CN111272035A - 一种内径通止规 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内径通止规，包括手柄、以及分别安装在手柄的通规端和止规端的两个测头，所述两个测头形状相似，每个测头包括沿纵向且分置两侧的两个同心的球弧工作侧面、沿横向且分置两侧的两个侧平面，以及沿手柄轴向且分置两端的两个平行的端平面，两个球弧工作侧面的球直径与普通通止规的规格直径相同且以球心中心对称。与现有技术相比，本发明可以精准、快捷的检查出被测内孔椭圆超差、内径锥度局部超差、孔径处于公差临界值超差状态等异常现象，操作过程中通止规测头与被测量孔之间摩擦磨损少，操作轻便、简单快捷、准确可靠，使用寿命长。

Description

一种内径通止规

技术领域

本发明属于孔径检测技术领域，涉及一种内径通止规。

背景技术

精密机械加工零件中，对重要孔径尺寸的检验，普遍采用通止规专用检具做检查，对比使用内径千分表、内径千分尺等通用精密量具或使用CMM测量机检测具有操作简单、高效快捷等的优点，但同时也存在下面的缺点或风险；

目前普通的内径通止规检验时，按通规通、止规止的标准来判合格，但普遍存在以下两大类型的误判风险：

1)、把合格品判为不合格而拒收，当被测内孔径接近于技术要求下差且在公差范围内时，用普通的通止规检查及易被判为不合格，因为通规设计时会预留磨损量加上量规自身的制造公差，所以通规尺寸正常会比下偏差大几个微米，当圆柱形通规能够轻松插进被测内孔时，通常需要被测内孔径比通规外径大5微米以上，所以导致在使用普通圆柱形通规检查孔径在下差附近的合格工件时，容易出现通规不过而判不合格拒收，这种类型误判无形中会增加了零件加工制造过程的成本。

2)、把不合格工件判为合格而放行：a)当被测工件的孔径整体超上偏差几个微米时(超差0.01mm以下的)，由于止规通过被测内孔径是需要一定间隙的，且这个间隙大小与被测内孔和量规表面的粗糙度和清净度、孔口微观毛刺等因素有关，导致使用用圆柱形止规检查极易误判为止规止住为合格，基本尺寸越大的孔径该问题越是突出；b)当被测内孔径为一深孔，口部孔径合格处于设计要求的中间差(如D±0.02mm)，而中间或下部孔径超出上偏差时(如D±0.04mm)，使用常规圆柱形止规检查会误判为合格，参见附图8；c)当被测工件孔为整体椭圆且短轴直径(如D±0.02mm)在公差范围而长轴直径(如D±0.05mm)超上差时，使用常规通止规检查为误判会合格，参见附图7。以上这三种误判会导致不合格零件的错误放行，若这些不合格零件在后续装配使用过程不能被发现，就会导致误用了这些不合格零件的机械配合功能在服役过程中提前失效，最终导致整个机械产品存在失效的风险。

在GB/T1957-2006《光滑极限量规技术条件》的推荐标准中对内径通止规端的测头的工作面形状做出了描述，目前市面上的使用的内径通止规的工作面都是参照该标准选择的圆柱面工作面，在专利CN105865291A《一种内径通止规》中把通规端的测头选用了GB/T1957-2006标准中推荐的不全形圆柱工作面，止规仍是全形圆柱面。这类工作面为圆柱面的内径通止规，在操作使用过程中，通止规的工作面与被测内孔之间的接触面为圆柱面配合，参见附图9和图10，在使用该类通止规检验前，对被测内孔和通止规工作面清洁度要求较高，对检验操作人员的操作手法有一定的技能要求，操作过程中容易发生量规测头卡在被测工件孔内，进退两难的情况，容易发生损伤被测工件内孔面，特别是检验较软材质工件时，通止规与工件之间更易发生咬合卡死，而对于一些大规格的普遍内径通止规往往存在量规本身重量偏重、操作费力、容易卡死、或误判工件等问题。

