CN105258589B - 一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法 - Google Patents
一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法 Download PDFInfo
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Abstract
一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法，所述环形零件设置有至少一个基准孔，在侧壁设置有至少一个外侧直径大于内侧直径的阶梯孔，其包括如下步骤，首先，制备用于与所述基准孔配合的安装轴，所述安装轴上设置有一个L形的测量爪，然后，计算通销、止销的长度并根据获得的结果制备所述通销和所述止销，所述通销和所述止销为具有半球形钉帽且杆部直径与所述阶梯孔的外侧直径相同的销钉，之后，利用上述制备的量具对所述环形零件进行测量。本发明所提供的一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法，所使用的量具制造成本低，测量方便简单，测量效率高，且可以在生产现场测量，从而提高了生产检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及机械加工领域，具体来说涉及机械加工过程中尺寸测量领域，特别涉及一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法。
背景技术
在机械加工领域，特别是航空用零部件的加工生产过程中，对尺寸精度往往有着严格的要求，因此，在加工过程或者检验过程，通常需要对零件尺寸进行严格测量。图1为一种环形零件的结构示意图，参见图1所示，所述环形零件1设置有至少一个基准孔11，在侧壁12设置有至少一个外侧直径d1大于内侧直径d2的阶梯孔13，所述基准孔11中轴线到所述阶梯孔13阶梯的距离为L。对于所述环形零件1这类零件，所述基准孔11中轴线到所述阶梯孔13阶梯的距离L这样的尺寸在测量时存在诸多障碍，例如，
1、测量对象难找，一端是虚拟的中轴线，一端是所述阶梯孔13的阶梯，都难以被量具直接接触到；
2、被测尺寸的量具可支靠面在垂直方向有较大落差，且被所述侧壁12阻隔，因此量具使用时作用力难平衡，增加了使用操作难度且操作过程中会产生测量粗大误差。
现有的测量方法为使用三坐标仪先测量出所述基准孔11的中轴线坐标，然后在利用辅助工具对所述基准孔11中轴线到所述阶梯孔13阶梯的距离L进行测量，这种方法虽然能保证测量的精度但是存在以下问题：1、测量成本高，测量效率低；2、无法在机床上，以及加工现场进行测量。3、生产操作不方便，若尺寸加工不到位需反复送检、加工，影响生产效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法，以减少或避免前面所提到的问题。
为解决上述技术问题，本发明提出了一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法，所述环形零件设置有至少一个基准孔，在侧壁设置有至少一个外侧直径大于内侧直径的阶梯孔，其包括如下步骤，
步骤A，制备用于与所述基准孔配合的安装轴，所述安装轴的直径小于等于所述基准孔的直径，所述安装轴上设置有一个L形的测量爪，将所述安装轴与所述基准孔配合，使所述测量爪的刃口高度与所述阶梯孔高度齐平，所述刃口与所述阶梯孔的轴线在同一垂面时，所述刃口与所述阶梯孔外壁的距离大于等于5mm；
步骤B，根据下列公式计算通销、止销的长度并根据获得的结果制备所述通销和所述止销，所述通销和所述止销为具有半球形钉帽且杆部直径与所述阶梯孔的外侧直径相同的销钉，
L”＝L1-L-D2/2+D1/2；
ES”＝ES1-ES2/2；
EI”＝EI1-EI2/2；
Lt＝L”-EI”；
Lz＝L”+ES”
上述公式中，
L1为所述安装轴的中轴线到所述刃口的长度的实际尺寸，
