CN104048627B - 多喷嘴气动直线度量针及其校准环及校准方法和测量方法 - Google Patents

多喷嘴气动直线度量针及其校准环及校准方法和测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种多喷嘴气动直线度量针及其校准环及校准方法和测量方法，包括量头（1），量头（1）通过接头（3）与手柄（4），量头（1）尾部有定位环（2），手柄（4）有进气口（7），量头（1）上两面分别对应分布四对喷嘴，喷嘴的直径是原喷嘴的1/2，中间的两对喷嘴靠近，另两对喷嘴分别分布在端部和尾部。检测该量针时，设校准环Ⅰ、校准环Ⅱ和辅助校准环Ⅲ，分别校准量头端部喷嘴、中间两对喷嘴和尾部喷嘴，校准环厚度尺寸H大于量针两喷嘴孔处空刀的宽度尺寸h，三个校准环厚度尺寸H一致。本发明不但测量精度高，使用和保管方便，而且能够大大节约生产成本，较好的保证了生产节点，更主要的是该量针能够测量出内圆直线度的实际值，满足了客户需要标刻或记录内圆直线度实际值的要求。

Description

多喷嘴气动直线度量针及其校准环及校准方法和测量方法
技术领域
本发明涉及各类产品（军、民品和外贸产品等）有直线度要求的所有零件的内圆的直线度测量，特别是一种多喷嘴气动直线度量针及其校准环及校准方法和测量方法。
背景技术
随着公司军、民品和外贸产品的不断开发，要求测量内圆直线度的零件越来越多，且大部分零件都需要标刻或记录内圆直线度的实际值。传统方法是采用图19所示的分组塞规配合图20所示的分组直线度量规测量内圆的直线度，该方法测量结果为极限范围，只能判断是否合格，无法读出实际值。一个内圆根据其尺寸公差和直线度公差的不同，需要制造几根甚至几十根分组塞规和直线度量规，制造精度和生产成本均较高，加工难度较大，且使用和保管极不方便，不但影响了工装和产品生产单位的生产节点，同时也增加了生产成本，更主要的是无法测量出内圆直线度的实际值，满足不了客户需要标刻或记录内圆直线度实际值的要求。
发明内容
本发明针对客户需要标刻或记录内圆直线度实际值的要求，结合测量内圆孔径、锥度、椭圆度的气动量针结构和设计原理，将喷嘴孔进行合理的分布排列，设计、制造出了能够测量出内圆直线度实际值的多喷嘴气动直线度量针及其校准环，该量针不但测量精度高，使用和保管方便，而且能够大大节约生产成本，较好的保证了生产节点，更主要的是该量针能够测量出内圆直线度的实际值，满足了客户需要标刻或记录内圆直线度实际值的要求。
本发明的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的：
一种多喷嘴气动直线度量针，包括量头，量头通过接头与手柄，量头尾部有定位环，手柄有进气口，量头上两面分别对应分布四对喷嘴，喷嘴的直径是原喷嘴的1/2，中间的两对喷嘴靠近，另两对喷嘴分别分布在端部和尾部。
校准所述多喷嘴气动直线度量针的校准环，设校准环Ⅰ、校准环Ⅱ和辅助校准环Ⅲ，分别校准量头端部喷嘴、中间两对喷嘴和尾部喷嘴，校准环厚度尺寸H大于量针两喷嘴孔处空刀的宽度尺寸h，三个校准环厚度尺寸H一致。
所述校准环的校准方法为：将多喷嘴气动直线度量针量头放置于水平位置，使两头喷嘴孔向上，先套入校准环Ⅲ与进气口处的衬套端面顶靠，再依次套入校准环Ⅱ和Ⅰ，读出气动量仪指示的值，然后调换校准环Ⅰ和Ⅱ的位置，再读出气动量仪指示的值，两值之差大于或等于校准环Ⅰ的实际值减去校准环Ⅱ的实际值，多喷嘴气动直线度量针即为合格；当校准环Ⅰ和Ⅱ分别均能遮盖住多喷嘴气动直线度量针量头3个喷嘴孔时，调整时可将辅助校准环Ⅲ去掉。
