CN109059728B - 一种圆周孔位置尺寸误差检测工具 - Google Patents
一种圆周孔位置尺寸误差检测工具 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及尺寸测量仪器领域,具体涉及一种圆周孔位置尺寸误差检测工具。一种圆周孔位置尺寸误差检测工具,包括中心轴,所述中心轴上设置有基准测量组件和活动测量组件,所述基准测量组件固定设置在中心轴上,所述活动测量组件可相对于中心轴转动,所述基准测量组件包括套设在中心轴上的基准角度盘和径向延伸的基准测量尺,所述活动测量组件包括套设在中心轴上的活动角度盘和径向延伸的活动测量尺,所述活动角度盘和所述活动测量尺同步运动,所述基准角度盘上设置有大刻度,所述活动角度盘上设置有小刻度,所述基准角度盘和所述活动角度盘配合测量角度。解决了现有技术中存在的测量装置的体积大,测量精度低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及尺寸测量仪器领域,具体涉及一种圆周孔位置尺寸误差检测工具。
背景技术
在机械行业制造过程中,经常需要对零件上的圆周孔位置尺寸进行检测,例如法兰盘,法兰盘主要用于管道的连接,在锅炉、管道等工程中非常常见,法兰盘是工业中应用广泛的零件之一。法兰类零件圆周上一般分布着多个用于装配时用的连接孔,中部法兰孔与连接孔之间的角度位置关系是限制实际要素对理想要素位置变动量的一项指标,往往是检验的一个难点。
对于类似于法兰这种圆周上开设有多个圆周孔的零件来说,目前制造业中经常使用的检测方法有两种:一般有条件的企业是采用三坐标测量机测量零件上的周向布孔的位置,根据周向布孔的位置进行评估计算,得到零件上周向布孔之间的分布角度,三坐标测量仪的检测报告并不是十分直观,需要计算,才可以得出结论。虽然通过三座标测量机等仪器,能获得精确的结果,但这种方法不太适合生产现场使用,由于该方法需要对零件上每个孔进行多点的测量并进行拟合评估,检测效率较低且成本高,不适合大批量检测。另一种方法是人工利用直尺划线工具在零件的中心上画连接线,然后通过角度尺分别测量相邻两个孔连接线之间的角度,确定孔轴线之间的夹角,间接检测得到法兰孔之间的分布角度,这种检测方法受检测者在操作过程中能否夹紧游标卡尺的影响,误差影响较大,且在检测相邻两孔位置度时,检测次数多,影响工作效率。且零件上可能分布均布孔,还可能分布非均布孔,在测量非均布孔,由于孔的分布并不均匀,测量孔位置尺寸误差时不仅需要测量孔到圆盘中心孔的尺寸,还需要测量非均布孔之间的角度,而这些对于一般的游标卡尺或角度测量尺来说,测量起来具有一定的难度,并且会存在较大的误差。
申请号为CN201810108505.8的申请公开了一种快速测量法兰孔角度的方法,并具体公开了:以小于法兰面上法兰孔内切圆半径距离L的尺寸制作一个带有测量刻度的角度盘,在角度盘的轴线上制作一个围绕转轴中心孔O轴线转动,交叉连接的主角尺和副角尺,并在主角尺和副角尺的同侧径向方向制出相向对称的L形缺口,其中,L形缺口边D、L形缺口边B的延伸连线,穿过中心孔O与反向端上的孔系柱塞定位孔A、孔系柱塞动测孔C圆心在一条直线上,形成剪刀差旋转副;两个形状尺寸相同的孔系柱塞插销分别通过上述孔系柱塞定位孔A、孔系柱塞动测孔C插入任意两个待测法兰孔,使两个L形缺口边剪刀差转动副的张角形成法兰面任意两个待测法兰孔对顶角相等的等弧对等圆心角,从而获得法兰面两个待测法兰孔间的角度值N。上述申请通过设置角度盘,并设置绕角度盘的转轴转动的主角尺和副角尺来实现对法兰面上两个待测法兰孔件的角度值之间的测量,上述测量装置虽然可以实现对两个待测法兰孔件的角度的测量,但是角度盘的设置增加了测量装置的体积和制作成本,上述测量装置的测量精度不高。
发明内容
为了解决现有技术中存在的测量装置的体积大,测量精度低的问题,本发明提出一种圆周孔位置尺寸误差检测工具,解决了上述技术问题,本发明的技术方案如下:
