CN103486944A - 测量高精度轴类键槽深度误差的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

测量高精度轴类键槽深度误差的方法及其装置，其测量方法为，利用千分表和高度尺确定当升降轴上表面所处的水平面与待测轴上待测键槽的槽底平面相平时，固定好升降座中心位置的通孔中的升降轴，然后采用钢球和定位框配合，利用高度尺推千分表的方法测量待测键槽的深度误差；该装置设有一用于放置待测轴的平台和一升降座，升降座中心通孔中设有升降轴，升降座的外周面上设有紧固升降轴的紧固螺钉，升降轴的上端面为用于放置块规和定位框的检测面，块规的厚度与待测键槽目标深度相等，定位框内设有一个与其各内边均相切的钢球。本发明操作时不受千分尺测杆直径大小以及键槽宽度的限制，节约检测成本、减少测量者工作量。

Description

测量高精度轴类键槽深度误差的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种机械测量装置及其测量方法，具体的说是一种测量高精度轴类键槽深度误差的方法及其装置。
背景技术
目前，测量轴类键槽深度主要是使用游标卡尺或千分尺的方法进行测量，然而，由于键槽的深度是以键槽平面的最远处轴的外圆母线作为基准的，而处于键槽上方的母线在键槽加工时已经被切削去掉，所以，在测量时往往以键槽底部的轴上的母线作为基准，在测量时须反复多次测量，以确保测量出键槽的实际深度，操作麻烦，而且易受外界因素的影响，存在较大的测量误差；同时，高精度公差≤0.05mm的键槽深度的测量是用千分尺进行的，由于受千分尺测杆直径的限制，键槽小于8mm的键槽无法测量。
传统的高精度轴类键槽深度的测量，特别是槽宽小于8mm的高精度键槽深度的测量，是利用标准量规的组合用以测量槽深，但受标准量规自身规格的限制，标准量规的组合总数不宜超过四块，且标准量规本身有误差，选配、计算、研合组装太麻烦，标准量规宽度很窄，在辅助利用千分表和高度尺时，推表不稳定，易被碰翻，在测量时需要一个人手扶测量仪器，另一个人推表检测，效率低；另外，标准量规的养护比较麻烦，使用完毕后须用航空汽油清洗，并用洁净绸布擦干后涂上防锈脂放在专用盒内妥善保管，成本高。现有技术中也有采用如申请公布号为CN 102252581 A，申请公布日为2011.11.23的发明专利，公布了一种轴类键槽深度检测工具，由V型定位块、测深杆、螺塞、压簧、百分表、开口套、紧固螺钉所组成，百分表固定在V型定位块的上口部，在测量时利用V型定位块的V型开档部位骑在待检测轴的外圆上，并使测深杆的同部对正键槽，在此时读出百分表的数值，接着将V型定位块骑在轴外圆的任意部位，测深杆的头部与轴的外圆任意部位接触，读出此时百分表的数值，该两次的差值就是键槽的深度值。虽然在测量时无需相对基准，但该测量数值易受轴外周面的影响而存在误差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中测量键槽深度时，出现测量误差大、操作繁琐，标准量规的选配、计算和研合组装麻烦等问题，提供一种测量高精度轴类键槽深度误差的方法及其装置，该装置操作简单，不受键槽宽度的限制。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：测量高精度轴类键槽深度误差的方法，包括以下步骤：步骤一、将待测轴固定在平台上，并使其外圆面朝上即待测键槽不朝向上方，将升降座放置在该平台上，然后取一个厚度与该轴上待测键槽的目标深度相等的块规，并将其放置在升降座中升降轴的上平面；分别取千分表和高度尺，并把千分表装到高度尺上，推动高度尺用千分表检查，调整升降轴的高度，使其上放置的块规的上表面与待测轴的外圆面的最高点等高，锁紧紧固螺钉，此时升降轴上表面所处的水平面即为待测轴上待测键槽的槽底平面；
步骤二、取下块规，旋转待测轴，使其中待测键槽的开槽方向朝上且槽底面处于水平状态，在升降轴的上端面上放置定位框，并在定位框的内部区域放置一个与定位框各内边相切的钢球，钢球的直径小于待测键槽的宽度，并且不小于待测键槽深度；
步骤三、分别取千分表和高度尺，并把千分表装到高度尺上，推动高度尺用千分表找钢球的最高点，待找到钢球的最高点后将千分表复零位；
步骤四、从升降轴的上端面上取下钢球并将其放入待测键槽中，然后推动高度尺用千分表找该钢球此时的最高点，根据表针的摆动数值判断待测键槽的深度误差。