所述多喷嘴气动直线度量针的测量方法是，将校准合格的多喷嘴气动直线度量针量头放入被测零件内圆，转动量头或被测零件一周，气动量仪指示值的变化量的1/2即为被测零件内圆的直线度实际值。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，由以上技术方案可知，本发明多喷嘴气动直线度量针在测量零件内圆的直线度时，每个孔只需一根（只有被测零件孔的公差值S不在规定的公差等级范围时是多根），大大节约了生产成本；测量时，量针位置可以任意，无需与调整时的位置相同，只需转动量头或零件一周，气动量仪指示值的变化量的1/2就是零件的直线度实际值，使用和保管简单、方便，保证了生产节点，提高了生产效率；该多喷嘴气动直线度量针不但测量精度高，而且能够测量出内孔直线度的实际值，满足了用户需要标刻或记录内圆直线度实际值的要求。
总之，该发明经济、合理、高效、方便，具有极强的可操作性，有很大的推广应用价值。
附图说明
图1是本发明多喷嘴气动直线度量针示意图，
图2是多喷嘴气动直线度量针量头示意图，
图3是现有气动量针量头示意图 ，
图4是量头示意图，
图5是零件内圆直径变化示意图，
图6 是被测零件内圆在L/2处无相交孔示意图，
图7 是被测零件内圆无相交孔的多喷嘴气动直线度量针量头结构基本尺寸示意图，
图8 是被测零件内圆在L/2处无相交孔用多喷嘴气动直线度量针量头调试放置示意图，
图9是校准环遮盖住被测零件内圆在L/2处无相交孔用量头的3孔示意图，
图10是被测零件内圆在L/2处有相交孔示意图，
图11是 被测零件内圆有相交孔的多喷嘴气动直线度量针量头结构基本尺寸示意图，
图12是 被测零件内圆在L/2处有相交孔用多喷嘴气动直线度量针量头调试放置示意图，
图13 是校准环遮盖住被测零件内圆在L/2处有相交孔用量头的3孔示意图，
图14是校准环结构尺寸示意图，
图15是手柄示意图，
图16是定位环示意图，
图17是接头示意图
图18是是本发明使用状态示意图，
图19是现有技术分组塞规示意图，
图20是现有技术分组直线度量规示意图。
图中标记：1、量头，2、定位环，3、接头，4、手柄，5、被测零件，6、衬套，7、进气口。
具体实施方式
以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提出的多喷嘴气动直线度量针及其校准环及校准方法和测量方法具体实施方式、特征及其功效，详细说明如后。
参见图1-18，一种多喷嘴气动直线度量针，包括量头1，量头1通过接头3与手柄4，量头1尾部有定位环2，手柄4有进气口7，量头1上两面分别对应分布四对喷嘴，喷嘴的直径是原喷嘴的1/2，中间的两对喷嘴靠近，另两对喷嘴分别分布在端部和尾部。
其中量头的设计是根据其中现有量头见图3，按照倍率等效应原理（出气量相等）可将其2个喷嘴孔d3换算成图4中量头的4个喷嘴孔d3′，将图4量头中4个喷嘴孔d3′按图2的形式排列，即得到测量内圆直线度用多喷嘴气动直线度量针的量头。
d3尺寸按表1给。d3与d3′的关系按照叠加原理可得:
πd3=2πd3′ 即d3′= d3/2
用多喷嘴气动直线度量针测量内圆直线度的原理是:当零件内圆存在直线度误差时，零件内圆不同截面上的直径是变化的(见图5中D′max、D′min),若能测出其变化量，即可得到内圆的直线度实际值。多喷嘴气动直线度量针经过校准合格后能够测量零件内圆不同截面的直径D′max与D′min的差值，此差值的一半就是内圆直线度实际值ρ，用公式表示为：
ρ=(D′max-D′min)/2
根据零件结构特点，常用气动直线度量针的量头有以下两种结构：
如图6所示，当被测零件内圆在L/2处没有与之相交的孔时，测量其直线度的多喷嘴气动直线度量针的量头结构基本尺寸按图7设计（其余尺寸根据零件结构和参照气动量针标准确定）。
