CN104215157B - 键槽基准块以及外圆单、双键槽对称度检测仪 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种键槽基准块，属于一种专用的检测量具，用于解决现有外圆键槽对称度检测困难、可靠性差的问题。其中键槽基准块具有配合被测零件键槽大小的凸型键以及匹配被测零件外圆的定位弧，利用该凸型键可以检测外圆单键槽的加工尺寸是否合理。所述键槽基准块配上表座、表杆组件、表卡及百分表等附件能精准地检测外圆单、双键槽的对称度和垂直度，所述键槽基准块与半环规、百分表等附件组合能精确地检测外圆双键槽对称度误差。该键槽基准块重量轻，在加工设备或生产现场随时可以进行检测，节省了生产成本，减轻了劳动强度，大大简化了检测过程，生产效率显著提高，同时判断结果直观可靠，特别适应批量零件的检测。

Description

键槽基准块以及外圆单、双键槽对称度检测仪

技术领域

本发明涉及一种计量设备，具体来说，涉及匹配测量外圆单双键槽对称度、垂直度的键槽基准块，以及检测外圆单、双键槽对称度的检测仪。

背景技术

轴键槽的对称度测量广泛用于电机、机床、汽车制造及一切用键槽连接的轴类零件，键槽对称度的好坏直接影响机械装配的效果。若键槽的宽度尺寸加工得非常正确，但键槽的对称度没有达到形位公差的要求，这时候当带键的轴和带键槽的孔装配时同样会发生装配不进的情况，因此，机械制造行业中对双键槽对称度要求非常高。

现有技术中，测量键槽对称度、垂直度（直线度）时，一般在加工设备或三坐标上测量，这对于检验人员者来说操作不方便、劳动强度大，检测设备成本高、生产效率低。

公告号为CN 202452940U的专利文献（申请日为2012年3月8日）公开了“一种外圆双键槽对称度检具”， 用于检测外圆双键槽的对称度，其工作原理是以两个键槽的工作面为基准测量至外圆最大长度值，然后旋转180度再测量其长度进行比较后判断对称度误差。但是该工具无法确定外圆单键槽对称度是否合格，比如无法检测单个键槽相对于被测零件的轴心线对称度误差（即键槽的中轴线与零件径向轴向不重合），及垂直度误差值（即键槽工作面与轴向不平行），因此在内孔单键槽不合格的情况下，直接测量内孔双键槽对称度是不正确的。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提供一种结构简单、操作简便、能够检测外圆单键槽加工精度的键槽基准块。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种键槽基准块，包括一个“口”字型键槽定位块，所述键槽定位块左右两侧分别向下延伸出中心对称分布的定位侧板，该定位侧板形成匹配被测零件键槽大小的凸型键，且定位侧板前侧面与后侧面的距离不超过键槽定位块前内壁与后内壁之间的距离，所述键槽定位块前后下端面形成对称且匹配被测零件外圆的定位弧，所述定位侧板前侧面与后侧面的距离不超过被测零件键槽设计宽度的下限值，所述两块定位侧板之间的距离不超过被测零件键槽设计长度的下限值。

采用上述技术方案的键槽基准块可以按如下方法检测外圆键槽是否合格，首先将两定位侧板形成的凸型键插入被测零件的外圆键槽中，保证键槽定位块上的定位弧紧靠被测零件外圆壁，由于凸型键的的长宽不超过被测零件键槽设计大小的下限值，因此当外圆键槽加工状况较好的情况下，凸型键容易插入键槽内，如果插不进或者不能完全插进则说明外圆单键槽的槽宽、槽深、键槽工作面或键槽根部倒角尺寸存在不合格的情况；如果凸型键前后两侧与被测零件键槽两工作面不平行，则说明键槽偏移中心，或是键槽与端面不垂直。