一种圆周孔位置尺寸误差检测工具,包括中心轴,所述中心轴上设置有基准测量组件和活动测量组件,所述基准测量组件固定设置在中心轴上,所述活动测量组件可相对于中心轴转动,所述基准测量组件包括套设在中心轴上的基准角度盘和径向延伸的基准测量尺,所述活动测量组件包括套设在中心轴上的活动角度盘和径向延伸的活动测量尺,所述活动角度盘和所述活动测量尺同步运动,所述基准角度盘上设置有大刻度,所述活动角度盘上设置有小刻度,所述基准角度盘和所述活动角度盘配合测量角度。
通过在中心轴上设置基准测量组件和活动测量组件,通过基准角度盘和活动角度盘配合可精确测量出两个圆孔之间的圆心角,通过基准测量尺和活动测量尺可以测出两个圆孔的径向距离,方便简单,且本发明的基准角度盘和活动角度盘只需要套在中心轴上即可,无需太大,大大减小了测量工具的体积。
进一步地,所述中心轴为阶梯轴,所述中心轴上由上到下依次设置有基准角度盘、活动测量组件和基准测量尺。
进一步地,所述基准测量尺通过第一连接块设置在中心轴上,所述第一连接块固定套设在中心轴上,所述基准测量尺固定设置在第一连接块上。
进一步地,所述基准测量尺水平设置,所述基准测量尺与第一连接块的侧壁固定连接,所述基准测量尺上滑动设置有固定心轴。
进一步地,所述固定心轴平行于中心轴轴线设置,所述固定心轴的轴线、中心轴轴线和基准角度盘上的零刻度位于同一平面上。
进一步地,所述固定心轴通过第一滑块设置在基准测量尺上,所述第一滑块的靠近基准测量尺上的第一大长度刻度的上表面上设置有第一小长度刻度,所述第一小长度刻度的零刻度线与固定心轴的轴线对齐,所述第一小长度刻度与第一大长度刻度相配合。
进一步地,所述活动角度盘位于基准角度盘的下方,所述活动角度盘与基准角度盘间隙配合,所述活动角度盘的下方固定连接有第二连接块,所述第二连接块可转动地套设在中心轴上,所述活动测量尺固定设置在第二连接块上。
进一步地,所述活动测量尺竖直设置,所述活动测量尺与第二连接块的侧壁固定连接,所述活动测量尺上滑动设置有锥形测头。
进一步地,所述锥形测头的轴线与平行于中心轴轴线设置,所述锥形测头的轴线、中心轴轴线和活动角度盘上的零刻度位于同一平面上。
进一步地,所述锥形测头通过第二滑块设置在活动测量尺上,所述第二滑块可滑动地设置在活动测量尺上,所述锥形测头可伸缩地与所述第二滑块连接;所述第二滑块的靠近活动测量尺上的第二大长度刻度的侧表面上设置有第二小长度刻度,所述第二小长度刻度的零刻度线与锥形测头的轴线对齐,所述第二大长度刻度和第二小长度刻度相配合。
基于上述技术方案,本发明所能实现的技术效果为:
1.本发明的圆周孔位置尺寸误差检测工具,通过设置基准测量组件和活动测量组件,可以准确测量出两个圆孔之间的圆心角,以及每个圆孔到中心孔的径向距离,不仅可以测量圆盘上均布孔的位置尺寸误差,还可以测量非均布孔的位置尺寸误差,功能多,体积小,方便携带,满足实际测量的需要;
2.本发明的圆周孔位置尺寸误差检测工具,设置固定心轴的轴线和中心轴轴线、基准角度盘上的零刻度在同一平面上,设置锥形测头的轴线、中心轴轴线和活动角度盘上的零刻度位于同一平面上,保证了测量的角度为两个圆孔的圆心处对应的圆心角,准确度高;此外,测量角度时,通过基准角度尺和活动角度尺配合,类似于游标角度尺,测量精度高;
3.本发明的圆周孔位置尺寸误差检测工具,设置固定心轴和锥形测头均通过滑块滑动设置在测量尺上,滑块上设置有与测量尺上的大刻度配合的小刻度,形成类似于游标卡尺的结构,读数更加精确;此外,设置小刻度与对应的固定心轴或锥形测头的轴线对应,如此测量的更加准确,读数也更加方便;
4.本发明的圆周孔位置尺寸误差检测工具,在基准测量尺上设置圆柱状的固定心轴方便插入基准孔内后定位,在活动测量尺上设置锥形测头,方便快速对准待测圆孔,是锥形测头的轴线与待测圆孔的轴线对齐。
附图说明
图1为本发明的检测工具的结构示意图;
图2为图1的A部放大图;
图3为图1的B部放大图;
图4为图1的C部放大图;
图5为本发明的检测工具的结构爆炸图;
