CN106052536A - 深孔同轴度测量工具 - Google Patents

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秦沈杰
王龙强
唐剑锋
卫晓春
周华飞
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/24—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • G01B5/25—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
    • G01B5/252—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes for measuring eccentricity, i.e. lateral shift between two parallel axes

Abstract

本发明涉及机械加工精度测量技术领域，公开了一种深孔同轴度测量工具，包括量杆、隔套和千分表，所述量杆的直径小于所述深孔的孔径，在所述量杆的上设置深孔配合单元，所述深孔配合单元与深孔内壁实现多个径向位置配合，所述隔套旋转设置在所述量杆的一端，所述千分表的表座设置于所述隔套上。本发明解决了驱动杆细长深孔同轴度无法快速精确测量的难题。

Description

深孔同轴度测量工具
技术领域
本发明涉及机械加工精度测量技术领域，特别是一种深孔同轴度测量工具。
背景技术
核电反应堆的核心部件控制棒驱动机构，其加工精度非常高，直接影响核电站的运行效率和安全。驱动杆内孔与其外圆的同轴度要求很高，但是，由于驱动杆同孔的孔深大于500mm，而孔径又相对比较小，导致很难对于同轴度进行精确有效的测量。
现有技术中对于像驱动机构这种深孔类部件的同轴度测量一般通过圆度仪或类似的测量仪进行测量，这种仪器的结构复杂、价格昂贵, 且检测时必须先调整被测零件,使其基准轴线与仪器主轴的回转轴线同轴、检测效率低、不适合大批量零件生产的现场检测需要。对于深孔类零件，由于其结构复杂，安装困难，这种方式根本不适合。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种深孔同轴度测量工具，为深孔零件的同轴度测量提供了完整的解决方案。
本发明采取的技术方案是：
一种深孔同轴度测量工具，其特征是，包括量杆、隔套和千分表，所述量杆的直径小于所述深孔的孔径，在所述量杆的上设置深孔配合单元，所述深孔配合单元与深孔内壁实现多个径向位置配合，所述隔套旋转设置在所述量杆的一端，所述千分表的表座设置于所述隔套上。
进一步，所述量杆的两端形成阶梯轴，所述深孔配合单元为两个，分别设置在两端阶梯轴上，所述深孔配合单元包括环形定位套、若干小球、锥套和两个弹簧，在所述量杆的轴阶梯与端部之间依次安装第一弹簧、锥套、定位套、第二弹簧，并通过螺母配合阶梯轴上的螺纹对第二弹簧进行锁定，所述若干小球设置于定位套上锥套之间，所述定位套的圆周上均匀开有多个开口，每个开口上放置一个小球，所述小球的直径大于所述开口口径，并且小球与开口配合时，小球的部分球面突出于所述开口之外的量大于深孔的公差量。
进一步，所述千分表的表座为磁性表座。
进一步，所述小球的数量为三个。
进一步，所述两个深孔配合单元的测量位置位于所述深孔靠近两端部位置。
进一步，所述深孔的下公差直径与量杆的最大直径之差大于0.01mm。
进一步，所述深孔的孔径小于45mm，深孔大于500mm。
本发明的有益效果是：
（1）制造简单且测量误差小；
（2）不需要借助其他装备能单独使用，操作简单，适合于批量测量；
（3）解决了驱动杆细长深孔同轴度无法快速精确测量的难题；
（4) 节省了测量大批量控制棒驱动机构驱动杆两端内孔相对外圆的同轴度的时间，节约了测量成本。
附图说明
附图1为本发明的测量时的结构示意图（双点划线为深孔零件）；
附图2为附图1中I的局部放大图；
附图3为附图1中的A-A剖视图。
图中的标号分别为：
1. 量杆； 2. 深孔；
3. 隔套； 4. 千分尺；
5. 定位套； 6. 小球；
7. 锥套； 8. 第一弹簧；
