CN106247906B - 一种型材轮廓尺寸测量工装及测量方法 - Google Patents

一种型材轮廓尺寸测量工装及测量方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种型材轮廓尺寸测量工装及测量方法,所述工装包括支撑板,所述支撑板具有用于与型材的顶面或者底面支撑配合的支撑面,测量工装还包括设置在支撑面上方的定位杆,定位杆通过侧支撑固定在支撑板上且其轴线与支撑面平行,测量时,将型材放置在支撑面上,使型材上的斜切面分别与定位杆相接触;本发明方法将型材的测量位置设置在斜切面的平面上,斜切面的边缘处毛刺较多,而斜切面上的平面上几乎没有毛刺,与现有技术使用卷尺直接测量型材的顶面或底面的长度的测量方法相比,本发明方法的测量结果很少甚至不会受到型材上的毛刺的影响,能够明显的提高测量准确度。

Description

一种型材轮廓尺寸测量工装及测量方法
技术领域
本发明涉及一种型材轮廓尺寸测量工装,尤其涉及一种用于测量带有斜切面的型材在型材轴线方向上的长度的工装,及使用该工装进行测量的测量方法。
背景技术
现实生产加工中经常需要将一些型材切割成端面为一定角度的零件,然后将这些零件拼焊成具有一定结构形状的组件;对于切割好的零件的结构尺寸,常规的检测方法为:直接用卷尺测量零件的顶面或底面的长度尺寸,即顶面或底面在型材长度方向上的尺寸,其中顶面是指连接在零件两端的斜切面之间的型材面,底面是指型材上与顶面相对的侧面。
但是,在实际操作中型材的斜切面的边缘会有很多毛刺,特别是斜切面与顶面或底面相交的位置处,会对测量结果会造成很大的误差,并且卷尺的测量精度较低,无法满足一些高精度工件的加工要求。另外,虽然现有型材的切割大多采用数控机床完成,但是,由于型材本身制造精度的影响和装夹精度的影响,斜切面相对于型材侧面的垂直度会出现不合格的情况,采用万能角度尺检测时斜切面侧向边缘的毛刺也会对检测结果造成影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够精确测量带有斜切面的型材在型材轴线方向上的长度的测量方法,本发明还提供了在该测量方法中所使用的测量工装。
为实现上述目的,本发明中的一种测量工装的技术方案是:
一种测量工装,包括支撑板,所述支撑板具有用于与型材的顶面或者底面支撑配合的支撑面,测量工装还包括设置在支撑面上方的定位杆,定位杆通过侧支撑固定在支撑板上且其轴线与支撑面平行。
所述支撑板为U形结构,U形结构的底板的上面为支撑面,所述定位杆设置于U形结构的两侧边之间,定位杆的轴线垂直于U形结构两侧边的板面。
所述支撑板的两侧边的板面与支撑面垂直。
所述定位杆为圆柱体结构。
测量工装还包括垫块,所述垫块的厚度与支撑板上设有支撑面的部分的厚度一致。
本发明中的一种测量型材轮廓尺寸的方法的技术方案是:
型材轮廓尺寸的测量方法,包括以下步骤:
步骤1:将两个测量工装间隔放置在平台上,使两测量工装上的定位杆的方向相平行;
步骤2:使型材底面或顶面的两端分别支撑在两测量工装的支撑面上,并且使型材的轴线方向与两测量工装上的定位杆的轴线方向相垂直,同时使两测量工装上的定位杆分别与型材上的长度方向两侧的斜切面相接触;(不要采用左右进行限定,统一以型材的长度方向作为基准)
步骤3:用游标卡尺测量两定位杆沿型材轴线方向上的外缘之间的距离的最大值l;
步骤4:根据几何关系,通过最大值l、定位杆的轴线与支撑面之间的距离h、型材上与支撑面支撑配合的底面或顶面与两斜切面之间的夹角α和β、定位杆沿型材轴线方向上的外缘到定位杆轴线的尺寸a计算得出型材与支撑面支撑配合的底面或顶面的长度尺寸L。
所述定位杆为圆柱体形结构,L的计算公式为:L=l-(2×a+a/sinα+a/sinβ) +h/tanα+h/tanβ,式中a即定位杆的半径。
所述测量工装还包括垫块,所述垫块的厚度与支撑板上与支撑面对应的部分的厚度一致。
还包括以下步骤:在型材上的斜切面与测量工装上的定位杆存在间隙时,将锥形孔尺插入型材上其中一个的斜切面和与该斜切面对应的定位杆之间,对该两者之间的间隙进行测量。
本发明的有益效果是:一种测量工装,包括支撑板和定位杆,所述支撑板具有用于与型材的顶面或者底面支撑配合的支撑面,定位杆通过侧支撑固定在支撑板上且其轴线与支撑面平行,测量时,将型材放置在支撑面上,使型材上的斜切面分别与定位杆相接触;本发明方法将型材的测量位置设置在斜切面的平面上,斜切面的边缘处毛刺较多,而斜切面上的平面上几乎没有毛刺,与现有技术使用卷尺直接测量型材的顶面或底面的长度的测量方法相比,本发明方法的测量结果很少甚至不会受到型材上的毛刺的影响,能够明显的提高测量准确度。
附图说明
图1为本发明中的一种测量工装的实施例1的结构示意图;
图2为本发明中的一种测量型材轮廓尺寸的方法的实施例1的结构示意图;
图3为本发明中的一种测量型材轮廓尺寸的方法的实施例1中的对斜切面与型材侧面之间的垂直度进行测量时的结构示意图;
