CN104315952B - 形位公差综合测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了形位公差综合测量装置，它包括第一层工作台（1）、第二层工作台（2）、第三层工作台（3）、旋转工作台（4）、立柱（7）和带表盘的表架（8）；第二层工作台（2）底部经槽安装第一层工作台（1）顶部突起的直线导轨上通过齿轮齿条机构驱动；第三层工作台（3）底部经槽安装第二层工作台（2）顶部突起的直线导轨上通过齿轮齿条机构驱动；第三层工作台（3）顶部安装旋转工作台（4），立柱（7）与第一层工作台（1）固联，立柱（7）上安装带表盘的表架（8），整体构成形位公差综合测量装置。本发明集平板、表架、导轨、旋转工作台等通用工量具，调整方便，操作容易，适用机械零件形位公差的检测。

Description

形位公差综合测量装置

技术领域

本发明涉及测量装置，具体涉及一种形位公差综合测量装置。

背景技术

对于机械零件的形位公差，目前应用较多的检测装备包括三坐标测量仪、圆度测量仪、平板和表架以及专用量具等。其中三坐标测量仪和圆度测量仪因为价格昂贵使用并不普及；平板及表架等通用工量具，虽然简单并且测量范围广，但是相对而言精度不高，同时对操作者技术水平要求较高，使用效率低下；专用量具由于仅适用于特定的公差特征项目或特定结构，不具备使用的普遍性，应用范围较窄。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种形位公差综合测量装置，通过通用工量具的集成，以低成本和高效率实现大部分机械零件形位公差项目的测量，满足一般中小型机械零件形位误差的检测需求。

本发明的技术解决方案是：该形位公差综合测量装置包括第一层工作台、第二层工作台、第三层工作台、旋转工作台、立柱和带表盘的表架；第二层工作台的底部经槽安装在第一层工作台的顶部突起的直线导轨上，通过齿轮齿条机构驱动；第三层工作台的底部经槽安装在第二层工作台的顶部突起的直线导轨上，通过齿轮齿条机构驱动；第三层工作台的顶部安装旋转工作台，立柱通过螺纹与第一层工作台固联，立柱上安装带表盘的表架，整体构成形位公差综合测量装置。

为了表述方便，建立空间坐标系：立柱的轴线为Z轴；Z轴与第一层工作台底面的交点为坐标原点O；过原点O与第一层工作台顶部突起的直线导轨平行的直线为X轴；过原点O与第二层工作台顶部突起的直线导轨平行的直线为Y轴；第一层工作台是整个测量装置的底座，立柱通过螺纹与第一层工作台固联，表架底座套装在立柱上，旋转大螺母带动表架底座沿立柱轴线上下移动，表架底座绕立柱的轴线转动，既表架底座绕Z轴转动，表架底座通过表架底座锁紧螺钉锁紧固定；带表盘的表架与表架底座的伸出轴形成较小间隙的配合，带表盘的表架轴向由螺母固定，带表盘的表架绕其轴心线转动并由表架固定块卡住表架底座与带表盘的表架，旋转表架锁紧螺钉锁紧固定或松开带表盘的表架，指示表的轴套插在带表盘的表架的开口小孔中并通过指示表锁紧螺钉锁紧；第二层工作台的底部经槽沿第一层工作台的顶部突起的直线导轨移动，第二层工作台与第一层工作台通过齿轮齿条机构驱动，具体结构为：X轴移动调节旋钮通过螺纹与一号轴固联，一号轴通过过盈配合固联X轴移动齿轮，X轴移动齿轮与X轴移动齿条啮合，X轴移动齿条通过X轴移动齿条紧定螺钉固定在第二层工作台的底部，四个一号滚子内孔套在第二层工作台底部的伸出轴上形成较大间隙配合，一号螺母限制一号滚子沿其轴向脱落，四个一号滚子沿其轴线自如转动，当齿轮齿条正常啮合时，第二层工作台底部的四个一号滚子压在第一层工作台的上表面，旋转X轴移动调节旋钮，通过齿轮齿条机构驱动第二层工作台沿第一层工作台的直线导轨即X轴方向滚动，X轴移动锁紧螺钉与第一层工作台通过螺纹连接，锁紧块通过螺纹与X轴移动锁紧螺钉固联，反向旋转X轴移动锁紧螺钉，锁紧块顶住第二层工作台实现沿第一层工作台直线移动锁紧，正向旋转X轴移动锁紧螺钉解锁；第三层工作台底部经槽沿第二层工作台顶部突起的直线导轨移动，第三层工作台与第二层工作台也通过齿轮齿条机构驱动，具体结构为：Y轴移动调节旋钮通过螺纹与二号轴固联，二号轴通过过盈配合固联Y轴移动齿轮，Y轴移动齿轮与Y轴移动齿条啮合，Y轴移动齿条通过Y轴移动齿条紧定螺钉固定在第三层工作台的底部，四个二号滚子内孔套在第三层工作台底部的伸出轴上形成较大间隙配合，二号螺母限制二号滚子沿其轴向脱落，四个二号滚子沿其轴线自如转动，当齿轮齿条正常啮合时，第三层工作台底部的四个二号滚子压在第二层工作台的上表面，旋转Y轴移动调节旋钮，通过齿轮齿条机构驱动第三层工作台沿第二层工作台的直线导轨即Y轴方向滚动，Y轴移动锁紧螺钉与第二层工作台通过螺纹连接，反向旋转Y轴移动锁紧螺钉，第三层工作台与第二层工作台直线移动锁紧，正向旋转Y轴移动锁紧螺钉解锁；旋转工作台通过锁紧螺钉与第三层工作台联接，旋转工作台绕其轴线旋转。

