CN105222663B - 一种测量不完整孔的光面塞规及其设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种测量不完整孔的光面塞规及其设计方法，所述的光面塞规，包括塞规本体；所述的塞规本体是由一端定位部、中间测量部和另一端手持部组成的台阶式圆柱形结构；所述的测量部包括通端和止端，通端和止端分别为小半圆柱面结构与大半圆柱面结构，且通端和止端同心设置，通端的半径大于定位部的半径。该塞规的尺寸计算简单、易懂，结构简单，制造容易，使用方便。

Description

一种测量不完整孔的光面塞规及其设计方法

【技术领域】

本发明涉及塞规设计技术领域，特别涉及一种测量不完整孔的光面塞规及其设计方法。

【背景技术】

在很多加工零件中经常遇到孔上面有不完整(同心的)的沉孔或扩孔的加工，而不完整的沉孔或扩孔也有尺寸公差要求，其检验方法如果按通常检验孔的方法如光面塞规、卡尺、内径表测量是无法测量的，造成检测困难，并且普通的测量工具不能直接进行测量，造成了该类零件精度检测的问题。因此需要设计专用的测量工具，来保证零件的测量和检验，提高测量效率。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种测量不完整孔的光面塞规及其设计方法，该塞规的尺寸计算简单、易懂，结构简单，制造容易，使用方便。

为达到上述目的，本发明采用以下技术手段：

一种测量不完整孔的光面塞规，包括塞规本体；所述的塞规本体是由一端定位部、中间测量部和另一端手持部组成的台阶式圆柱形结构；所述的测量部包括通端和止端，通端和止端分别为小半圆柱面结构与大半圆柱面结构，且通端和止端同心设置，通端的半径大于定位部的半径；使用时，定位部插入零件的底孔，用测量部对零件的待测孔进行测量，要求通端能够置于待测孔内且止端不能置于待测孔内。。

一种测量不完整孔的光面塞规的设计方法，包括以下步骤：

确定零件的底孔的直径d、深度，及待测孔的半径R和长度；

根据零件的结构设计塞规的结构模型，设计塞规本体为一端定位部、中间测量部和另一端手持部组成的台阶式圆柱形结构；及设计测量部的通端和止端的结构；

根据零件的尺寸确定塞规本体的具体尺寸及公差，包括定位部、测量部和手持部，及通端和止端的尺寸及公差；

根据测量要求及塞规强度要求确定塞规本体各部分的粗糙度，材料，热处理条件及倒角要求。

所述的底孔为圆形通孔，所述的待测孔为沉孔或者扩孔，底孔和待测孔同心贯通设置。

所述的定位部的直径￠d＝零件底孔的直径，公差k＝(-0.005/-0.015)～(-0.01/-0.02)。

所述的通端直径Rm＝(零件底孔的直径最小值的半值)+(零件待测孔直径最小值的半值)-(定位部直径的半值)，所述的止端直径Rn＝(零件底孔的直径最大值的半值)+(零件待测孔直径最大值的半值)-(定位部直径的半值)；Rm和Rn的公差均为(+0/-0.01)，所述的通端和止端表面粗糙度均为0.4。

所述的定位部长度满足：当零件底孔深度小于或等于5mm，定位部长度Ll＝(零件底孔长度-1mm)，当零件底孔深度大于5mm，定位部长度Ll＝5～7mm。

所述的测量部长度满足：当零件待测孔长度小于或等于5mm，测量部长度L2＝(零件待测孔的长度+1mm)，如果零件待测孔长度大于5mm，测量部的长度L2＝零件待测孔的长度。

所述的定位部、测量部和手持部的余尖边倒角0.5×45°或1×45°。

所述的塞规本体材料为CrWMn，并进行热处理：HRC56-65。

相对与现有技术，本发明具有以下优点：

本发明的一种测量不完整孔的光面塞规的测量结构简单，包括定位部、测量部和手持部，台阶式圆柱形结构及通端和止端测量部；使用时，要求通端能够置于待测孔内且止端不能置于待测孔内。使该塞规适合于小型孔上的沉孔或者扩孔、孔数多的测量，在航空产品中比较多见，塞规的尺寸计算简单、易懂，结构简单，制造容易，使用方便。该塞规以孔的极限尺寸量规形式控制和判断孔尺寸是否在尺寸公差范围内，这种形式不受孔内径大小和孔公差的限制，和常用的光面塞规判断方法是一样的，保证零件加工过程中可根据需要，测量不完整孔的尺寸是否合格。

本发明的一种测量不完整孔的光面塞规的设计方法简单、可靠，特别是针对加工底孔(为完整孔)上(同心)的沉孔或扩孔(为不完整孔)时，而沉孔或扩孔有孔径公差要求测量的情况下的零件进行设计塞规。适应性强，设计的塞规精度高，满足常规高精度测量的要求。