图4为本发明中的一种测量型材轮廓尺寸的方法的实施例1中的当型材的底面或顶面与左、右斜切面的之间的角度一个为均为锐角,另一个为钝角时的结构示意图;
图5为图2的左侧的局部结构简图;
图6为本发明中的一种测量型材轮廓尺寸的方法的实施例1的测量状态时的立体图;
图7为本发明中的一种测量工装的实施例2的结构示意图,同时也是本发明中的一种测量型材轮廓尺寸的方法的实施例2的结构示意图;
图8为本发明中的一种测量工装的实施例3的结构示意图;
图9为本发明中的一种测量工装的实施例4的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。
本发明中的一种测量工装的具体实施例1,如图1所示,包括U形支架4和设置于支架4上的两侧板之间的定位杆5,定位杆5的轴线方向与侧板的板面方向相垂直,支架4的底板的上表面为用于与型材支撑配合的支撑面,定位杆5与支架4固定式连接,定位杆5为圆柱体形结构。
使用本发明中的一种测量工装的实施例1进行测量和本发明中的型材轮廓尺寸的测量方法的实施例1,如图2至图6所示,型材的左、右斜切面与型材的顶面或者底面之间的夹角均为锐角,包括以下步骤:
步骤1:将两个测量工装1放置在平台2上,使两测量工装上的定位杆5的方向相平行。
步骤2:使型材3的顶面或者底面分别支撑在测量工装1的底板上,并使型材3的轴线方向与两定位杆5的轴线方向相垂直,沿型材3的轴线方向调整左、右测量工装1之间的间距,使左、右定位杆5的外缘分别与左、右斜切面6、7相接触。
步骤3:使用游标卡尺测量左、右定位杆5在型材轴线方向上的外缘的最大距离l。
步骤4:将最大值l、定位杆的轴线与支撑面之间的距离h、型材与支撑面支撑配合的底面或顶面与两斜切面之间的夹角α和β、定位杆沿型材轴线方向上的外缘到定位杆轴线的尺寸a代入下式:L=l-(2×a+a/sinα+a/sinβ) +h/tanα+h/tanβ,(式中:a为定位杆的半径,h为定位杆的轴线与支撑面之间的距离,L为型材的底面或者顶面的长度),即可计算出型材3的顶面或者底面在型材轴线方向上的长度。
进一步的,如图3所示,本分明方法还可以用于测量斜切面与型材侧面之间的垂直度,将测量工装1和型材3按上述本发明方法的实施例1中的步骤安装好后,可以使用锥形孔尺11,将锥形孔尺11的一个测量边与右斜切面7上的相型材内部倾斜的一侧的对齐,将锥形孔尺11的另一个测量边与定位杆5的边缘相接触,通过读数可以测得定位杆5与右斜切面7之间的间距,进而可以得到右斜切面7与型材3的侧面之间的垂直度;同理,也可以对左斜切面6与型材3的之间的垂直度进行测量。
进一步的,如图4所示,本发明一种测量工装还包括垫块,型材3上左、右斜切面6、7与型材3的顶面或者底面之间的角度有一个为锐角,另一个为钝角,这种实施方式与上述第一种情况下的实施方式大致相同,其不同之处在于:型材3的底面设有垫块8,垫块8的沿垂直与平台板面的方向上的厚度与支架4的底板的厚度相同,使型材3的底面与支架4的底板的支撑面处于同一平面。
更进一步的,也可以同时在型材3的底面或者顶面的两端设置垫块,可以使当左斜切面6和右斜切面7与型材的底面或者顶面之间的夹角均为钝角时,也可以使用测量工装对型材的长度进行测量。
现对本发明中的一种测量型材轮廓尺寸的方法的实施例1中的计算公式的推导加以说明:如图5所示,型材3上的左斜切面6与定位杆5相接触,线段AB的长度为h/tanα, 线段CD的长度为r, 线段DF的长度为r/tanα,用左、右两定位杆的边缘之间的长度l分别减去左、右两端的线段CD和线段DF的长度,再分别加上线段AB的长度,即可以得到型材3的底面的长度。
本发明中的一种测量工装的具体实施例2,如图7所示,包括支撑板12,支撑板12包括U形结构的支架13和设置于支架13上的两侧边之间的定位杆14,所述定位杆14为横截面为正方形的棱状结构,定位杆14的底面与支撑面相平行,定位杆14的轴线方向与侧板的板面方向相垂直,支架13的底板的上表面为用于与型材支撑配合的支撑面,定位杆14与支架13固定式连接。
使用本发明中的一种测量工装的实施例2进行测量和本发明中的型材轮廓尺寸的测量方法的实施例2,如图7所示,本实施例的步骤与上述本发明中的型材轮廓尺寸的测量方法的实施例1相同,其不同之处在于:将步骤4中的计算公式替换为:L= l-4×a+(h-a)/tanα+(h-a)/tanβ,(式中:a为定位杆的侧面与定位杆轴线之间的距离,h为定位杆的轴线与支撑面之间的距离, L为型材的底面或者顶面的长度)。
本发明中的一种测量工装的具体实施例3,如图8所示,包括支架4和定位杆5,支架4和定位杆5通过螺钉10可调节式活动连接,支架4上开有供螺钉10移动的长孔9,通过这种设置方式,能够使工装适用于不同种类的型材的测量。
本发明中的一种测量工装的具体实施例4,如图9所示,包括支架4和定位杆5,支架4为平板状结构,定位杆5为通过对圆钢折弯得到的L形结构,定位杆5的一边与支架4的板面相垂直,另一边与支架4的板面相平行,支架4和定位杆5固定连接。