其中，在旋转工作台上安装三爪卡盘与顶尖装夹细长轴等回转体类机械零件。

本发明的优点是：该形位公差综合测量装置集成了平板、表架、导轨、旋转工作台等通用工量具，适用于大部分中小型机械零件形位公差的检测，调整方便，成本低廉，降低对操作者的技术要求。

附图说明

图1 为形位公差综合测量装置主视图。

图2 为图1的左视图。

图3 为图1的E-E视图。

图4 为图1的Ｄ-D视图。

图5 为图1的C-C视图。

图6 为图1的B-B视图。

图中：1第一层工作台，2第二层工作台，3第三层工作台，4旋转工作台，5三爪卡盘，6顶尖，7立柱，8带表盘的表架，9螺母，10表架固定块，11表架锁紧螺钉，12 X轴移动调节旋钮，13 X轴移动锁紧螺钉，14 Y轴移动调节旋钮，15二号轴，16 Y轴移动齿轮，17 Y轴移动齿条，18二号销，19二号滚子，20二号螺母，21锁紧螺钉，22一号轴，23 X轴移动齿轮，24 X轴移动齿条，25一号销，26 Y轴移动锁紧螺钉，27一号滚子，28一号螺母，29锁紧螺母，30大螺母，31表架底座锁紧螺钉，32表架底座，33指示表锁紧螺钉，34指示表，35 X轴移动齿条紧定螺钉，36 Y轴移动齿条紧定螺钉，37锁紧块。

具体实施方式

如图1-6所示，该形位公差综合测量装置包括第一层工作台1、第二层工作台2、第三层工作台3、旋转工作台4、立柱7和带表盘的表架8；第二层工作台2的底部经槽安装在第一层工作台1的顶部突起的直线导轨上，通过齿轮齿条机构驱动；第三层工作台3的底部经槽安装在第二层工作台2的顶部突起的直线导轨上，通过齿轮齿条机构驱动；第三层工作台3的顶部安装旋转工作台4，立柱7通过螺纹与第一层工作台1固联，立柱7上安装带表盘的表架8，整体构成形位公差综合测量装置。