进一步限定，所述键槽定位块左右两侧开设有若干对称分布的减重孔。减重孔的设置可以减轻键槽基准块的重量，操作更加轻便。

进一步限定，所述两块定位侧板中部设有下连接部，所述键槽定位块左右侧之间设有上连接部，该上连接部位于键槽定位块上端面的对称线位置。由于键槽基准块中心为空心，随着使用时间增长，键槽基准块容易变形影响其标准尺寸，上连接和下连接部的设置可以确保“口”字型的键槽定位块结构不易变形，从而提高键槽基准块的强度。

本发明还提供了一种外圆单键槽对称度检测仪，还包括表座、表杆组件和百分表，所述表座固定在键槽基准块上，所述表杆组件一端连接表座，另一端通过表卡安装百分表。

采用上述技术方案的检测仪可以检测外圆单键槽是否合格。当外圆键槽与键槽基准块的偏差较小时，单独通过键槽基准块很难直观地检测出被测零件的键槽加工是否合格，在增加了表座、表杆组件和百分表后则可以克服这种较小偏差的检测问题。检测外圆单键槽时，先将键槽基准块插入被测零件的外圆键槽中分别紧靠左端面和右端面，通过百分表检测出的间隙量可判断单键槽的槽宽、槽深是否合格；将键槽基准块沿零件轴向滑动可以检测单键槽垂直度；将键槽基准块旋转180°分别两次测量外圆单键槽左端面和右端面，根据百分表读数误差可以检测出外圆单键槽的对称度误差值。

进一步限定，所述表座与键槽定位块之间能够磁性吸附。上述限定使得表座与键槽定位块之间的固定方式更灵活，携带更为方便。

另外本发明还提供一种外圆双键槽对称度检测仪，包括键槽基准块和半环规组件，所述半环规组件包括轴向定位块、半环规、百分表和表卡，所述半环规一端连接轴向定位块，另一端通过表卡安装百分表，所述轴向定位块内侧设有至少一个凸出的径向定位钢球，所述半环规内弧面上设有一个凸出的径向定位钢球。

采用上述技术方案的外圆双键槽对称度检测仪，先将键槽基准块插入其中一个外圆键槽中并紧靠左工作面，使得键槽基准块的两端定位弧紧靠零件外圆外壁，确保半环规的轴心线与被测零件轴心线平行，待半环规上的径向定位钢球与零件外圆外壁相切后，再将一个辅助平板贴在另外一个外圆键槽的左工作面上，利用固定在半环规的百分表测头靠近平板与其相切，然后将百分表测量的读数值调整为0，接着将检测仪旋转180°，以外圆键槽右工作面为基准，采用同样的办法测量两外圆键槽的右工作面，并记录百分表测量读数，百分表前后两次测量差值的一半即外圆双键槽对称度误差。

进一步限定，所述半环规上设有若干个沿半环规所在平面的法线方向贯穿的减重孔。减重孔的设置可以减轻半环规以及整个检测仪的重量，测量时操作更加方便。

本发明相比现有技术，具有如下有益效果：

1、通过键槽基准块放在外圆键槽内可以判断单键槽加工尺寸是否合格，还可以通过目测判断单键槽较明显的对称度误差和垂直度误差。

2、借助百分表和表杆组件，可以精确地检测外圆单键槽的对称度和垂直度误差。

3、借助百分表和半环规，在外圆单键槽加工合格的前提下，可以精确检测外圆双键槽的对称度误差。

本发明结构简单重量轻，键槽基准块重量仅0.96kg，能够检测外径Φ630mm槽宽110mm的键槽，操作简便、检测效率高，检验人员及操作者能直观地在现场任何环境进行检测，非常适合批量产品特别是大型零件的使用。

附图说明

图1为键槽基准块的结构示意图；

图2为键槽基准块的正视图；

图3为图2仰视图；

图4为图2左侧视图；

图5为键槽基准块检测外圆单键槽加工尺寸示意图；

图6为外圆单键槽对称度检测仪结构示意图；

图7和图8为单键槽对称度检测示意图；

图9为半环规组件结构示意图；

图10、11、12为半环规组件配合检测外圆双键槽对称度示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