图6为本发明的检测工具的俯视图;
图7为逆时针旋转90度后的图6的A-A截面图;
图8为本发明的检测工具的中心轴的结构示意图;
图9为本发明的检测工具的工作状态图;
图中:1-中心轴;11-Ⅰ轴;12-Ⅱ轴;13-Ⅲ轴;14-Ⅳ轴;15-Ⅴ轴;16-Ⅵ轴;2-基准测量组件;21-基准角度盘;211-大刻度;22-基准测量尺;221-第一大长度刻度;222-第一滑槽;23-第一连接块;24-固定心轴;25-第一夹板;26-第一滑块;261-第一小长度刻度;262-第一凸块;3-活动测量组件;31-活动角度盘;311-小刻度;32-活动测量尺;321-第二大长度刻度;322-第二滑槽;33-第二连接块;34-锥形测头;35-第二夹板;36-第二滑块;361-第二小长度刻度;362-第二凸块;37-伸缩杆;4-圆环套;5-待检测圆盘;51-圆孔。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的内容作进一步地说明。
如图1-9所示,本实施例提供了一种圆周孔位置尺寸误差检测工具,包括中心轴1,中心轴1上设置有基准测量组件2和活动测量组件3,基准测量组件2固定设置在中心轴1上,活动测量组件3可转动地设置在中心轴1上。
中心轴1为阶梯轴,本实施例中,中心轴1具有至少5级,由上至下依次为Ⅰ轴11、Ⅱ轴12、Ⅲ轴13、Ⅳ轴14和Ⅴ轴15,优选地,Ⅰ轴11、Ⅱ轴12、Ⅲ轴13和Ⅳ轴14的外径由上至下依次递增,Ⅴ轴15的外径小于Ⅳ轴14的外径。更优选地,Ⅳ轴14和Ⅴ轴15之间设置有Ⅵ轴16,Ⅵ轴16的外径小于Ⅳ轴14的外径且大于Ⅴ轴15的外径。通过设置中心轴1为多级的阶梯轴,方便对基准测量组件2和活动测量组件3的支撑和定位。
基准测量组件2固定设置在中心轴1上,基准测量组件2包括基准角度盘21和基准测量尺22。基准角度盘21固定设置在中心轴1上,具体地,基准角度盘21固定套设在中心轴1的Ⅰ轴11上,基准角度盘21的下表面抵靠在Ⅰ轴11和Ⅱ轴13之间的台阶上,基准角度盘21的上端由圆环套4进行限位。进一步具体地,圆环套4通过销轴固定套设在中心轴1的Ⅰ轴上,圆环套4的下端将基准角度盘21压紧在中心轴1的Ⅰ轴11和Ⅱ轴12之间的台阶上,基准角度盘21的位置相对于中心轴1固定。基准角度盘21的圆周外表面上设置有大刻度211,大刻度211用于测量角度。
基准测量尺22水平设置且沿径向延伸,基准测量尺22固定设置在中心轴1上,具体地,基准测量尺22通过第一连接块23固定设置在中心轴1上。进一步具体地,第一连接块23中部设置有通孔,第一连接块23套设在中心轴的Ⅲ轴13上,第一连接块23的下端与Ⅲ轴13和Ⅳ轴14之间的台阶接触,第一连接块23通过销轴固定套设在中心轴1的Ⅲ轴13上,基准测量尺22与第一连接块23的侧壁固定连接。优选地,第一连接块23呈方形柱状,基准测量尺22通过第一夹板25固定设置在第一连接块23的侧壁上。进一步优选地,第一连接块23为四个角呈圆角的方形柱状,第一夹板25为T型夹板,T型夹板夹住基准测量尺22的一端,螺栓穿过T型夹板和基准测量尺22将两者锁紧连接,T型夹板通过固定件与第一连接块23的侧壁固定连接。基准测量尺22上设置有第一大长度刻度221,为了方便读数,第一大长度刻度221一般设置在基准测量尺22的上表面。
基准测量尺22上滑动设置有固定心轴24,优选地,固定心轴24通过第一滑块26滑动设置在基准测量尺22上,对应地,基准测量尺22的左右两侧壁上开设有沿基准测量尺22长度方向延伸的第一滑槽222,第一滑块26呈U形,第一滑块26的左右两内侧壁上设置有与第一滑槽222对应的第一凸块262,两个第一凸块262分别伸入第一滑槽222中进行滑动。固定心轴24的上端通过连接件与第一滑块26固定连接。优选地,固定心轴24呈圆柱状,固定心轴24的轴线平行于中心轴1的轴线;进一步优选地,固定心轴24的底端设置为外径由上至下逐渐减小的圆台状,方便固定心轴24插入圆孔内进行定位,固定心轴24的轴线、中心轴1的轴线和基准角度盘21上的零刻度位于同一平面上。