为了表述方便，建立空间坐标系：立柱7的轴线为Z轴；Z轴与第一层工作台1底面的交点为坐标原点O；过原点O与第一层工作台1顶部突起的直线导轨平行的直线为X轴；过原点O与第二层工作台2顶部突起的直线导轨平行的直线为Y轴；第一层工作台1是整个测量装置的底座，立柱7通过螺纹与第一层工作台1固联，表架底座32套装在立柱7上，旋转大螺母30带动表架底座32沿立柱7轴线上下移动，表架底座32绕立柱7的轴线转动，既表架底座32绕Z轴转动，表架底座32通过表架底座锁紧螺钉31锁紧固定；带表盘的表架8与表架底座32的伸出轴形成较小间隙的配合，带表盘的表架8轴向由螺母9固定，带表盘的表架8绕其轴心线转动并由表架固定块10卡住表架底座32与带表盘的表架8，旋转表架锁紧螺钉11锁紧固定或松开带表盘的表架8，指示表34的轴套插在带表盘的表架8 的开口小孔中并通过指示表锁紧螺钉33锁紧；第二层工作台2的底部经槽沿第一层工作台1的顶部突起的直线导轨移动，第二层工作台2与第一层工作台1通过齿轮齿条机构驱动，具体结构为：X轴移动调节旋钮12通过螺纹与一号轴22固联，一号轴22通过过盈配合固联X轴移动齿轮23，X轴移动齿轮23与X轴移动齿条24啮合，X轴移动齿条24通过X轴移动齿条紧定螺钉35固定在第二层工作台2的底部，四个一号滚子27内孔套在第二层工作台2底部的伸出轴上形成较大间隙配合，一号螺母28限制一号滚子27沿其轴向脱落，四个一号滚子27沿其轴线自如转动，当齿轮齿条正常啮合时，第二层工作台2底部的四个一号滚子27压在第一层工作台1的上表面，旋转X轴移动调节旋钮12，通过齿轮齿条机构驱动第二层工作台2沿第一层工作台1的直线导轨即X轴方向滚动，X轴移动锁紧螺钉13与第一层工作台1通过螺纹连接，锁紧块37通过螺纹与X轴移动锁紧螺钉13固联，反向旋转X轴移动锁紧螺钉13，锁紧块37顶住第二层工作台2实现沿第一层工作台1直线移动锁紧，正向旋转X轴移动锁紧螺钉13解锁；第三层工作台2底部经槽沿第二层工作台2顶部突起的直线导轨移动，第三层工作台3与第二层工作台2也通过齿轮齿条机构驱动，具体结构为：Y轴移动调节旋钮14通过螺纹与二号轴15固联，二号轴15通过过盈配合固联Y轴移动齿轮16，Y轴移动齿轮16与Y轴移动齿条17啮合，Y轴移动齿条17通过Y轴移动齿条紧定螺钉36固定在第三层工作台3的底部，四个二号滚子19内孔套在第三层工作台3底部的伸出轴上形成较大间隙配合，二号螺母20限制二号滚子19沿其轴向脱落，四个二号滚子19沿其轴线自如转动，当齿轮齿条正常啮合时，第三层工作台3底部的四个二号滚子19压在第二层工作台2的上表面，旋转Y轴移动调节旋钮14，通过齿轮齿条机构驱动第三层工作台3沿第二层工作台2的直线导轨即Y轴方向滚动，Y轴移动锁紧螺钉26与第二层工作台2通过螺纹连接，反向旋转Y轴移动锁紧螺钉26，第三层工作台3与第二层工作台2直线移动锁紧，正向旋转Y轴移动锁紧螺钉26解锁；旋转工作台4通过锁紧螺钉21与第三层工作台3联接，旋转工作台4绕其轴线旋转，旋转工作台4为通用部件，其结构作为公知常识不再赘述。

其中，在旋转工作台4上安装三爪卡盘5与顶尖6装夹细长轴等回转体类机械零件。

该形位公差综合测量装置的调整工作过程如下：机械零件放置在旋转工作台4上，依据具体形位公差特征项目的要求，调节指示表34的测量头与被测机械零件在合适位置接触，调节指示表34与被测机械零件做要求的相对运动，并读取指示表34数值；具体调节步骤为：指示表34的轴套插在带表盘的表架8 的开口小孔中，并通过指示表锁紧螺钉33锁紧, 旋转大螺母30带动指示表34沿Z轴上下直线移动，转动表架底座32带动指示表34绕Z轴转动，移动、转动到合适位置后由表架底座锁紧螺钉31锁紧固定，旋转带表盘的表架8带动指示表34绕带表盘的表架8绕其轴心线转动，转动到合适位置后由表架锁紧螺钉11锁紧固定；旋转工作台4绕其轴线旋转与锁紧，实现被测机械零件Z轴方向的旋转调节与锁紧；对于回转体类零件通过三爪卡盘5与顶尖6安装，手动拨动三爪卡盘5，驱动回转体类零件绕其轴线转动至合适位置或连续旋转；旋转X轴移动调节旋钮12，通过齿轮齿条机构实现被测机械零件沿X轴直线移动，移动到合适位置后由X轴移动锁紧螺钉13锁紧固定；旋转Y轴移动调节旋钮14，通过齿轮齿条机构实现被测机械零件沿Y轴直线移动，移动到合适位置后由Y轴移动锁紧螺钉26锁紧固定。

Claims (2)

