
为了准备测量检测圆柱段3的厚度，检测圆柱段3各边角处应保持尖边，且去净毛刺，
利用检具进行检测的具体步骤是：
⑴计量检具检测圆柱段3的直径ΦD和厚度L1，计量定位圆锥体4的底面与锥面的夹角α；
⑵将待测零件安放在检测平台7上，将待测零件的倒角5的孔口端面6与检测平台7保持平行，孔口端面6与检测平台7的平行度应在0.005mm以内，；
⑶将检具置于待测零件的倒角5内，使检具的定位圆锥体4的圆锥面与待测零件的倒角5的倒角面贴合，将辅助圆柱段1和检测圆柱段3的连接面作为检测基准面2，保证该检测基准面2与待测零件倒角5的孔口端面6平行，检测基准面2与待测零件倒角5的孔口端面6的平行度应在0.005mm以内；
⑷待测零件的倒角孔口直径的测量和计算
测量检测基准面2与待测零件的倒角5的孔口端面6的距离L2，用以下公式计算待测零件的倒角孔口直径ΦD倒角：
ΦD倒角=ΦD-2×L2-L1/tanα公式1
式中：
ΦD—检测圆柱段3的直径；
L1—检测圆柱段3的厚度；
α—定位圆锥体4的底面与锥面的夹角；
L2—检测基准面2与待测零件的倒角5的孔口端面6的距离；
⑸当待测零件的倒角内任一截面的直径已知的情况下，待测零件的倒角内任一截面深度用以下公式计算：
L3=[（ΦD倒角-ΦD截面）×tanα]/2公式2
式中：
L3—待测零件的倒角内任一截面深度；
ΦD倒角—待测零件的倒角孔口直径；
ΦD截面—待测零件的倒角内任一截面的直径，根据产品图纸尺寸；
α—定位圆锥体4的底面与锥面的夹角；
⑹当待测零件的倒角内任一截面的深度已知的情况下，待测零件的倒角内任一截面直径用以下公式计算：
ΦD截面=ΦD倒角-2×L3/tanα公式3
式中：
ΦD截面—待测零件的倒角内任一截面的直径；
ΦD倒角—待测零件的倒角孔口直径；
L3—待测零件的倒角内任一截面深度，根据产品图纸尺寸；
α—定位圆锥体4的底面与锥面的夹角。
与现有技术相比，本发明结构简单，测量简便、快捷，能够准确测量倒角面内任一截面的直径及深度尺寸。

Claims (2)

1.一种检测倒角内任一截面的直径及深度的检具，其特征在于：该检具由两段圆柱段及定位圆锥体(4)组成，两段圆柱段分别是辅助圆柱段(1)和检测圆柱段(3)，辅助圆柱段(1)设置在检测圆柱段(3)的上方，定位圆锥体(4)底面的直径与检测圆柱段(3)端面的直径一致，并与检测圆柱段(3)的端面同轴连接，定位圆锥体(4)底面与锥面的夹角α与需要检测的零件倒角角度相同。
2.用上述权利要求1所述检测倒角内任一截面的直径及深度的检具的检测方法，其特征在于：该方法的步骤是：
⑴计量检具检测圆柱段(3)的直径ΦD和厚度L1，计量定位圆锥体(4)的底面与锥面的夹角α；
⑵将待测零件安放在检测平台(7)上，将待测零件的倒角(5)的孔口端面(6)与检测平台(7)保持平行，孔口端面(6)与检测平台(7)的平行度应在0.005mm以内，；
⑶将检具置于待测零件的倒角(5)内，使检具的定位圆锥体(4)的圆锥面与待测零件的倒角(5)的倒角面贴合，将辅助圆柱段(1)和检测圆柱段(3)的连接面作为检测基准面(2)，保证该检测基准面(2)与待测零件倒角(5)的孔口端面(6)平行，检测基准面(2)与待测零件倒角(5)的孔口端面(6)的平行度应在0.005mm以内；
⑷待测零件的倒角孔口直径的测量和计算
测量检测基准面(2)与待测零件的倒角(5)的孔口端面(6)的距离L2，用以下公式计算待测零件的倒角孔口直径ΦD倒角：
ΦD倒角=ΦD-2×(L2-L1)/tanα公式1
式中：
ΦD—检测圆柱段(3)的直径；
L1—检测圆柱段(3)的厚度；
α-定位圆锥体(4)的底面与锥面的夹角；
L2—检测基准面(2)与待测零件的倒角(5)的孔口端面(6)的距离；
⑸当待测零件的倒角内任一截面的直径已知的情况下，待测零件的倒角内任一截面深度用以下公式计算：
L3=[（ΦD倒角-ΦD截面）×tanα]/2公式2
式中：
L3—待测零件的倒角内任一截面深度；
ΦD倒角—待测零件的倒角孔口直径；
ΦD截面—待测零件的倒角内任一截面的直径，根据产品图纸尺寸；
α—定位圆锥体(4)的底面与锥面的夹角；
⑹当待测零件的倒角内任一截面的深度已知的情况下，待测零件的倒角内任一截面直径用以下公式计算：
ΦD截面=ΦD倒角-2×L3/tanα公式3
式中：
ΦD截面—待测零件的倒角内任一截面的直径；
ΦD倒角—待测零件的倒角孔口直径；
L3—待测零件的倒角内任一截面深度，根据产品图纸尺寸；
α—定位圆锥体(4)的底面与锥面的夹角。
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