如图1~4所示，一种键槽基准块，包括一个“口”字型键槽定位块1，所述键槽定位块1左右两侧分别向下延伸出中心对称分布的定位侧板2（中心对称分布是指两定位侧板2大小相同，不但左右对称分布，而且每个定位侧板2还位于键槽定位块1左右两侧的中部），两块定位侧板2形成匹配被测零件键槽大小的凸型键，其中定位侧板2的长度匹配键槽宽度，定位侧板2高度匹配键槽槽深（高度小于槽深），定位侧板2前侧面21与后侧面22的距离不超过键槽定位块1前内壁11与后内壁12之间的距离，此限定是为了在键槽定位块1上剩余的下端面上对称设置匹配被测零件外圆的定位弧13，为了使得被测零件键槽的宽度和长度加工合格的情况下，该键槽基准块都能够插入键槽中，必须保证定位侧板2前侧面21与后侧面22的距离不超过被测零件键槽设计宽度的下限值，两块定位侧板2之间的距离不超过被测零件键槽设计长度的下限值，这样即使键槽的长宽是键槽设计最小极限尺寸，两块定位侧板2形成的凸型键也能插入匹配此键槽，方便其对键槽的相关参数进行评估。

为减轻键槽基准块整体重量，键槽基准块左右两侧开设有6对对称分布的减重孔15，前后两侧开设长条孔16，这样键槽基准块重量大大减轻，使用更为轻便。减重孔15以及长条孔16的多少可以根据整个键槽基准块的大小以及对键槽基准块整体重量的要求适当增减，这种增减应该保证键槽基准块能够适应其检测强度和刚度的要求。

考虑到键槽基准块内部为空心，当键槽基准块使用时间过长后，键槽定位块1以及定位侧板2容易变形影响键槽基准块的标准尺寸，比如当标准尺寸变小后，原本不合格的键槽经检测后就可能会成为合格产品，为克服上述缺陷，确保键槽基准块检测时的准确性，在两块定位侧板2中部设有下连接部31，在键槽定位块1左右侧之间设有与键槽定位块上端面14齐平的上连接部32，该上连接部32位于键槽定位块上端面14的对称线位置，这样键槽基准块在经常使用受力后，其结构不易变形，相应提高了键槽基准块的使用寿命。

如图5所示，使用上述键槽基准块的具体操作为：先将两定位侧板2形成的凸型键插入被测零件的键槽中，保证键槽基准块上的两端定位弧13紧靠零件外圆外壁9，由于凸型键的的长宽不超过被测零件键槽设计大小的下限值，因此当外圆键槽加工状况较好的情况下，凸型键容易插入键槽内，如果插不进或者不能完全插进则说明外圆键槽槽宽、槽深、键槽工作面或键槽根部倒角尺寸存在不合格的情况；如果凸型键前后两侧与被测零件键槽两工作面不平行，则说明键槽存在中心偏移，或是键槽与端面不垂直。

对于外圆键槽来说，如果键槽存在中心偏移或轴心线不平行的情况，键槽基准块仍然会放入槽内，在偏差不大的情况下，仅用键槽基准块是很难判断键槽是否存在中心偏移或轴心线不平行的情况，以及对称度误差和垂直度误差是否在允许范围内。

有鉴于此，本申请提供了一种用于精确检测外圆单键槽对称度和垂直度误差的检测仪。该检测仪结构如图6所示，它在键槽基准块的基础上增加了表座4、表杆组件5、百分表6和表卡7，其中所述表座4通过平坦基准面41吸附在键槽基准块上，也可以通过其它方式固定在上连接部32上，这样有利于键槽基准块与表座4之间的拆卸与安装。

表杆组件5包括第一表杆51、第二表杆52和第三表杆53，第三表杆53两端通过转轴511、521铰接在在第一表杆51与第二表杆52之间，第一表杆51相对于表座4转动，所述第三表杆53通过表卡7固定百分表6。