测量时,为了保证测量的准确性,可更换不同外径的固定心轴24,保证固定心轴24与圆孔之间的准确配合,减小误差。优选地,第一滑块26的靠近基准测量尺22上的第一大长度刻度221的上表面上设置有第一小长度刻度261,第一大长度刻度221与第一小长度刻度261配合,形成类似于游标卡尺的结构,保证了读数的准确性。进一步优选地,第一滑块26的两端上表面上均设置有第一小长度刻度261,第一小长度刻度261的零刻度与固定心轴24的轴线对齐;进一步优选地,第一小长度刻度261的零刻度和固定心轴24的轴线到中心轴1轴线的距离相等。
活动测量组件3可转动地设置在中心轴1上,具体地,活动测量组件3可转动地设置在中心轴1的Ⅱ轴12上。活动测量组件3包括活动角度盘31和活动测量尺32,活动角度盘31和活动测量尺32之间同步运动。具体地,活动角度盘31通过第二连接块33与活动测量尺32固定连接,活动测量尺32竖直设置且沿径向延伸。进一步地,活动角度盘31的下端固定连接有第二连接块33,第二连接块33套设在中心轴1的Ⅱ轴12上,第二连接块33的下表面抵靠在Ⅱ轴12和Ⅲ轴13之间的台阶上,活动测量尺32与第二连接块33的外壁固定连接。优选地,活动角度盘31和第二连接块33之间一体成型,第二连接块33呈方形柱状,活动测量尺32通过第二夹板35与第二连接块33的外壁固定连接。进一步优选地,第二连接块33为四个角呈圆角的方形柱状,第二夹板35为T型夹板,T型夹板夹住活动测量尺32的一端,螺栓穿过T型夹板和活动测量尺32将两者锁紧连接,T型夹板通过固定件与第二连接块33的侧壁固定连接。
进一步地,活动角度盘31的圆周外表面上设置有小刻度311,小刻度311与基准角度盘21上的大刻度211配合形成类似游标角度尺的结构,对角度进行准确测量。为了方便进行测量,合理控制Ⅱ轴12的轴向高度,使活动角度盘31和基准角度盘21之间间隙配合,方便活动角度盘31转动,另一方面,使活动角度盘31上的小刻度311和基准角度盘21上的大刻度211靠近设置,如此方便进行读数。
活动测量尺32上设置有第二大长度刻度321,方便对圆孔的径向距离进行测量。活动测量尺32上滑动设置有锥形测头34,优选地,锥形测头34通过第二滑块36可滑动地设置在活动测量尺32上,对应地,活动测量尺32的上下两端侧壁上开设有沿活动测量尺32的长度方向延伸的第二滑槽322,第二滑块36呈旋转90度的U形,第二滑块36的开口两侧壁上设置有与第二滑槽322对应的第二凸块362,两个第二凸块362分别伸入第二滑槽322中进行滑动。优选地,锥形测头34呈圆锥状,锥形测头34的轴线平行于中心轴1的轴线;进一步优选地,锥形测头34的轴线、中心轴1的轴线和活动角度盘31上的零刻度位于同一平面上。
为了实现准确测量,第二滑块36的靠近活动测量尺32上的第二大长度刻度321的表面上设置有第二小长度刻度361,第二大长度刻度321和第二小长度刻度361配合,形成类似于游标卡尺的结构,保证了读数的准确性。进一步优选地,第二滑块36的靠近活动测量尺32上的第二大长度刻度321的两侧表面上均设置有第二小长度刻度361,第二小长度刻度361的零刻度与锥形测头34的轴线对齐;进一步优选地,第二小长度刻度361的零刻度和锥形测头34的轴线到中心轴1轴线的距离相等。
锥形测头34通过伸缩杆37与第二滑块36连接,伸缩杆37的一端与第二滑块36的下端连接,伸缩杆37的另一端与锥形测头34连接,如此,锥形测头34可相对于第二滑块36伸缩,方便锥形测头34伸入到不同内径的圆孔中,实现锥形测头34在圆孔中的准确定位。
如此,中心轴1上由上至下依次套设有圆环套4、基准角度盘21、活动角度盘31、第二连接块33和第一连接块23基准角度盘21和活动角度盘31之间间隙配合,第二连接块33和第一连接块23之间间隙配合。