L为所述基准孔的中轴线到所述阶梯孔的阶梯的距离的设计尺寸，
D1为所述基准孔的直径的设计尺寸，
D2为所述安装轴的直径的实际尺寸，
L”为所述刃口到所述阶梯孔的阶梯的距离的理论尺寸，
ES1和EI1分别为所述基准孔的中轴线到所述阶梯孔的阶梯的距离的设计公差的上偏差值和下偏差值，
ES2和EI2分别为所述基准孔的直径的设计公差的上偏差值和下偏差值，
Lt为所述通销的长度，
Lz为所述止销的长度；
步骤C，先将步骤B制备的所述通销插入所述阶梯孔并与阶梯配合好，再将所述安装轴插入所述基准孔，旋转所述安装轴使所述测量爪转动，
如所述刃口不可以通过所述通销，则所述环形零件不合格，
如所述刃口可以通过所述通销，则用步骤B制备的所述止销替换所述通销，再旋转所述测量爪，
如所述刃口可以通过所述止销，则所述环形零件不合格，
如所述刃口不可以通过所述止销，则所述环形零件合格，测量结束。
优选地，在步骤B中，当所述基准孔的直径的设计尺寸的理论公差范围的一半相对所述基准孔的中轴线到所述阶梯孔的阶梯的距离的设计尺寸的理论公差范围大5倍以上时，将所述基准孔的直径划分为连续的至少两段公差段，并保障每一公差段连续且恰好完整覆盖所述基准孔11的直径D1的公差带，以每一段尺寸替换所述基准孔直径的原设计尺寸，并根据步骤B分别制作对应每个所述公差段的所述第一通销和所述第一止销，
在步骤C中，当用通用的所述通销、所述止销测出不合格时，测量所述基准孔的实际尺寸，根据其属于被分段后尺寸的哪一段，然后就用对应该公差段的所述第一通销和所述第一止销进行复测，若复测合格，则零件合格。
本发明所提供的一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法，所使用的量具制造成本低，测量方便简单，测量效率高，且可以在生产现场测量，从而提高了生产检测效率。
附图说明
以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中，
图1为一种环形零件的结构示意图；
图2为根据本发明的一个具体实施例的一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法的原理示意图；
图3为图2的俯视结构示意图；
图4为图2(3)中所示的通销(止销)的结构示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。其中，相同的部件采用相同的标号。
图2为根据本发明的一个具体实施例的一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法的原理示意图；图3为图2的俯视结构示意图；图4为图2(3)中所示的通销(止销)的结构示意图。参见图2-4所示，本发明提供了一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法，所述环形零件1设置有至少一个基准孔11，在侧壁12设置有至少一个外侧直径d1大于内侧直径d2的阶梯孔13，其包括如下步骤，
步骤A，制备用于与所述基准孔11配合的安装轴2，所述安装轴2的直径D2小于等于所述基准孔11的直径D1，所述安装轴2上设置有一个L形的测量爪3，将所述安装轴2与所述基准孔11配合，使所述测量爪3的刃口31高度与所述阶梯孔13高度齐平，所述刃口31与所述阶梯孔13的轴线在同一垂面时，所述刃口31与所述阶梯孔13外壁的距离大于等于5mm；
所述安装轴2的直径D2小于等于所述基准孔11的直径D1，这样就可以方便的在生产加工现场(例如车床、钻床等加工平台)将所述安装轴2插入所述基准孔11，当然，为了提升测量精度，所述安装轴2的直径D2越接近所述基准孔11的直径D1越好，例如，所述安装轴2的直径D2的设计值可以只比所述基准孔11的直径D1的设计值小0.4mm，这样即可以保障所述安装轴2和所述基准孔11很好的配合，也可确保当所述基准孔11加工尺寸在设计公差的下偏差值极限时，所述安装轴2在设计公差的上偏差值极限时，仍可很方便的将所述安装轴2插入所述基准孔11。