如图7、图8所示，利用该检测仪精确检测被测零件外圆单键槽是否合格，具体步骤为：首先将键槽基准块插入被测零件的外圆键槽中，百分表测头61在外圆外壁9上沿轴向平行滑动，根据百分表6显示读数，找出外圆最低点，记录此时百分表读数T，然后将键槽基准块旋转180°，同样测出百分表读数T’，通过百分表正反两次检测差值的一半判断单键槽对称及垂直度误差，并通过它们的间隙量判断外圆单键槽的槽宽是否合格；由于定位侧板2高度小于键槽槽深，因此槽底与键槽基准块之间是间隙设计，在间隙中塞入塞尺或目测可以判断键槽槽深是否合格。

为了检测外圆双键槽对称度误差，如图9所示，本申请还提供了一种外圆双键槽对称度检测仪，它包括键槽基准块和半环规组件7，所述半环规组件包括轴向定位块71、半环规72、百分表73和表卡74，所述半环规72一端连接轴向定位块71，另一端通过表卡74安装百分表73，所述轴向定位块71内侧设有两个凸出的径向定位钢球75，所述半环规72内侧设有一个凸出的径向定位钢球76。

为减轻整个测量仪的重量，使得测量更加方便，可以在半环规72上设有数个沿半环规72所在平面的法线方向贯穿的减重孔77。

如图10~12所示，其显示了如何利用该检测仪检测零件外圆双键槽的对称度，具体步骤如下：将键槽基准块插入其中一个外圆键槽中并紧靠左工作面，使得键槽基准块的两端定位弧13紧靠零件外圆外壁9；将轴向定位块71紧靠键槽基准块侧面，确保半环规72的轴心线与被测零件轴心线平行，当径向定位钢球75、76三个钢球与零件外壁9相切后，再将一个辅助平板8贴在要测量键槽工作面上，利用固定在半环规72另一端的百分表测头靠近平板8与其相切，然后将百分表73测量的读数值调整为0，接着将检测仪旋转180°，以外圆键槽右工作面为基准，采用同样的办法测量两外圆键槽的右工作面，并记录百分表测量读数，百分表73前后两次测量差值的一半即外圆双键槽对称度误差。

以上对本发明提供的键槽基准块以及外圆单、双键槽对称度检测仪进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种键槽基准块，其特征在于，包括一个“口”字型键槽定位块，所述键槽定位块左右两侧分别向下延伸出中心对称分布的定位侧板，该定位侧板形成匹配被测零件键槽大小的凸型键，且定位侧板前侧面与后侧面的距离不超过键槽定位块前内壁与后内壁之间的距离，所述键槽定位块前后下端面形成对称且匹配被测零件外圆的定位弧，所述定位侧板前侧面与后侧面的距离不超过被测零件键槽设计宽度的下限值，所述两块定位侧板之间的距离不超过被测零件键槽设计长度的下限值，所述键槽定位块左右两侧设有若干对称分布的减重孔。

2.根据权利要求1所述的键槽基准块，其特征在于，所述两块定位侧板中部设有下连接部，所述键槽定位块左右侧之间设有上连接部，该上连接部位于键槽定位块上端面的对称线位置。

3.一种外圆单键槽对称度检测仪，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的键槽基准块，还包括表座、表杆组件和百分表，所述表座固定在键槽基准块上，所述表杆组件一端连接表座，另一端通过表卡安装百分表。

4.根据权利要求3所述的外圆单键槽对称度检测仪，其特征在于，所述表座与键槽定位块之间能够磁性吸附。

5.一种外圆双键槽对称度检测仪，其特征在于，包括权利要求1-2任一项所述的外圆单键槽基准块，还包括半环规组件，所述半环规组件包括轴向定位块、半环规、百分表和表卡，所述半环规一端连接轴向定位块，另一端通过表卡安装百分表，所述轴向定位块内侧设有至少一个凸出的径向定位钢球，所述半环规内弧面上设有一个凸出的径向定位钢球。

6.根据权利要求5所述的外圆双键槽对称度检测仪，其特征在于，所述半环规上设有若干个沿半环规所在平面的法线方向贯穿的减重孔。