基于上述结构,本发明的测量工具的工作原理为:在对待检测圆盘5上的圆孔51进行检测时,如需测量圆盘5上的两个圆孔51之间的圆心角以及两个圆孔51到圆盘5中心的径向距离时,将中心轴1的Ⅴ轴15(或Ⅴ轴15和Ⅳ轴16)插入待检测圆盘5的中心孔内,基准测量组件2上的固定心轴24插入其中一个圆孔51中,转动活动测量组件3,使活动测量组件3上的锥形测头34插入另一个圆孔51中,根据基准角度盘21上的大刻度和活动角度盘31上的小刻度读出两个圆孔51之间对应的圆心角,根据基准测量组件2的基准测量尺22上的第一大长度刻度221和第一滑块26上的第一小长度刻度261读出固定心轴24所在的圆孔51对应的径向距离,根据活动测量组件3的活动测量尺32上的第二大长度刻度321和第二滑块36上的第二小长度刻度361读出圆锥测头34所在圆孔51对应的径向距离。
上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (1)
1.一种圆周孔位置尺寸误差检测工具,包括中心轴(1),其特征在于,所述中心轴(1)上设置有基准测量组件(2)和活动测量组件(3),所述基准测量组件(2)固定设置在中心轴(1)上,所述活动测量组件(3)可相对于中心轴(1)转动,所述基准测量组件(2)包括套设在中心轴(1)上的基准角度盘(21)和径向延伸的基准测量尺(22),所述活动测量组件(3)包括套设在中心轴(1)上的活动角度盘(31)和径向延伸的活动测量尺(32),所述活动角度盘(31)和所述活动测量尺(32)同步运动,所述基准角度盘(21)上设置有大刻度(211),所述活动角度盘(31)上设置有小刻度(311),所述基准角度盘(21)和所述活动角度盘(31)配合测量角度;
所述中心轴(1)为阶梯轴,所述中心轴(1)上由上到下依次设置有基准角度盘(21)、活动测量组件(3)和基准测量尺(22);
所述基准测量尺(22)通过第一连接块(23)设置在中心轴(1)上,所述第一连接块(23)固定套设在中心轴(1)上,所述基准测量尺(22)固定设置在第一连接块(23)上;
所述基准测量尺(22)水平设置,所述基准测量尺(22)与第一连接块(23)的侧壁固定连接,所述基准测量尺(22)上滑动设置有固定心轴(24);
所述固定心轴(24)平行于中心轴(1)轴线设置,所述固定心轴(24)的轴线、中心轴轴线和基准角度盘(21)上的零刻度位于同一平面上;
所述固定心轴(24)通过第一滑块(26)设置在基准测量尺(22)上,所述第一滑块(26)的靠近基准测量尺(22)上的第一大长度刻度(221)的上表面上设置有第一小长度刻度(261),所述第一小长度刻度(261)的零刻度线与固定心轴(24)的轴线对齐,所述第一小长度刻度(261)与第一大长度刻度(221)相配合;
所述活动角度盘(31)位于基准角度盘(21)的下方,所述活动角度盘(31)与基准角度盘(21)间隙配合,所述活动角度盘(31)的下方固定连接有第二连接块(33),所述第二连接块(33)可转动地套设在中心轴(1)上,所述活动测量尺(32)固定设置在第二连接块(33)上;
所述活动测量尺(32)竖直设置,所述活动测量尺(32)与第二连接块(33)的侧壁固定连接,所述活动测量尺(32)上滑动设置有锥形测头(34);
所述锥形测头(34)的轴线与平行于中心轴轴线设置,所述锥形测头(34)的轴线、中心轴轴线和活动角度盘(31)上的零刻度位于同一平面上;
所述锥形测头(35)通过第二滑块(36)设置在活动测量尺(36)上,所述第二滑块(36)可滑动地设置在活动测量尺(36)上,所述锥形测头(35)可伸缩地与所述第二滑块(36)连接;所述第二滑块(36)的靠近活动测量尺(32)上的第二大长度刻度(321)的侧表面上设置有第二小长度刻度(361),所述第二小长度刻度(361)的零刻度线与锥形测头(34)的轴线对齐,所述第二大长度刻度(321)和第二小长度刻度(361)相配合。
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