所述刃口31与所述阶梯孔13的轴线在同一垂面时，所述刃口31与所述阶梯孔13外壁的距离大于等于5mm；这样可给后继步骤所需要制备的所述通销41和所述止销42预留足够的设计尺寸用于布置半球形钉帽。
步骤B，根据下列公式计算通销41、止销42的长度并根据获得的结果制备所述通销41和所述止销42，所述通销41和所述止销42为具有半球形钉帽且杆部直径d3与所述阶梯孔13的外侧直径d1相同的销钉，
L”＝L1-L-D2/2+D1/2；
ES”＝ES1-ES2/2；
EI”＝EI1-EI2/2；
Lt＝L”-EI”；
Lz＝L”+ES”
上述公式中，
L1为所述安装轴2的中轴线到所述刃口31的长度的实际尺寸，
L为所述基准孔11的中轴线到所述阶梯孔13的阶梯的距离的设计尺寸，
D1为所述基准孔11的直径的设计尺寸，
D2为所述安装轴2的直径的实际尺寸，
L”为所述刃口31到所述阶梯孔13的阶梯的距离的理论尺寸，
ES1和EI1分别为所述基准孔11的中轴线到所述阶梯孔13的阶梯的距离的设计公差的上偏差值和下偏差值，
ES2和EI2分别为所述基准孔11的直径的设计公差的上偏差值和下偏差值，
Lt为所述通销41的长度，
Lz为所述止销42的长度；
步骤A所制备的所述安装轴2及设置在其上的所述测量爪3为成品，因此所述安装轴2的直径D2即是实际测量尺寸，所述安装轴2的中轴线到所述刃口31的长度L1也是实际测量尺寸，用这两个尺寸再配合所述基准孔11的直径的设计尺寸(包含设计公差)和所述基准孔11的中轴线到所述阶梯孔13的阶梯的距离的设计尺寸(包括设计公差)，即可换算出所述刃口31到所述阶梯孔13的阶梯的距离的理论尺寸L”及其理论公差ES”和EI”，然后就可以根据这些数据计算出两个极限尺寸，并可根据这两个极限尺寸制备所述通销41和所述止销42。
考虑到所述通销41在使用中会由于与所述刃口31碰触造成磨损，因此在制造所述通销41时，可在由上述公式计算出的Lt基础上增加0.005-0.01mm作为所述通销41的实际尺寸，从而能够使得所述通销41具备更长的使用寿命。
步骤C，先将步骤B制备的所述通销41插入所述阶梯孔13并与阶梯配合好，再将所述安装轴2插入所述基准孔11，旋转所述安装轴2使所述测量爪3转动，
如所述刃口31不可以通过所述通销41，则所述环形零件1不合格，
如所述刃口31可以通过所述通销41，则用步骤B制备的所述止销42替换所述通销41，再旋转所述测量爪3，
如所述刃口31可以通过所述止销42，则所述环形零件1不合格，
如所述刃口31不可以通过所述止销42，则所述环形零件1合格，测量结束。
步骤B制备的所述通销41和所述止销42分别代表着使用步骤A所制备的所述安装轴2及设置在其上的所述测量爪3对生产过程中的所述环形零件1进行测量时，所述刃口31到所述阶梯孔13的阶梯的距离的理论尺寸的极限值，因此，当所述刃口31不可以通过所述通销41时，则所述环形零件1的所述基准孔11的中轴线到所述阶梯孔13的阶梯的距离的实际尺寸大于设计尺寸的极限值，当所述刃口31可以通过所述止销42时，则所述环形零件1的所述基准孔11的中轴线到所述阶梯孔13的阶梯的距离的实际尺寸小于设计尺寸的极限值。
当所述刃口31到所述阶梯孔13的阶梯的距离的理论尺寸L”的理论公差范围(即ES”-EI”)相对于所述基准孔11的中轴线到所述阶梯孔13的阶梯的距离的设计尺寸L的理论公差范围(即ES1-EI1)小很多时，会导致对量具(即所述安装轴2和所述测量爪3)的制造公差要求过于严格，从而导致有较大比例的合格品被检成不合格，检验的效果不好。
因此当所述基准孔11的直径的设计尺寸的理论公差范围的一半即(ES2-EI2)/2相对所述基准孔11的中轴线到所述阶梯孔13的阶梯的距离的设计尺寸L的理论公差范围(即ES1-EI1)较大时(例如两个数值相差5倍以上)，也即是当所述刃口31到所述阶梯孔13的阶梯的距离的理论尺寸L”的理论公差范围(即ES”-EI”)相对于所述基准孔11的中轴线到所述阶梯孔13的阶梯的距离的设计尺寸L的理论公差范围(即ES1-EI1)会小很多(例如小5倍以上)，这时根据实际情况可将所述基准孔11的直径D1划分为连续的至少两段公差段，(例如：可分为两段或三段，要求每一公差段连续且恰好完整覆盖所述基准孔11的直径D1的公差带)，以每一段尺寸替换所述基准孔11直径的原设计尺寸，并按上述方法分别制作对应每个所述公差段的所述第一通销41’和所述第一止销42’，当用通用的所述通销41、所述止销测出42不合格时，测量所述基准孔11的实际尺寸，看其属于被分段后尺寸的哪一段，然后就用对应该公差段的所述第一通销41’和所述第一止销42’进行复测，若复测合格，则零件合格。
