CN107478120A - 杠杆百分表测量装置 - Google Patents

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B3/00Instruments as specified in the subgroups and characterised by the use of mechanical measuring means
    • G01B3/22Feeler-pin gauges, e.g. dial gauges

Abstract

本发明公开了一种杠杆百分表测量装置,包括滑杆,滑动设置在所述滑杆上的滑块,以及连接在所述滑块上的杠杆百分表,还包括:两根相对布置的立柱,固定于每根立柱底部的基准块,位于所述基准块底部的基准面,两个基准块的基准面位于同一基准平面上;所述滑杆的两端分别固定在一根所述的立柱上,且滑块在滑杆上的滑动方向平行于所述基准平面。该结构大幅提高了杠杆百分表测量装置的精度,能够满足精密表面、大尺寸表面的平面度测量;该装置可以直接放置在工件上使用,无需借助夹具,测量效率大幅提高;能够适用于水平方向的待测表面、倾斜方向的待测表面、凹槽面等表面的测量,适用范围广;结构简单、成本投入低、操作简便,降低了企业的成本。

Description

杠杆百分表测量装置
技术领域
[0001] 本发明涉及测量技术领域,尤其是一种杠杆百分表测量装置。
背景技术
[0002] 百分表是美国的B.C.艾姆斯于1890年制成的,常用于形状和位置误差以及小位移 的长度测量(如进一步细分圆表盘刻度,可制成千分表。千分表实质与百分表等同,因此本 专利不再对千分表进行赘述)。改变测头形状并配以相应的支架,能够制成百分表的变形品 种,如厚度百分表、深度百分表和内径百分表等。如用杠杆代替齿条可制成杠杆百分表,其 示值范围较小,但灵敏度较高。此外,它的测头可在一定角度内转动,能适应不同方向的测 量,结构紧凑。因此,适用于测量普通百分表难以测量的外圆、小孔和沟槽等的形状和位置 误差。
[0003] 杠杆百分表在实际使用时,对于特定工件的测量,一般需要配备专用的工装。例如 公开号为CN205079687的实用新型专利“杠杆百分表测量工装“,采用延伸杆、固定套以及高 度尺等部件形成工装,加大检测范围,可以延伸检测复杂内腔更里面平台的平面度及高度。 又如公开号为CN2〇2470946的实用新型专利“刃口精度一致性快速检测装置”,采用统一基 准定位刀条,固定轴向位置,比照检测刃口高度变化,实现刀具刃口多点快速检测。
[0004] 现有技术中的各种工装在进行平面度测量时具有很大限制,主要表现是精度不 足:杠杆百分表在工装的滑块上滑动,读数的变化反映待测表面的平面度误差,最大读数与 最小读数之间的差值即为平面度误差。但是,必须确保滑块的延伸方向与待测表面之间是 平行的,读数才可信。如果滑块的延伸方向与待测表面有一定夹角,那么滑块位于行程两端 时与待测表面之间的距离差不可忽略,该距离差甚至超过平面度误差。而杠杆百分表在工 件上两点的读数差值实际上是平面度误差与上述距离差之和,如果距离差过大,杠杆百分 表的读数不再反映工件的平面度误差,不可信。
发明内容
[0005] 本发明提供了一种杠杆百分表测量装置,用以解决现有的杠杆百分表进行平面度 测量时精度不足的问题。
[0006] 为了解决上述技术问题,本发明的技术方案是:一种杠杆百分表测量装置,包括滑 杆,滑动设置在所述滑杆上的滑块,以及连接在所述滑块上的杠杆百分表,还包括:两根相 对布置的立柱,固定于每根立柱底部的基准块,位于所述基准块底部的基准面,两个基准块 的基准面位于同一基准平面上;所述滑杆的两端分别固定在一根所述的立柱上,且滑块在 滑杆上的滑动方向平行于所述基准平面。
[0007] 进一步的,所述基准块为磁性块。
[0008] 进一步的,所述杠杆百分表的顶部具有夹持柄,所述滑块上具有与所述夹持柄匹 配的容纳孔,所述夹持柄插设在所述容纳孔内;所述滑块上还设置有与容纳孔相交的第一 螺纹通孔,该第一螺纹通孔内螺纹旋设第一紧固螺钉,所述第一紧固螺钉的杆部自由端抵 靠在所述夹持柄上。
[0009] 进一步的,所述容纳孔为通孔。
[0010] 进一步的,所述立柱上具有与滑杆匹配的安装孔,滑杆插设在所述安装孔中,安装 孔上方的立柱内设置第二螺纹通孔,该第二螺纹通孔内螺纹旋设第二紧固螺钉,第二紧固 螺钉的杆部自由端抵靠在所述滑杆上。
[0011] 进一步的,每个安装孔的上方的立柱内设置两个所述第二螺纹通孔,每个第二螺 纹通孔内分别螺纹旋设一个第二紧固螺钉。
[0012] 进一步的,所述安装孔的底面与滑杆之间设置有垫块。
[0013] 进一步的,所述垫块为开口朝向基准块的u形。
[0014] 进一步的,所述垫块顶部具有用于定位所述滑杆的台阶部。
[0015] 上述结构大幅提高了杠杆百分表测量装置的精度,能够满足精密表面、大尺寸表 面的平面度测量;该装置可以直接放置在工件上使用,无需借助夹具,测量效率大幅提高; 且能够适用于水平方向的待测表面、倾斜方向的待测表面、凹槽面等表面的测量,适用范围 广;其结构简单、成本投入低、操作简便,降低了企业的成本。
附图说明
[0016] 图1是本发明结构主视图,其中右侧立柱为局部剖视;
[0017] 图2是立柱的左视图;
[0018] 图3是滑块以及杠杆百分表组装结构的左视图;
[0019] 图中所示:1、立柱,2、基准块,20、基准面,3、滑杆,4、滑块,40、容纳孔,41、第一螺 纹通孔,42、第一紧固螺钉,5、杜杆百分表,50、夹持柄;
[0020] 10、安装孔,11、第二螺纹通孔,12、第二紧固螺钉,13、垫块,130、台阶部。
具体实施方式