Claims (4)

1.一种型材轮廓尺寸的测量方法,其特征在于:包括以下步骤:
步骤1:将两个测量工装间隔放置在平台上,使两测量工装上的定位杆的方向相平行,所述测量工装包括支撑板,所述支撑板具有用于与型材的顶面或者底面支撑配合的支撑面,测量工装还包括设置在支撑面上方的定位杆,定位杆通过侧支撑固定在支撑板上且其轴线与支撑面平行;
步骤2:使型材底面或顶面的两端分别支撑在两测量工装的支撑面上,并且使型材的轴线方向与两测量工装上的定位杆的轴线方向相垂直,同时使两测量工装上的定位杆分别与型材上的长度方向两侧的斜切面相接触;
步骤3:用游标卡尺测量两定位杆沿型材轴线方向上的外缘之间的距离的最大值l;
步骤4:根据几何关系,通过最大值l、定位杆的轴线与支撑面之间的距离h、型材上与支撑面支撑配合的底面或顶面与两斜切面之间的夹角α和β、定位杆沿型材轴线方向上的外缘到定位杆轴线的尺寸a计算得出型材与支撑面支撑配合的底面或顶面的长度尺寸L。
2.根据权利要求1所述的型材轮廓尺寸的测量方法,其特征在于:所述定位杆为圆柱体形结构,L的计算公式为:L=l-(2×a+a/sinα+a/sinβ) +h/tanα+h/tanβ,式中a即定位杆的半径。
3.根据权利要求1或2所述的型材轮廓尺寸的测量方法,其特征在于:所述测量工装还包括垫块,所述垫块的厚度与支撑板上与支撑面对应的部分的厚度一致。
4.根据权利要求1或2所述的型材轮廓尺寸的测量方法,其特征在于:该方法还包括以下步骤:在型材上的斜切面与测量工装上的定位杆存在间隙时,将锥形孔尺插入型材上其中一个的斜切面和与该斜切面对应的定位杆之间,对该两者之间的间隙进行测量。
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