测量高精度轴类键槽深度误差的装置，设有一个用于放置待测轴的平台和一个升降座，升降座中心位置的通孔中设有一个用于定位待测键槽槽底面的升降轴，升降座的外周面上设有紧固升降轴的紧固螺钉，升降轴的上端面为用于放置块规和定位框的检测面，块规的厚度与待测键槽目标深度相等，定位框内设有一个与其各内边均相切的钢球，钢球的直径小于待测键槽的宽度，并且不小于待测键槽深度。
所述的定位框是由首尾相抵的第一矩形挡块、第二矩形挡块和第三矩形挡块组成的三角形结构。
本发明的升降轴在升降座的通孔中上下滑动，可提高本装置的通用性；紧固螺钉旋入升降座的螺纹通孔中压紧在升降轴的外周面上，使升降轴的外周面与升降座的通孔紧密抵靠，保证了升降规装置工作时的稳定性。
本发明中定位框的大小以能放到升降座的上端面上为准，以方便推表检查；钢球的直径大小以能放在键槽中为准，钢球能与键槽底面接触即可。
有益效果：本发明采用钢球和定位框配合，然后利用高度尺推千分表的方法测量待测键槽的深度误差，省去了现有技术中因应用标准量规所造成的选配、计算和研合组装的麻烦，不受千分尺测杆直径大小的限制，该装置的操作方法简单，一个人即可完成操作，且操作过程不受键槽宽度的限制；升降轴在升降座的通孔中上下滑动，提高了该装置的实用性；该装置性能稳定，其测量方法简单，工作效率高，用该装置替代标准量规的使用，可以起到节约检测成本、减少测量者工作量的作用。
附图说明
图1是本发明的局部剖视示意图；
图2是本发明中图1的整体装置俯视图；
图3是本发明测量过程中步骤一的实施图；
图4是本发明测量过程中步骤二至步骤四的实施图。
附图标记：1、升降座；2、升降轴；3、紧固螺钉；401、第一矩形挡块；402、第二矩形挡块；403、第三矩形挡块；5、钢球，6、块规，7、待测轴。
具体实施方式
下面结合附图对本发明高精度轴类键槽深度误差的测量方法及其专用装置作进一步的描述。
测量高精度轴类键槽深度误差的方法，包括以下步骤：步骤一、如图3所示，将待测轴7固定在平台上，并使待测轴7的外圆面朝上，即待测键槽不朝向上方，这是由于待测轴上处于键槽上方的母线在键槽加工时已经被切削掉，所以需要旋转待测轴7并使其外圆最高点位于最上端，保证在测量时能够以待测轴上的母线作为基准，用以找取升降轴2上表面所处的水平面。将升降座1放置在该平台上，然后取一个厚度与该待测轴7上待测键槽的目标深度相等的块规6，并将其放置在升降座1中升降轴2的上平面；分别取千分表和高度尺，并把千分表装到高度尺上，推动高度尺用千分表检查，调整升降轴2的高度，使其上放置的块规6的上表面与待测轴7的外圆最高点等高，锁紧紧固螺钉3，此时升降轴2上表面所处的水平面即为待测轴7上的待测键槽的槽底平面；
步骤二、取下块规6，旋转待测轴7，使其中待测键槽的开槽方向朝上且槽底面处于水平状态，在升降轴2的上端面上放置定位框，并在定位框的内部区域放置一个与定位框各内边相切的钢球5，钢球5的直径小于待测键槽的宽度，并且不小于待测键槽深度；
步骤三、分别取千分表和高度尺，并把千分表装到高度尺上，推动高度尺用千分表找钢球5的最高点，待找到钢球5的最高点后将千分表复零位；
步骤四、从升降轴2的上端面上取下钢球5并将其放入待测键槽中，然后推动高度尺用千分表找该钢球5此时的最高点，根据表针的摆动数值判断待测键槽的深度误差。
如图1和图2所示，一种用于测量高精度轴类键槽深度误差的装置，设有一个用于放置待测轴7的平台和一个升降座1，升降座1中心位置的通孔中设有一个用于定位待测键槽槽底面的升降轴2，升降座1的外周面上设有紧固升降轴2的紧固螺钉3，其特征在于：升降轴2的上端面为用于放置块规6和定位框的检测面，块规6的厚度与待测键槽目标深度相等，定位框内设有一个与其各内边均相切的钢球5，钢球5的直径小于待测键槽的宽度，并且不小于待测键槽深度。该定位框可以设置为由首尾相抵的第一矩形挡块401、第二矩形挡块402和第三矩形挡块403组成的三角形结构。
对于高精度的轴类键槽，在铣键槽时一般是凭操作者的感觉用肉眼对刀，因键槽尺寸较小，不可避免的会出现误差。传统的测量方法是使用千分尺测量键槽深度，但受千分尺中测量杆直径的限制，槽宽过小的键槽无法测量。本发明的该装置在使用时，是在升降轴2的上端面放置一个直径小于待测键槽的宽度，且直径不小于待测键槽目标深度的钢球5，钢球5的周围用定位框固定使其不滚动，用高度尺和千分表相配合推表找钢球5的最高点后，把千分表复零位，把该钢球5取下并放入待测键槽中，再推表找该钢球5的最高点，根据千分表中表针的摆动数值判断待测键槽的深度误差，测量方法简单，工作效率高，用该装置替代了现有技术中标准量规的使用，可减少测量者工作量的作用。

