CN111397489A - 燕尾槽测量装置及测量方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种燕尾槽测量装置，包括测量组件和标准校对块，测量组件包括测量架、第一百分表、第二百分表、第三百分表、第四百分表和第五百分表，测量架包括一体的基准块、连接块以及倾斜块，连接块与倾斜块之间的角度为钝角；第一百分表、第二百分表安装于基准块；第三百分表安装于连接块；第四百分表和第五百分表安装于倾斜块；连接块上设置有测量柱；连接块上设置有顶紧盘。还提供了一种燕尾槽测量方法。本发明操作方便，可测量燕尾槽斜面的角度误差、测燕尾槽斜面的平面度、任意两燕尾槽的中心距等，突破了传统测量手段的局限性，提高测量装置的适用性。此外，测量前通过标准校对块对各个百分表进行校对，可减小测量误差，保证测量准确性。

Description

燕尾槽测量装置及测量方法
技术领域
本发明涉及燕尾槽加工技术检测领域，尤其是一种燕尾槽测量装置及测量方法。
背景技术
目前，在重型机械制造技术领域，燕尾槽的测量方法主要有三种。
一是样板比对法。使用成型样板进行比对检查，存在检测误差大、检测项目不全面、难以实现准确的测量等问题，也无法准确的测量燕尾槽的中心距。
二是圆球或圆柱测量法。此测量方法即为，选用两种直径不同的圆球或圆柱，通过两次测量，根据两次测量的数据进行计算，从而得出燕尾槽的角度测量值。此种方法测量速度快、效率高，但由于圆球或圆柱与燕尾槽是线性接触，测量误差较大；并且，在测量大尺寸燕尾槽时，通用的量具将会与燕尾槽发生干涉，对量具提出了极高的要求。
三是角度尺测量法。此测量方法简单、快捷，但测量误差较大，且不能对燕尾槽斜面的平面度进行检测。
针对以上现状，必须寻求新的测量方法，才能消除测量中的误差，满足各种型号燕尾槽的精确测量，同时达到检测燕尾槽斜面平面度、燕尾槽中心距的要求。从加工过程分析，燕尾槽的测量包括两个方面，一是加工过程中的准确测量，二是对加工完毕的燕尾槽进行准确的检验。欲实现燕尾槽的精确测量，还必须能够直观、快捷的显示测量数据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种燕尾槽测量装置及测量方法，可测量多种尺寸规格的燕尾槽斜面平面度、中心距等，且操作方便，测量误差小。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：燕尾槽测量装置，包括测量组件和标准校对块，所述测量组件包括测量架、第一百分表、第二百分表、第三百分表、第四百分表和第五百分表，所述测量架包括基准块、连接块以及倾斜块，所述基准块具有基准面，所述连接块的一端与基准块的基准面相连并与基准块呈T形分布，连接块的另一端与倾斜块相连，且连接块与倾斜块之间的角度为钝角，倾斜块靠近基准块的侧面为检测面，所述检测面上设置有定位销，所述检测面、连接块以及基准面围成一梯形检测腔；所述第一百分表、第二百分表安装于基准块并垂直于基准面，且第一百分表和第二百分表的测头延伸至基准面；所述第三百分表安装于连接块并与连接块垂直，且第三百分表的测头延伸至梯形检测腔内；所述第四百分表和第五百分表安装于倾斜块并垂直于检测面，且第四百分表和第五百分表的测头延伸至梯形检测腔内；所述连接块上设置有测量柱，所述测量柱的中心线位于平行于检测面并与定位销相切的平面内，且测量柱中心到基准块两端的距离相等；所述连接块远离梯形检测腔的侧面上设置有顶紧盘，顶紧盘与连接块螺纹连接，且顶紧盘的中心线垂直于检测面；所述标准校对块具有直校对面和斜校对面，且标准校对块的外形轮廓与梯形检测腔的轮廓适配。
进一步地，所述标准校对块呈直角梯形，且标准校对块上设置有定位块。
进一步地，所述定位销通过螺钉安装于倾斜块。
进一步地，所述基准块、连接块以及倾斜块上设置有安装槽，所述第一百分表、第二百分表、第三百分表、第四百分表和第五百分表均位于安装槽中并通过压块压紧固定。
燕尾槽的测量方法，包括
根据被测燕尾槽的理论尺寸制作标准校对块；
将标准校对块放入梯形检测腔，且标准校对块的直校对面与基准面贴合，记录第一百分表和第二百分表的读数；将标准校对块朝着连接块的方向移动，直到斜校对面接触定位销，记录第三百分表、第四百分表和第五百分表的读数；
将校对后的测量组件放入一被测燕尾槽，使基准块的基准面贴合燕尾槽槽口两侧的工件表面，定位销接触被测燕尾槽的斜面，转动顶紧盘使顶紧盘顶紧被测燕尾槽内壁；
读取第三百分表的示数，算出被测燕尾槽的斜面加工余量；