[0021] 为了便于理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合实施例进行阐述。应理 解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。对于这些实施例的多种修 改对本领域的普通技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理,可以在不脱 离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中得以实现。
[0022] 参见图1所示的本发明的主视图,从整体上而言,该杠杆百分表测量装置包括:两 根相对布置的立柱1,固定于每根立柱1底部的基准块2,位于所述基准块2底部的基准面20, 两个基准块2的基准面20位于同一个基准平面A上;滑杆3,滑杆3的两端分别固定在一根立 柱1上,且滑杆3的延伸方向平行于所述基准平面A;滑动设置在滑杆3上的滑块4,滑块4在滑 杆3上的滑动方向平行于所述基准平面A;以及连接在滑块4上的杠杆百分表5。
[0023]该杠杆百分表测量装置的基本操作过程为:将基准块2放置在待测表面上,沿着滑 杆3滑动滑块4,杠杆百分表5随着滑块4滑动。
[0024]当待测表面具有凹凸时,杠杆百分表5的指针将随之摆动,记录下指针的最大值 Max以及最小值Min,将二者相减,差值即为待测表面的平面度误差。操作非常简单,主要适 合于待测表面为条状的情况,例如刀条刃磨一致性测量。
[0025]当待检测表面为片状时,操作过程为:
[0026] SI,将该测量装置放置于待测表面的第一侧;进行基本操作过程,记录下杠杆百分 表5指针的最大值Max 1以及最小值Min 1;
[0027] S2,沿垂直于滑杆3延伸方向的方向移动该测量装置;进行基本操作过程,记录下 杠杆百分表5指针的最大值Max 2以及最小值Min 2;
[0028] S3,继续沿垂直于滑杆3延伸方向的方向移动该测量装置;进行基本操作过程,记 录下杜杆百分表5指针的最大值Max 3以及最小值Min 3;
[0029]......
[0030] Sn,继续沿垂直于滑杆3延伸方向的方向移动该测量装置,此时该测量装置已经移 动至待测表面的第二侧,该第二侧与第一侧相对布置;进行基本操作过程,记录下杠杆百分 表5指针的最大值Max n以及最小值Min n;
[0031] Send,从Max 1、Max 2、Max 3......Max n中找出一个最大值Max max,从Min l、Min 2、Min 3......Min n中找出一个最小值Min min,将二者相减,差值即为待测表面的平面度误 差。
[0032]在上述结构中,由于滑块4在滑杆3上的滑动方向平行于基准平面A,因此保证滑块 位于行程两端时与待测表面之间的距离差理论上为零,即使杠杆百分表在工件上两点的读 数差值实际上是平面度误差与距离差之和,由于距离差为零,因此,杠杆百分表的读数差值 能够真实反映平面度误差。本发明的结构大幅提高了杠杆百分表测量装置的精度,能够满 足精密表面、大尺寸表面的平面度测量。相比现有平晶干涉法、激光测量法等光学测量方 法,具有设备简单、成本投入低、操作简便等优点。该装置可以直接放置在工件上使用,而无 需借助夹具,测量效率大幅提高。
[0033]该装置的适用范围广,不仅适合于待测表面为水平方向的情况,针对倾斜的待测 表面同样能够适用,只需要将装置倾斜地贴合在待测表面即可,不需要增加装备。所述基准 块2可以为磁性块,则在倾斜表面上使用时,利用磁性自动吸附在工件上,更进一步方便操 作。所述基准块2可以经过热处理,具有更高的硬度,防止磨损。
[0034] 本装置既可以针对平面进行平面度测量,也可以针对凹槽面进行平面度测量。结 合图1和图3,所述杠杆百分表5的顶部具有夹持柄50,所述滑块4上具有与夹持柄50匹配的 容纳孔40,所述夹持柄50插设在所述容纳孔40内。且所述滑块4上还设置有与容纳孔40相交 的第一螺纹通孔41,该第一螺纹通孔41内螺纹旋设第一紧固螺钉42,所述第一紧固螺钉42 的杆部自由端抵靠在所述夹持柄50上,从而将杠杆百分表5固定在滑块4上。通过旋松第一 紧固螺钉42,夹持柄50可以在容纳孔40内上下滑动,直到符合要求,再旋紧第一紧固螺钉42 进行固定。所述容纳孔40可以是通孔,因此不会对夹持柄50的移动造成阻碍。当需要测量凹 槽面时,使得夹持柄50在容纳孔40内向下移动凹槽深度的距离即可。由于平面度的测量是 一个相对数值,因此夹持柄50的移动距离并不需要非常精确,只要使得杠杆百分表5〇的指 针在量程之内保持触及待测平面即可。
[0035] 结合图1和图2,所述立柱1上具有与滑杆3匹配的安装孔10,滑杆3插设在所述安装 孔10中,安装孔10上方的立柱1内设置第二螺纹通孔11,该第二螺纹通孔11内螺纹旋设第二 紧固螺钉12,第二紧固螺钉12的杆部自由端抵靠在所述滑杆3上,因此将滑杆3固定在安装 孔10内。每个安装孔10的上方的立柱1内设置两个所述第二螺纹通孔11,每个第二螺纹通孔 11内分别螺纹旋设一个第二紧固螺钉12,由此可以使得滑杆3的夹持更加牢固。
[0036]为了确保滑杆3的延伸方向平行于基准平面a,该测量装置在使用一段时间之后需 要进行校准。为了便于校准,在安装孔10的底面与滑杆3之间设置垫块13。当校准时发现滑 杆3的延伸方向与基准平面A并不平行时,通过对较高一侧的垫块丨3进行适当的磨削,使得 滑杆3重新回到平行状态。 ^ '
[0037]垫块13的磨削程度与滑杆3的偏离程度以及装置本身的结构相关。使得滑块4的滑 动行程为L1,两根立柱1之间的滑杆3的长度为L2。将该装置放置于校准平面上,滑块4位于 行程两端时的杠杆百分表5读数之差为D,磨削程度= D*L2/L1。
[0038]垫块13优选呈开□朝向基准块2的U形,卡设在立柱1上。且垫块13的顶部具有台阶 部130,用于定位所述滑杆3。磨削时,仅对台阶部丨30下方的垫块丨3顶部进行磨削即可。