【附图说明】

图1是零件三维造型的结构示意图；

图2是零件二维制图结构示意图；

图3是图2的俯视图；

图4是塞规结构分布三维造型结构示意图；

图5是塞规结构定义尺寸分布三维造型结构示意图；

图6是塞规二维制图尺寸标注结构示意图；

图7是图6的左视图。

其中：1-底孔，2-待测孔，3-塞规本体，4-定位部，5-测量部，6-手持部，7-通端，8-止端。

【具体实施方式】

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步说明，本发明不限于以下实施例。

本发明一种测量不完整孔的光面塞规包括塞规本体3；所述的塞规本体3是由一端定位部4、中间测量部5和另一端手持部6组成的台阶式圆柱形结构；所述的测量部5包括通端7和止端8，通端7和止端8分别为小半圆柱面结构与大半圆柱面结构，且通端7和止端8同心设置，通端7的半径大于定位部4的半径。；使用时，定位部4插入零件的底孔1，用测量部5对零件的待测孔2进行测量，要求通端7能够置于待测孔2内且止端8不能置于待测孔2内。

本发明一种测量不完整孔的光面塞规T、Z端设计方法原理为：以孔的极限尺寸量规形式控制和判断孔尺寸是否在尺寸公差范围内，这种形式不受孔内径大小和孔公差的限制，和常用的光面塞规判断方法是一样的，保证零件加工过程中可根据需要，测量不完整孔的尺寸是否合格。

有类似零件的孔的光面塞规设计其步骤如下：

根据零件孔的结构，如图1、图2和图3所示，首先底孔1(d孔)为先加工好的完整孔，尺寸为待测孔2(R孔)为后加工的不完整孔，尺寸为

(1)确定塞规的结构：

因零件孔是同心孔，所以塞规为台阶式圆柱形结构。见下页图4和5所示。

a)测量时塞规的定位部4：

因为底孔1是先加工好的孔，其后加工其上的不完整孔R孔2，要想准确测量R孔2尺寸，就必须有塞规的定位部4，解决测量时R尺寸的中心位置，所以尺寸d作为塞规的主要组成部分，即是定位部分。

b)测量时塞规的测量部5：

因零件孔R孔2为不完整孔，所以塞规的测量面为圆柱面，按塞规的设计原则，其结构分为通端7和止端8两部分，见图4所示，测量部分有两个面，大尺寸面的半个圆柱面为止端7测量面，小尺寸面的半个圆柱面为通端8测量面，测量时将塞规的测量面转向被测零件的测量面。

c)测量时塞规的手持部6：

在测量时，塞规手持部位6的大小可以根据测量零件的空间大小来确定，可以大于测量面，也可以小于测量面。

(2)塞规尺寸的确定：见图6、7所示(尺寸单位：毫米mm)

a)塞规的定位部分：

￠d＝零件上完整孔尺寸d，公差为k，为保证塞规定位部位能插入零件的d孔内，公差k―根据制造精度来确定，也可以适当加大制造公差，表面粗糙度为0.4。如果零件孔长度小于或等于5mm，塞规定位部4长度Ll＝(零件底孔1长-1mm)，如果零件孔长度大于5mm，塞规定位部4长度Ll＝5～7mm。

b)塞规的测量部位：

通端7的半径Rm＝零件底孔1直径最小值的半值(即d/2)+零件测量孔2直径最小值的半值(R)-塞规定位部4直径d的半值(d/2)。Rm的公差其表面粗糙度为0.4。

止端Rn＝零件底孔1直径最大值的半值+(即(d+B)/2)+零件测量孔2直径最大值的半值(即(R+A)/2)-塞规定位部4直径d的半值(即d/2)。Rn的公差其表面粗糙度为0.4。

如果零件孔长度小于或等于5mm，塞规长度L2＝(零件测量孔2孔长+1mm)，如果零件孔长度大于5mm，塞规长度L2＝零件孔长度。

c)塞规的手柄尺寸：

￠D＝Rm-1或￠D＝Rn+1，￠D的公差为自由尺寸公差，长度可以根据使用手握习惯来确定，基本按30或40mm长度设计。

(3)塞规的材料：

为保证塞规尺寸的稳定性和耐磨性，通常塞规材料选用CrWMn，热处理：HRC56-65。

(4)塞规的其它技术要求：

塞规的其它表面的粗糙度为3.2，表面发蓝。其余尖边倒角0.5×45°或1×45°。

下面结合具体实施例，对本发明塞规尺寸设计做进一步说明：

实施例1：(尺寸单位：mm)

零件孔尺寸为：深8和测量尺寸为R孔长度5。

塞规尺寸设计为：

a定位部位：长度L1取5。

b测量部位：通端Rm＝6/2+10-6/2＝10；Rm的公差

止端Rn＝(6+0.015)/2+(10+0.08)-6/2＝10.0875；Rn的公差

长度L2取6。

c塞规的手柄尺寸：￠D＝(Rm-1)＝10-1＝9。

实施例2：(尺寸单位：mm)