读取第四百分表和第五百分表的示数，计算出被测燕尾槽斜面的角度误差；
沿轴向移动测量组件，记录第四百分表和第五百分表的示数变化，计算被测燕尾槽斜面的平面度；
将另一校对后的测量组件放入另一被测燕尾槽，测量两个测量组件上的测量柱中心间距，得到两被测燕尾槽的中心距。
进一步地，利用千分尺测量两被测燕尾槽的中心距。
本发明的有益效果是：本发明操作方便，可测量燕尾槽斜面的角度误差、测燕尾槽斜面的平面度、任意两燕尾槽的中心距等，突破了传统测量手段的局限性，提高测量装置的适用性。此外，测量前通过标准校对块对各个百分表进行校对，可减小测量误差，保证测量准确性。
附图说明
图1是本发明燕尾槽测量装置的示意图；
图2是本发明燕尾槽测量装置校对时的示意图；
图3是本发明燕尾槽测量装置使用时的示意图；
图4是本发明测量两燕尾槽中心距的示意图；
附图标记：1—第一百分表；2—第二百分表；3—第三百分表；4—第四百分表；5—第五百分表；6—基准块；7—连接块；8—倾斜块；9—基准面；10—检测面；11—定位销；12—测量柱；13—标准校对块；14—定位块；15—压块；16—直校对面；17—斜校对面；18—顶紧盘。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，本发明的燕尾槽测量装置，包括测量组件和标准校对块13，测量组件用于对燕尾槽进行测量，而标准校对块13用于对测量组件进行校对，以减小测量误差。
所述测量组件包括测量架、第一百分表1、第二百分表2、第三百分表3、第四百分表4和第五百分表5，百分表的测量精度高，可保证测量的准确性，采用了多个百分表，可以对燕尾槽的多个指标进行测量，提高实用性。
所述测量架包括基准块6、连接块7以及倾斜块8，基准块6、连接块7以及倾斜块8可以一体成型，具体地，所述基准块6具有基准面9，所述连接块7的一端与基准块6的基准面9相连并与基准块6呈T形分布，连接块7的另一端与倾斜块8相连，且连接块7与倾斜块8之间的角度为钝角，使得测量架的形状与燕尾槽的形状适配。倾斜块8靠近基准块6的侧面为检测面10，所述检测面10上设置有定位销11，定位销11通过螺钉安装于倾斜块8。所述检测面10、连接块7以及基准面9围成一梯形检测腔。梯形检测腔的轮廓与燕尾槽的轮廓一致，倾斜块8与基准块6之间的角度等于燕尾槽内壁斜面与工件表面之间的角度。定位销11位于检测面10的中部，用于与被测燕尾槽内壁的斜面接触，起到定位的作用。
所述第一百分表1、第二百分表2安装于基准块6并垂直于基准面9，且第一百分表1和第二百分表2的测头延伸至基准面9，第一百分表1和第二百分表2分别位于连接块7的两侧。所述第三百分表3安装于连接块7并与连接块7垂直，且第三百分表3的测头延伸至梯形检测腔内。所述第四百分表4和第五百分表5安装于倾斜块8并垂直于检测面10，且第四百分表4和第五百分表5的测头延伸至梯形检测腔内。各个百分表分别垂直于基准面9、连接块7以及检测面10，可保证测量的准确性。具体地，所述基准块6、连接块7以及倾斜块8上设置有安装槽，所述第一百分表1、第二百分表2、第三百分表3、第四百分表4和第五百分表5均位于安装槽中并通过压块15压紧固定，压块15通过螺钉等与测量架相连。
所述连接块7上设置有测量柱12，所述测量柱12的中心线位于平行于检测面10并与定位销11相切的平面内，且测量柱12中心到基准块6两端的距离相等。由于在检测时，定位销11接触被测燕尾槽内壁的斜面，此时，该斜面与定位销11相切，且理论应当平行于检测面10，因此，当测量柱12的中心线位于被测燕尾槽内壁斜面所在的平面内，且测量柱12中心到基准块6两端的距离相等时，测量柱12的中心位于燕尾槽的中心处，以便于测量两个燕尾槽的中心距。
所述连接块7远离梯形检测腔的侧面上设置有顶紧盘18，顶紧盘18用于在测量时对测量架进行固定，顶紧盘18与连接块7螺纹连接，旋转顶紧盘18时可以使顶紧盘18朝着远离连接块7的方向移动，直到顶紧盘18顶紧被测燕尾槽的内壁。顶紧盘18的中心线垂直于检测面10，保证测量架的位置准确度，提高检测准确性。
所述标准校对块13具有直校对面16和斜校对面17，且标准校对块13的外形轮廓与梯形检测腔的轮廓适配。直校对面16与基准面9相对应，斜校对面17与检测面10相对应，标准校对块13的尺寸与被测燕尾槽的设计尺寸一致，不同尺寸的燕尾槽需要制作不同尺寸的标准校对块13，通过对标准校对块13进行测量，记录各个百分表的读数，然后再测量燕尾槽的尺寸，比较标准校对块13和燕尾槽的测量差异，可得出燕尾槽的加工误差。