如图10所示，当被测零件内圆在L/2处有与之相交的孔时，测量其直线度的多喷嘴气动直线度量针的量头结构基本尺寸按图11设计（其余尺寸根据零件结构和参照气动量针标准确定）。
两种多喷嘴气动直线度量针量头结构的基本尺寸均按照表2公式计算，零件被测内圆直径的范围及公差均按照表3确定。若零件被测内圆的公差值S（见图7、图11）不在表3规定的公差等级范围内，则气动直线度量针的量头应分组设计，同时校准环也要相应分组设计。
将制造好的图2所示多喷嘴气动直线度量针量头1、图15所示手柄4、图16所示定位环2、图17所示接头3按图1所示组装成本发明的多喷嘴气动直线度量针。
所述多喷嘴气动直线度量针的校准环，设校准环Ⅰ、校准环Ⅱ和辅助校准环Ⅲ，分别校准量头端部喷嘴、中间两对喷嘴和尾部喷嘴，其结构尺寸及技术要求按图14和表4给定，校准环厚度尺寸H必须大于量针两喷嘴孔处空刀的宽度尺寸h（见图8、图12），若表4中校准环厚度尺寸H小于量针两喷嘴孔处空刀的宽度尺寸h，必须加大到大于量针两喷嘴孔处空刀的宽度尺寸h，三个校准环厚度尺寸H应一致。设图8和图12中校准环Ⅰ的内圆直径为Dρmax,Ⅱ的内圆直径为Dρmin,Ⅲ的内圆直径为Dρmax或Dρmin(Ⅲ是辅助校准环，选用Ⅰ或Ⅱ任意一个均可)，则校准环Ⅰ和Ⅱ内圆直径的计算公式为：
校准环Ⅰ：Dρmax=Dmin+S+ρ
校准环Ⅱ：Dρmin=Dmin
式中：Dmin-----零件孔径的最小极限尺寸
ρ------零件孔轴线的直线度公差
S-------零件孔径公差
使用时，校准环的调整方法为：如图8和图12所示，将图1所示多喷嘴气动直线度量针量头放置于水平位置，使两头喷嘴孔向上，先套入校准环Ⅲ与进气口处的衬套6端面顶靠，再依次套入校准环Ⅱ和Ⅰ，读出气动量仪指示的值，然后调换校准环Ⅰ和Ⅱ的位置，再读出气动量仪指示的值，两值之差大于或等于校准环Ⅰ的实际值减去校准环Ⅱ的实际值，多喷嘴气动直线度量针即为合格。如图9和图13所示，当校准环Ⅰ和Ⅱ分别均能遮盖住多喷嘴气动直线度量针量头3个喷嘴孔时，调整时可将辅助校准环Ⅲ去掉。
使用时，多喷嘴气动直线度量针的测量按图18将校准合格的多喷嘴气动直线度量针量头放入被测零件内圆，转动量头或被测零件一周，气动量仪指示值的变化量的1/2即为被测零件内圆的直线度实际值。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (1)

1.一种用校准环校准多喷嘴气动直线度量针的校准方法，其特征在于：所述多喷嘴气动直线度量针包括量头（1），量头（1）通过接头（3）与手柄（4），量头（1）尾部有定位环（2），手柄（4）有进气口（7），量头（1）上两面分别对应分布四对喷嘴，喷嘴的直径是原喷嘴的1/2，即将现有量头的一个喷嘴改为直径为原来的1/2的一对喷嘴，中间的两对喷嘴靠近，另两对喷嘴分别分布在端部和尾部；
所用校准环，设为校准环Ⅰ、校准环Ⅱ和辅助校准环Ⅲ，分别校准量头端部喷嘴、中间两对喷嘴和尾部喷嘴，校准环厚度尺寸H大于量针两喷嘴孔处空刀的宽度尺寸h，三个校准环厚度尺寸H一致；
将多喷嘴气动直线度量针量头放置于水平位置，使量头喷嘴孔向上，先套入辅助校准环Ⅲ与进气口处的衬套端面顶靠，再依次套入校准环Ⅱ和Ⅰ，读出气动量仪指示的值，然后调换校准环Ⅰ和校准环Ⅱ的位置，再读出气动量仪指示的值，两值之差大于或等于校准环Ⅰ的实际值减去校准环Ⅱ的实际值，多喷嘴气动直线度量针即为合格；当校准环Ⅰ和校准环Ⅱ分别均能遮盖住多喷嘴气动直线度量针量头3对喷嘴孔时，调整时可将辅助校准环Ⅲ去掉。
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