使用普通内径通止规检查控制都存在前面条款中描述的检验误判和检验失效的风险，因此，对于一些关键装备或涉及安全的机械产品的重要孔径配合尺寸的检验控制，实际操作过程中为了保证产品质量合格、降低风险，往往企业还是会安排专业检验人员使用精度较高的千分量表或内径千分尺甚至使用三坐标测量仪，做100％检测确认，但是这样的操作，效率低、成本高。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种内径通止规。通过对通止规端的测头形状及工作面形状的重新设计，相比较普通通止规直线往复移动的单一操作手法，本发明的内径通止规结合了测头的轴向位置移动及周向角度位置的变化与摆动通止规角度的操作方法可以检查被测内孔的任意位置角度的直径符合性，可以快速准确的发现现有技术中处于临界状态的超上偏差的不合格品，以规避将不合格孔径判为合格的风险；可以准确的识别出处于下差临界尺寸的合格工件，减少合格品误判为不合格品的浪费；既达到确保孔径尺寸符合设计的要求，又满足了经济性的要求；可以快速准确的检查发现内孔椭圆、内孔锥度等超差的制造缺陷，可以部分的替代内径量表或三坐标测量仪的测量检查孔径的符合性。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种内径通止规，包括手柄、以及分别安装在手柄的通规端和止规端的两个测头，每个测头包括沿纵向且分置两侧的两个同心的球弧工作侧面、沿横向且分置两侧的两个侧平面，以及沿手柄轴向且分置两端的两个平行的端平面，两个球弧工作侧面的球直径与普通通止规的规格直径相同且以球心中心对称。

进一步的，本发明的测头形状呈薄片状的部分球形体。

进一步的，两个的端平面形成的厚度H为被测内孔的公称直径D的1/30-1/2。

更进一步的，公称直径D在10-20mm时，厚度H为公称直径D的1/2-1/3；

当公称直径D在20-100mm时，厚度H为公称直径D的1/3-1/10；

当公称直径D在100-200mm时，厚度H为公称直径D的1/8-1/20；

当公称直径D在200-500mm时，厚度H为公称直径D的1/10-1/30。

这是根据塞规测头的结构刚性和避免干涉综合考虑的因素，若厚度过大或过小会导致使用过程中干涉或结构的刚性不足。

进一步的，两个侧平面所形成的宽度B为被测内孔的公称直径D的1/5-4/5。

更进一步的，当公称直径D在10-20mm时，宽度B为公称直径D的1/2-4/5；

当公称直径D在20-100mm时，宽度B为公称直径D的1/3-2/3；

当公称直径D在100-200mm时，宽度B为公称直径D的1/4-2/3；

当公称直径D在200-500mm时，宽度B为公称直径D的1/5-1/3。

这是根据塞规测头的功能需要和便于使用过程中的操作的因素，若宽度过大或过小都会导致操作困难或影响使用寿命和效果。

进一步的，两个球弧工作侧面与紧贴手柄端部的端平面之间还设有两个倾斜面。更进一步的，倾斜面与紧贴手柄端部的端平面之间的夹角为20°～40°。这是根据塞规测头的结构刚性和避免干涉综合考虑的因素，若角度过小或过大都会导致加工困难或结构的刚性不足。

更进一步的，两个球弧工作侧面分别与两个大侧平面之间形成的四个圆弧R角相等，且其尺寸为1-4mm。

进一步的，所述的测头上加工有沿手柄轴向贯通的沉头孔，并通过与沉头孔匹配的固定螺钉安装在手柄的通规端和止规端上。沉头孔为90°沉头孔，固定螺钉为90°内六角沉头螺钉，这样的设计可以即保证了结构的紧凑性又保证了连接强度和可靠性。