Claims (9)

1.一种杠杆百分表测量装置,包括滑杆,滑动设置在所述滑杆上的滑块,以及连接在所 述滑块上的杠杆百分表,其特征在于,该杠杆百分表测量装置还包括:两根相对布置的立 柱,固定于每根立柱底部的基准块,位于所述基准块底部的基准面,两个基准块的基准面位 于同一基准平面上;所述滑杆的两端分别固定在一根所述的立柱上,且滑块在滑杆上的滑 动方向平行于所述基准平面。
2.如权利要求1所述的杠杆百分表测量装置,其特征在于:所述基准块为磁性块。
3.如权利要求1所述的杠杆百分表测量装置,其特征在于:所述杠杆百分表的顶部具有 夹持柄,所述滑块上具有与所述夹持柄匹配的容纳孔,所述夹持柄插设在所述容纳孔内;所 述滑块上还设置有与容纳孔相交的第一螺纹通孔,该第一螺纹通孔内螺纹旋设第一紧固螺 钉,所述第一紧固螺钉的杆部自由端抵靠在所述夹持柄上。
4. 如权利要求3所述的杠杆百分表测量装置,其特征在于:所述容纳孔为通孔。
5. 如权利要求1所述的杠杆百分表测量装置,其特征在于:所述立柱上具有与滑杆匹配 的安装孔,滑杆插设在所述安装孔中,安装孔上方的立柱内设置第二螺纹通孔,该第二螺纹 通孔内螺纹旋设第二紧固螺钉,第二紧固螺钉的杆部自由端抵靠在所述滑杆上。
6. 如权利要求5所述的杠杆百分表测量装置,其特征在于:每个安装孔的上方的立柱内 设置两个所述第二螺纹通孔,每个第二螺纹通孔内分别螺纹旋设一个第二紧固螺韦丁。
7. 如权利要求1所述的杠杆百分表测量装置,其特征在于:所述安装孔的底面与滑杆之 间设置有垫块。
8. 如权利要求7所述的杠杆百分表测量装置,其特征在于:所述垫块为开口朝向基准块 的U形。 、、
9. 如权利要求7所述的杠杆百分表测量装置,其特征在于:所述塾块顶部具有用于定位 所述滑杆的台阶部。
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