本发明所提供的一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法，所使用的量具制造成本低，测量方便简单，测量效率高，且可以在生产现场测量，从而提高了生产检测效率。
本领域技术人员应当理解，虽然本发明是按照多个实施例的方式进行描述的，但是并非每个实施例仅包含一个独立的技术方案。说明书中如此叙述仅仅是为了清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体加以理解，并将各实施例中所涉及的技术方案看作是可以相互组合成不同实施例的方式来理解本发明的保护范围。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作的等同变化、修改与结合，均应属于本发明保护的范围。
Claims (2)
1.一种环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法，所述环形零件设置有至少一个基准孔，在侧壁设置有至少一个外侧直径大于内侧直径的阶梯孔，其特征在于，其包括如下步骤，
步骤A，制备用于与所述基准孔配合的安装轴，所述安装轴的直径小于等于所述基准孔的直径，所述安装轴上设置有一个L形的测量爪，将所述安装轴与所述基准孔配合，使所述测量爪的刃口高度与所述阶梯孔高度齐平，所述刃口与所述阶梯孔的轴线在同一垂面时，所述刃口与所述阶梯孔外壁的距离大于等于5mm；
步骤B，根据下列公式计算通销、止销的长度并根据获得的结果制备所述通销和所述止销，所述通销和所述止销为具有半球形钉帽且杆部直径与所述阶梯孔的外侧直径相同的销钉；
L”＝L1-L-D2/2+D1/2；
ES”＝ES1-ES2/2；
EI”＝EI1-EI2/2；
Lt＝L”-EI”；
Lz＝L”+ES”
上述公式中，
L1为所述安装轴的中轴线到所述刃口的长度的实际尺寸，
L为所述基准孔的中轴线到所述阶梯孔的阶梯的距离的设计尺寸，
D1为所述基准孔的直径的设计尺寸，
D2为所述安装轴的直径的实际尺寸，
L”为所述刃口到所述阶梯孔的阶梯的距离的理论尺寸，
ES1和EI1分别为所述基准孔的中轴线到所述阶梯孔的阶梯的距离的设计公差的上偏差值和下偏差值，
ES2和EI2分别为所述基准孔的直径的设计公差的上偏差值和下偏差值，
Lt为所述通销的长度，
Lz为所述止销的长度；
步骤C，先将步骤B制备的所述通销插入所述阶梯孔并与阶梯配合好，再将所述安装轴插入所述基准孔，旋转所述安装轴使所述测量爪转动，
如所述刃口不可以通过所述通销，则所述环形零件不合格，
如所述刃口可以通过所述通销，则用步骤B制备的所述止销替换所述通销，再旋转所述测量爪，
如所述刃口可以通过所述止销，则所述环形零件不合格，
如所述刃口不可以通过所述止销，则所述环形零件合格，测量结束。
2.一个根据权利要求1的环形零件侧壁阶梯孔参数的测量方法，其特征在于，在步骤B中，当所述基准孔的直径的设计尺寸的理论公差范围的一半相对所述基准孔的中轴线到所述阶梯孔的阶梯的距离的设计尺寸的理论公差范围大5倍以上时，将所述基准孔的直径划分为连续的至少两段公差段，并保障每一公差段连续且恰好完整覆盖所述基准孔11的直径D1的公差带，以每一段尺寸替换所述基准孔直径的原设计尺寸，并根据步骤B分别制作对应每个所述公差段的第一通销和第一止销，
在步骤C中，当用通用的所述通销、所述止销测出不合格时，测量所述基准孔的实际尺寸，根据其属于被分段后尺寸的哪一段，然后就用对应该公差段的所述第一通销和所述第一止销进行复测，若复测合格，则零件合格。
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