进一步的，所述的手柄为外六角金属型材，手柄整体外表面做黑色涂层处理，并在靠近止规端的位置加工有环形凹槽，该环形凹槽内涂有红色环氧树脂漆。

更进一步的，环形凹槽的深度与宽度分别为2-3mm。

与现有技术相比，本发明对通止规端的测头形状和功能的重新设计，使得测头外形尺寸明显缩小，重量大大减轻，在操作过程中通止规端的测头工作面与被测量孔之间的接触是一组运动的圆弧线，降低了被测量内孔表面的清洁度要求，减少了通止规与被测工件之间的摩擦磨损，使用寿命比普通通止规更长，操作过程省力、简单快捷、准确可靠。

附图说明

图1为本发明的内径通止规的结构示意图；

图2为测头的主视示意图；

图3为测头的侧面示意图；

图4为本发明的内径通止规的操作方法示意图；

图5为本发明的内径通止规的工作原理与操作方面的剖面示意图；

图6为本发明的内径通止规的倾斜移动时的示意图；

图7为普通内径通止规无法检出不良尺寸缺陷的内孔整体椭圆的示意图；

图8为普通内径通止规无法检出不良尺寸缺陷的内孔倒锥局部超差的示意图；

图9为普通内径通止规的结构示意图；

图10为普通内径通止规简单往复直线移动的操作示意图；

图中标记说明：

1-手柄，2-通规端，3-止规端，4-测头，5-固定螺钉，6-环形凹槽，7-球弧工作侧面，8-侧平面，9-端平面，10-倾斜面，11-沉头孔，12-被测内孔，13-普通通止规。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

以下各实施例中，如无特别说明的功能部件结构，则表明均为本领域为实现对应功能的常规部件结构。

本发明提出了一种内径通止规，其结构参见图1所示，包括手柄1、以及分别安装在手柄1的通规端2和止规端3的两个测头4，每个测头4包括沿纵向且分置两侧的两个同心的球弧工作侧面7、沿横向且分置两侧的两个侧平面8，以及沿手柄1轴向且分置两端的两个平行的端平面9，两个球弧工作侧面7的球直径与如9所示的普通通止规13的规格直径相同且以球心中心对称。

在本发明的一种具体的实施方式中，请参见图2所示，本发明的测头4形状呈薄片状的部分球形体。

在本发明的一种具体的实施方式中，两个的端平面9形成的厚度H为被测内孔12的公称直径D的1/30-1/2，公称直径D在10-20mm时，厚度H为公称直径D的1/2-1/3；当公称直径D在20-100mm时，厚度H为公称直径D的1/3-1/10；当公称直径D在100-200mm时，厚度H为公称直径D的1/8-1/20；当公称直径D在200-500mm时，厚度H为公称直径D的1/10-1/30。

在本发明的一种具体的实施方式中，两个侧平面8所形成的宽度B为被测内孔12的公称直径D的1/5-4/5。

更具体的实施方式中，当公称直径D在10-20mm时，宽度B为公称直径D的1/2-4/5。

更具体的实施方式中，当公称直径D在20-100mm时，宽度B为公称直径D的1/3-2/3。

更具体的实施方式中，当公称直径D在100-200mm时，宽度B为公称直径D的1/4-2/3。

更具体的实施方式中，当公称直径D在200-500mm时，宽度B为公称直径D的1/5-1/3。

在本发明的一种具体的实施方式中，请再参见图2和图3所示，两个球弧工作侧面7与紧贴手柄1端部的端平面9之间还设有两个倾斜面10。更进一步的，倾斜面10与紧贴手柄1端部的端平面9之间的夹角θ为20°～40°。更更具体的实施方式中，两个球弧工作侧面7分别与侧平面8形成的四个圆弧R角相等，且其尺寸为1-4mm。

在本发明的一种具体的实施方式中，请再参见图1所示，所述的测头4上加工有沿手柄1轴向贯通的沉头孔11，并通过与沉头孔11匹配的固定螺钉5安装在手柄1的通规端2和止规端3上。