零件孔尺寸为：深4和测量尺寸为R孔长度10。

塞规尺寸设计为：

a定位部位：长度L1取4。

b测量部位：通端Rm＝10.02/2+(8+0.04)-10.02/2＝8.04；Rm的公差

止端Rn＝(10+0.03)/2+(8+0.12)-10.02/2＝8.125；Rn的公差长度L2取10。

c塞规的手柄尺寸：￠D＝Rm-1＝8-1＝7。

实施例3：(尺寸单位：mm)

零件孔尺寸为：深15和测量尺寸为R孔长度3。

塞规尺寸设计为：

a定位部位：因零件长度大于5，所以L1取7。

b测量部位：通端Rm＝12/2+(15+0.1)-12/2＝15.1；Rm的公差

止端Rn＝(12+0.1)/2+(15+0.3)-12/2＝15.35；Rn的公差

因零件孔长度小于5，所以L2＝3+1＝4。

c塞规的手柄尺寸：￠D＝Rm-1＝15.1-1＝14.1≈14。

这种测量方法之适合于小型孔上的沉孔或者扩孔、孔数多的测量，在航空产品中比较多见，塞规的尺寸计算简单、易懂，结构简单，制造容易，使用方便等优点。但是，如果加工的孔过大，造成制造和使用都较困难，这种方法也不适用。

Claims (6)

1.一种测量不完整孔的光面塞规的设计方法，其特征在于，所述的光面塞规包括塞规本体(3)；所述的塞规本体(3)是由一端定位部(4)、中间测量部(5)和另一端手持部(6)组成的台阶式圆柱形结构；所述的测量部(5)包括通端(7)和止端(8)，通端(7)和止端(8)分别为小半圆柱面结构与大半圆柱面结构，且通端(7)和止端(8)同心设置，通端(7)的半径大于定位部(4)的半径；使用时，定位部(4)插入零件的底孔(1)，用测量部(5)对零件的待测孔(2)进行测量，要求通端(7)能够置于待测孔(2)内且止端(8)不能置于待测孔(2)内；测量不完整孔的光面塞规的设计方法包括以下步骤：

确定零件的底孔(1)的直径d、深度，及待测孔(2)的半径R和长度；

根据零件的结构设计塞规的结构模型，设计塞规本体(3)为一端定位部(4)、中间测量部(5)和另一端手持部(6)组成的台阶式圆柱形结构；及设计测量部(5)的通端(7)和止端(8)的结构；

根据零件的尺寸确定塞规本体(3)的具体尺寸及公差，包括定位部(4)、测量部(5)和手持部(6)，及通端(7)和止端(8)的尺寸及公差；

根据测量要求及塞规强度要求确定塞规本体(3)各部分的粗糙度，材料，热处理条件及倒角要求；

所述的通端(7)直径Rm＝(零件底孔(1)的直径最小值的半值)+(零件待测孔(2)直径最小值的半值)-(定位部(4)直径的半值)，所述的止端(8)直径Rn＝(零件底孔(1)的直径最大值的半值)+(零件待测孔(2)直径最大值的半值)-(定位部(4)直径的半值)；Rm和Rn的公差均为(+0/-0.01)，所述的通端(7)和止端(8)表面粗糙度均为0.4。

2.根据权利要求1所述的一种测量不完整孔的光面塞规的设计方法，其特征在于，所述的底孔(1)为圆形通孔，所述的待测孔(2)为沉孔或者扩孔，底孔(1)和待测孔(2)同心贯通设置。

3.根据权利要求1所述的一种测量不完整孔的光面塞规的设计方法，其特征在于，所述的定位部(4)的直径￠d＝零件底孔(1)的直径，公差k＝(-0.005/-0.015)～(-0.01/-0.02)。

4.根据权利要求1所述的一种测量不完整孔的光面塞规的设计方法，其特征在于，

所述的定位部(4)长度满足：当零件底孔(1)深度小于或等于5mm，定位部(4)长度Ll＝(零件底孔(1)长度-1mm)，当零件底孔(1)深度大于5mm，定位部(4)长度Ll＝5～7mm；

所述的测量部(5)长度满足：当零件待测孔(2)长度小于或等于5mm，测量部(5)长度L2＝(零件待测孔(2)的长度+1mm)，如果零件待测孔(2)长度大于5mm，测量部(5)的长度L2＝零件待测孔(2)的长度。

5.根据权利要求1所述的一种测量不完整孔的光面塞规的设计方法，其特征在于，所述的定位部(4)、测量部(5)和手持部(6)的余尖边倒角0.5×45°或1×45°。

6.根据权利要求1所述的一种测量不完整孔的光面塞规的设计方法，其特征在于，所述的塞规本体(3)材料为CrWMn，并进行热处理：HRC56-65。