1.形位公差综合测量装置，它包括第一层工作台（1）、第二层工作台（2）、第三层工作台（3）、旋转工作台（4）、立柱（7）和带表盘的表架（8）；第二层工作台（2）的底部经槽安装在第一层工作台（1）的顶部突起的直线导轨上，通过齿轮齿条机构驱动；第三层工作台（3）的底部经槽安装在第二层工作台（2）的顶部突起的直线导轨上，通过齿轮齿条机构驱动；第三层工作台（3）的顶部安装旋转工作台（4），立柱（7）通过螺纹与第一层工作台（1）固联，立柱（7）上安装带表盘的表架（8），整体构成形位公差综合测量装置；其特征是：为了表述方便，建立空间坐标系：立柱（7）的轴线为Z轴；Z轴与第一层工作台（1）底面的交点为坐标原点O；过原点O与第一层工作台（1）顶部突起的直线导轨平行的直线为X轴；过原点O与第二层工作台（2）顶部突起的直线导轨平行的直线为Y轴；第一层工作台（1）是整个测量装置的底座，立柱（7）通过螺纹与第一层工作台（1）固联，表架底座（32）套装在立柱（7）上，旋转大螺母（30）带动表架底座（32）沿立柱（7）轴线上下移动，表架底座（32）绕立柱（7）的轴线转动，即表架底座（32）绕Z轴转动，表架底座（32）通过表架底座锁紧螺钉（31）锁紧固定；带表盘的表架（8）与表架底座（32）的伸出轴形成较小间隙的配合，带表盘的表架（8）轴向由螺母（9）固定，带表盘的表架（8）绕其轴心线转动并由表架固定块（10）卡住表架底座（32）与带表盘的表架（8），旋转表架锁紧螺钉（11）锁紧固定或松开带表盘的表架（8），指示表（34）的轴套插在带表盘的表架（8）的开口小孔中并通过指示表锁紧螺钉（33）锁紧；第二层工作台（2）的底部经槽沿第一层工作台（1）的顶部突起的直线导轨移动，第二层工作台（2）与第一层工作台（1）通过齿轮齿条机构驱动，具体结构为：X轴移动调节旋钮（12）通过螺纹与一号轴（22）固联，一号轴（22）通过过盈配合固联X轴移动齿轮（23），X轴移动齿轮（23）与X轴移动齿条（24）啮合，X轴移动齿条（24）通过X轴移动齿条紧定螺钉（35）固定在第二层工作台（2）的底部，四个一号滚子（27）内孔套在第二层工作台（2）底部的伸出轴上形成较大间隙配合，一号螺母（28）限制一号滚子（27）沿其轴向脱落，四个一号滚子（27）沿其轴线自如转动，当齿轮齿条正常啮合时，第二层工作台（2）底部的四个一号滚子（27）压在第一层工作台（1）的上表面，旋转X轴移动调节旋钮（12），通过齿轮齿条机构驱动第二层工作台（2）沿第一层工作台（1）的直线导轨即X轴方向滚动，X轴移动锁紧螺钉（13）与第一层工作台（1）通过螺纹连接，锁紧块（37）通过螺纹与X轴移动锁紧螺钉（13）固联，反向旋转X轴移动锁紧螺钉（13），锁紧块（37）顶住第二层工作台（2）实现沿第一层工作台（1）直线移动锁紧，正向旋转X轴移动锁紧螺钉（13）解锁；第三层工作台（2）底部经槽沿第二层工作台（2）顶部突起的直线导轨移动，第三层工作台（3）与第二层工作台（2）也通过齿轮齿条机构驱动，具体结构为：Y轴移动调节旋钮（14）通过螺纹与二号轴（15）固联，二号轴（15）通过过盈配合固联Y轴移动齿轮（16），Y轴移动齿轮（16）与Y轴移动齿条（17）啮合，Y轴移动齿条（17）通过Y轴移动齿条紧定螺钉（36）固定在第三层工作台（3）的底部，四个二号滚子（19）内孔套在第三层工作台（3）底部的伸出轴上形成较大间隙配合，二号螺母（20）限制二号滚子（19）沿其轴向脱落，四个二号滚子（19）沿其轴线自如转动，当齿轮齿条正常啮合时，第三层工作台（3）底部的四个二号滚子（19）压在第二层工作台（2）的上表面，旋转Y轴移动调节旋钮（14），通过齿轮齿条机构驱动第三层工作台（3）沿第二层工作台（2）的直线导轨即Y轴方向滚动，Y轴移动锁紧螺钉（26）与第二层工作台（2）通过螺纹连接，反向旋转Y轴移动锁紧螺钉（26），第三层工作台（3）与第二层工作台（2）直线移动锁紧，正向旋转Y轴移动锁紧螺钉（26）解锁；旋转工作台（4）通过锁紧螺钉（21）与第三层工作台（3）联接，旋转工作台（4）绕其轴线旋转。

2.根据权利要求1所述的形位公差综合测量装置，其特征是：在旋转工作台（4）上安装三爪卡盘（5）与顶尖（6）装夹细长轴回转体类机械零件。