Claims (3)

1.测量高精度轴类键槽深度误差的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、将待测轴（7）固定在平台上，并使其外圆面朝上，将升降座（1）放置在该平台上，然后取一个厚度与该轴上待测键槽的目标深度相等的块规（6），并将其放置在升降座（1）中升降轴（2）的上平面；分别取千分表和高度尺，并把千分表装到高度尺上，推动高度尺用千分表检查，调整升降轴（2）的高度，使其上放置的块规（6）的上表面与待测轴（7）的外圆最高点等高，锁紧紧固螺钉（3），此时升降轴（2）上表面所处的水平面即为待测轴（7）上待测键槽的槽底平面；
步骤二、取下块规（6），旋转待测轴（7），使其中待测键槽的开槽方向朝上且槽底面处于水平状态，在升降轴（2）的上端面上放置定位框，并在定位框的内部区域放置一个与定位框各内边相切的钢球（5），钢球（5）的直径小于待测键槽的宽度，并且不小于待测键槽深度；
步骤三、分别取千分表和高度尺，并把千分表装到高度尺上，推动高度尺用千分表找钢球（5）的最高点，待找到钢球（5）的最高点后将千分表复零位；
步骤四、从升降轴（2）的上端面上取下钢球（5）并将其放入待测键槽中，然后推动高度尺用千分表找该钢球（5）此时的最高点，根据表针的摆动数值判断待测键槽的深度误差。
2.根据权利要求1所述的测量高精度轴类键槽深度误差的装置，设有一个用于放置待测轴（7）的平台和一个升降座（1），升降座（1）中心位置的通孔中设有一个用于定位待测键槽槽底面的升降轴（2），升降座（1）的外周面上设有紧固升降轴（2）的紧固螺钉（3），其特征在于：升降轴（2）的上端面为用于放置块规（6）和定位框的检测面，块规（6）的厚度与待测键槽目标深度相等，定位框内设有一个与其各内边均相切的钢球（5），钢球（5）的直径小于待测键槽的宽度，并且不小于待测键槽深度。
3.根据权利要求2所述的测量高精度轴类键槽深度误差的装置，其特征在于：所述的定位框是由首尾相抵的第一矩形挡块（401）、第二矩形挡块（402）和第三矩形挡块（403）组成的三角形结构。
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