在本发明的一种具体的实施方式中，请再参见图1所示，所述的手柄1为外六角金属型材，并在靠近止规端3的位置加工有环形凹槽6，该环形凹槽6内涂有红色环氧树脂漆。

更更具体的实施方式中，环形凹槽6的深度与宽度分别为2-3mm。

以上各实施方式可以任一单独实施，也可以任意两两组合或更多的组合实施。

下面结合具体实施例来对上面实施方式进行更详细的说明。

实施例1：

本实施例提出了一种内径通止规，其结构参见图1所示，包括手柄1、以及分别安装在手柄1的通规端2和止规端3的两个测头4，两个测头4形状相似，每个测头4包括沿纵向且分置两侧的两个同心的球弧工作侧面7、沿横向且分置两侧的两个侧平面8，以及沿手柄1轴向且分置两端的两个平行的端平面9，两个球弧工作侧面7的球直径与普通通止规13的规格直径相同且以球心中心对称。

请再参见图2和图3所示，测头4形状呈薄片状的部分球形体。两个侧平面8所形成的宽度B为被测内孔12的公称直径D的1/5-4/5，具体宽度B与公称直径D的关系可以根据实际情况在限定范围内选择调整，如当公称直径D在10-20mm时，宽度B为公称直径D的1/2-4/5。当公称直径D在20-100mm时，宽度B为公称直径D的1/3-2/3。当公称直径D在100-200mm时，宽度B为公称直径D的1/4-2/3。当公称直径D在200-500mm时，宽度B为公称直径D的1/5-1/3。两个的端平面9形成的厚度H为被测内孔12的公称直径D的1/30-1/2，公称直径D在10-20mm时，厚度H为公称直径D的1/2-1/3；当公称直径D在20-100mm时，厚度H为公称直径D的1/3-1/10；当公称直径D在100-200mm时，厚度H为公称直径D的1/8-1/20；当公称直径D在200-500mm时，厚度H为公称直径D的1/10-1/30。

两个球弧工作侧面7与紧贴手柄1端部的端平面9之间还设有两个倾斜面10。倾斜面10与紧贴手柄1端部的端平面9之间的夹角为20°～40°。两个球弧工作侧面7分别与两个侧平面8之间形成的四个圆弧R角相等，且其尺寸为1-4mm。测头4上加工有沿手柄1轴向贯通的沉头孔11，并通过与沉头孔11匹配的固定螺钉5安装在手柄1的通规端2和止规端3上。手柄1为外六角金属型材，并在靠近止规端3的位置加工有环形凹槽6，该环形凹槽6内涂有红色环氧树脂漆。环形凹槽6的深度与宽度分别为2-3mm。

本实施例的内径通止规的工作过程具体如下：

请再参见图4～图6所示，操作使用过程中通止规的测头4的工作面(即球弧工作侧面7)与被检查工件内孔之间的接触是球面和圆柱面之间的一组连续运动的圆弧线，且圆弧直径就是通止规和被测量内孔的直径。先将通规端2的测头4略微倾斜后放入需要检查的被测内孔12径内口部位置，摇摆手柄1以确认测头4工作面是否摇摆通过被测内孔12，若可通过，则该位置通规合格，否则该部位直径通规不合格，再旋转一定角度，摇摆检查判断，逐一完成该深度位置不同角度的通规检查判定，再把通规移动到被测内孔12的不同深度部位，逐一完成不同角度的通规检查判断，最后取出通规。当通规检查的所有位置角度的直径均能通过时，则判通规检验合格，若有某一位置、角度，通规不能通过，需要记录清楚通规不过的位置和角度范围。同理，再将止规端3的测头4略微倾斜后放入需要检查的被测内孔12径内口部位置，摇摆手柄1以确认止规端3的测头4的工作面是否摇摆通过被测内孔12，若可不过，则该位置止规合格，若止规可摇摆通过，则该部位直径不合格，再旋转一定角度，摇摆检查判断，逐一完成该深度位置不同角度的止规检查判定，再把止规移动到被测内孔12的不同深度部位，逐一完成不同角度的止规检查判断，最后取出止规，当止规检查的所有位置角度均能止住时，则判止规检验合格，若有某一位置、角度止规通过，需要记录清楚止规能过的位置和角度范围，因此，本实施例的内径通止规可实现对如图7和图8的非圆柱状的内孔的检测。而如图9所示的普通通止规13则只能采用直线往复移动的单一操作手法，且一般只适用于圆柱状内孔的直径检测，如图10所示。