9. 第二弹簧； 10. 深孔配合单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明深孔同轴度测量工具的具体实施方式作详细说明。
参见附图1，深孔同轴度测量工具的量杆1的最大直径小于深孔2的孔径，量杆1的两端设置深孔配合单元10，深孔配合单元10与深孔内壁实现多个径向位置配合，深孔配合单元10可以为一个或多个，在附图1中为两个，分别安装在量杆1的两端，用于配合深孔2内靠近两端部位置的同轴度测量。在量杆1的一端旋转设置隔套3，隔套3位于量杆1露出部分的端部，当量杆1通过深孔配合单元10与深孔2的内壁配合时，量杆1的中心线与深孔2的同轴度公差值通过隔套3的旋转传递出来，再通过千分尺4与深孔2的外壁之间的测量，得到深孔2与外壁的同轴度值。
参见附图2、3，量杆1的两端形成阶梯轴，深孔配合单元10为两个，分别设置在两端阶梯轴上，深孔配合单元10包括环形定位套5、三个小球6、锥套7和两个弹簧，在量杆1的轴阶梯与端部之间依次安装第一弹簧8、锥套7、定位套5、第二弹簧9，并通过螺母配合阶梯轴上的螺纹对第二弹簧9进行锁定，小球6设置于定位套5上的锥套7之间，定位套5的圆周上均匀开有多个开口，每个开口上放置一个小球6，小球6的直径大于开口口径，并且小球6与开口配合时，小球6的部分球面突出于开口之外的量大于深孔2的公差量。
本专利的测量工具工作过程如下，将量杆1插入的深孔2内，通过弹簧轴向压紧锥套7与定位套5，使周向均布的3个小球6沿径向等距脱出，与深孔2的内壁紧贴，此时的深孔2的圆心与量杆1的圆心一致。深孔2的长度的两端各设置深孔配合单元10。由于隔套3与量杆1同轴，隔套3通过小圆螺母、隔套3及轴承安装于量杆1上。千分表3及其磁性表座吸附于隔套3上，并先以深孔外壁进行基准定位，此时旋转隔套3可测出深孔相对于外壁的同轴度。
千分表3的回转选用高精度的轴承，钢球选用高精度等级；机械加工只需保证量杆1外圆间的同轴度，以及定位套5及锥套7两个小零件的制造精度即可。通过上述方法，保证测量误差≤0.035mm，满足驱动杆深孔同轴度0.10mm的要求。量杆1的外径与驱动杆深孔的下公差直径，间隙为0.01mm，也可作为初步测量驱动杆深孔合格与否的通规。适用于细长深孔（直径约45mm深约550mm）同轴度的测量。由于采用两组钢球的定位布置，为测量长度大于500mm 的深孔同轴度提供了一种可行的工具，尤其适合细长深孔。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种深孔同轴度测量工具，其特征在于：包括量杆、隔套和千分表，所述量杆的直径小于所述深孔的孔径，在所述量杆的上设置深孔配合单元，所述深孔配合单元与深孔内壁实现多个径向位置配合，所述隔套旋转设置在所述量杆的一端，所述千分表的表座设置于所述隔套上。
2.根据权利要求1所述的深孔同轴度测量工具，其特征在于：所述量杆的两端形成阶梯轴，所述深孔配合单元为两个，分别设置在两端阶梯轴上，所述深孔配合单元包括环形定位套、若干小球、锥套和两个弹簧，在所述量杆的轴阶梯与端部之间依次安装第一弹簧、锥套、定位套、第二弹簧，并通过螺母配合阶梯轴上的螺纹对第二弹簧进行锁定，所述若干小球设置于定位套上锥套之间，所述定位套的圆周上均匀开有多个开口，每个开口上放置一个小球，所述小球的直径大于所述开口口径，并且小球与开口配合时，小球的部分球面突出于所述开口之外的量大于深孔的公差量。
3.根据权利要求2所述的深孔同轴度测量工具，其特征在于：所述千分表的表座为磁性表座。
4.根据权利要求2所述的深孔同轴度测量工具，其特征在于：所述小球的数量为三个。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的深孔同轴度测量工具，其特征在于：所述两个深孔配合单元的测量位置位于所述深孔靠近两端部位置。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的深孔同轴度测量工具，其特征在于：所述深孔的下公差直径与量杆的最大直径之差大于0.01mm。
7.根据权利要求2至4中任一项所述的深孔同轴度测量工具，其特征在于：所述深孔的孔径小于45mm，深孔大于500mm。
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