本实施例的内径通止规在被测内孔12里做轴向平行移动或角向转动位置过程中与被测工件内孔几乎是不接触的，相比较普通通止规13使用过程中的圆柱面配合接触的易卡死，本实施例的通止规操作过程更轻便快捷，通止规与被测工件之间的摩擦磨损显著减少，有效延长了本实施例通止规的使用寿命。

实施例2：

依据上述实施例1提供一种具体尺寸的内径通止规，被测内孔12的直径技术要求为92(+0.05/0)mm，通止规的测头4直径设计分别为，通规直径92.002-92.005mm(即通规端2的测头4的直径)，止规直径为92.047-92.050mm(即止规端3的测头4的直径)，通止规的工作面轮廓精度为小于0.003mm，测头4的总厚度H为10mm，测头4的宽度B为40mm，球弧工作侧面7的圆弧宽度H1为5mm，四个圆弧R半径为3mm。手柄1为外六角硬铝合金型材，表面氧化发黑处理，对边距离S＝17mm、长度100mm，止规端3标记凹槽为3mm宽、2mm深度，距离止规端325mm，用M8的内六角90°沉头螺钉连接固定测头4手柄1。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种内径通止规，其特征在于，包括手柄、以及分别安装在手柄的通规端和止规端的两个测头，每个测头包括沿纵向且分置两侧的两个同心的球弧工作侧面、沿横向且分置两侧的两个平行的侧平面，以及沿手柄轴向且分置两端的两个平行的端平面，两个球弧工作侧面的球面直径与普通通止规的规格直径相同且以球心中心对称。

2.根据权利要求1所述的一种内径通止规，其特征在于，两个的端平面形成的厚度H为被测内孔的公称直径D的1/30-1/2。

3.根据权利要求2所述的一种内径通止规，其特征在于，当公称直径D在10-20mm时，厚度H为公称直径D的1/2-1/3；

当公称直径D在20-100mm时，厚度H为公称直径D的1/3-1/10；

当公称直径D在100-200mm时，厚度H为公称直径D的1/8-1/20；

当公称直径D在200-500mm时，厚度H为公称直径D的1/10-1/30。

4.根据权利要求1所述的一种内径通止规，其特征在于，两个侧平面所形成的宽度B为被测内孔的公称直径D的1/5-4/5。

5.根据权利要求4所述的一种内径通止规，其特征在于，当公称直径D在10-20mm时，宽度B为公称直径D的1/2-4/5；

当公称直径D在20-100mm时，宽度B为公称直径D的1/3-2/3；

当公称直径D在100-200mm时，宽度B为公称直径D的1/4-2/3；

当公称直径D在200-500mm时，宽度B为公称直径D的1/5-1/3。

6.根据权利要求1所述的一种内径通止规，其特征在于，两个球弧工作侧面与紧贴手柄端部的端平面之间还设有两个倾斜面，且倾斜面与紧贴手柄端部的端平面之间的夹角为20°～40°。

7.根据权利要求1所述的一种内径通止规，其特征在于，两个球弧工作侧面分别与两个侧平面之间形成的四个圆弧R角相等，且其尺寸为R1-4mm。

8.根据权利要求1所述的一种内径通止规，其特征在于，所述的手柄为外六角金属型材，并在靠近止规端的位置加工有环形凹槽，该环形凹槽内涂有红色环氧树脂漆。

9.根据权利要求8所述的一种内径通止规，其特征在于，环形槽距离止规端面的距离为15-35mm，环形凹槽的深度与宽度分别为2-3mm。

10.根据权利要求1所述的一种内径通止规，其特征在于，所述的测头上加工有沿手柄轴向贯通的沉头孔，并通过与沉头孔匹配的固定螺钉安装在手柄的通规端和止规端上，其中，沉头孔为90°沉头孔，固定螺钉为90°内六角沉头螺钉。

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