所述标准校对块13呈直角梯形，且标准校对块13上设置有定位块14，定位块14用于对标准校对块13进行定位，使用时通过定位块14推动标准校对块13移动。
燕尾槽测量方法，包括
制作标准校对块：根据被测燕尾槽的理论尺寸制作标准校对块13，标准校对块13的尺寸误差小于0.005mm。
校对：如图2所示，将标准校对块13放入梯形检测腔，且标准校对块13的直校对面16与基准面9贴合，记录第一百分表1和第二百分表2的读数；将标准校对块13朝着连接块7的方向移动，直到斜校对面17接触定位销11，记录第三百分表3、第四百分表4和第五百分表5的读数。
测量：如图3所示，取出标准校对块13，将校对后的测量组件放入一被测燕尾槽，使基准块6的基准面9贴合燕尾槽槽口两侧的工件表面，定位销11接触被测燕尾槽的斜面，转动顶紧盘18使顶紧盘18顶紧被测燕尾槽内壁；
读取第三百分表3的示数，算出被测燕尾槽的斜面加工余量。此过程主要用于在加工过程中测量，第三百分表3的读数减去校对时第三百分表3的读数即可得到被测燕尾槽的斜面加工余量。如果是加工完成后的最终测量，根据第三百分表3的读数与校对时第三百分表3的读数差值，即可判断加工误差。
读取第四百分表4和第五百分表5的示数，计算出被测燕尾槽斜面的角度误差。通过第四百分表4和第五百分表5的示数可计算出燕尾槽斜面的实际角度，校对时第四百分表4和第五百分表5的示数可计算出燕尾槽斜面的理论角度，两者对比即可得出被测燕尾槽斜面的角度误差，角度测量精度达到0.016°。
沿轴向移动测量组件，记录第四百分表4和第五百分表5的示数变化，计算被测燕尾槽斜面的平面度。
如图4所示，将另一校对后的测量组件放入另一被测燕尾槽，测量两个测量组件上的测量柱12中心间距，能够直接测出两被测燕尾槽的中心距。可利用千分尺测量两被测燕尾槽的中心距。
综上，本发明能够测量燕尾槽的斜面的角度误差、测燕尾槽斜面的平面度、任意两燕尾槽的中心距等，突破了传统测量手段的局限性，提高测量装置的适用性，针对45°、50°、60°、65°等多种型号规格的燕尾槽，本装置的连接块7和倾斜块8之间的角度可以是135°、130°、120°、115°等，以测量上述多种规格的燕尾槽尺寸。此外，测量前通过标准校对块13对各个百分表进行校对，可减小测量误差，保证测量准确性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.燕尾槽测量装置，其特征在于：包括测量组件和标准校对块(13)，所述测量组件包括测量架、第一百分表(1)、第二百分表(2)、第三百分表(3)、第四百分表(4)和第五百分表(5)，所述测量架包括基准块(6)、连接块(7)以及倾斜块(8)，所述基准块(6)具有基准面(9)，所述连接块(7)的一端与基准块(6)的基准面(9)相连并与基准块(6)呈T形分布，连接块(7)的另一端与倾斜块(8)相连，且连接块(7)与倾斜块(8)之间的角度为钝角，倾斜块(8)靠近基准块(6)的侧面为检测面(10)，所述检测面(10)上设置有定位销(11)，所述检测面(10)、连接块(7)以及基准面(9)围成一梯形检测腔；所述第一百分表(1)、第二百分表(2)安装于基准块(6)并垂直于基准面(9)，且第一百分表(1)和第二百分表(2)的测头延伸至基准面(9)；所述第三百分表(3)安装于连接块(7)并与连接块(7)垂直，且第三百分表(3)的测头延伸至梯形检测腔内；所述第四百分表(4)和第五百分表(5)安装于倾斜块(8)并垂直于检测面(10)，且第四百分表(4)和第五百分表(5)的测头延伸至梯形检测腔内；所述连接块(7)上设置有测量柱(12)，所述测量柱(12)的中心线位于平行于检测面(10)并与定位销(11)相切的平面内，且测量柱(12)中心到基准块(6)两端的距离相等；所述连接块(7)远离梯形检测腔的侧面上设置有顶紧盘(18)，顶紧盘(18)与连接块(7)螺纹连接，且顶紧盘(18)的中心线垂直于检测面(10)；所述标准校对块(13)具有直校对面(16)和斜校对面(17)，且标准校对块(13)的外形轮廓与梯形检测腔的轮廓适配。
2.如权利要求1所述的燕尾槽测量装置，其特征在于：所述标准校对块(13)呈直角梯形，且标准校对块(13)上设置有定位块(14)。
3.如权利要求1所述的燕尾槽测量装置，其特征在于：所述定位销(11)通过螺钉安装于倾斜块(8)。
4.如权利要求1所述的燕尾槽测量装置，其特征在于：所述基准块(6)、连接块(7)以及倾斜块(8)上设置有安装槽，所述第一百分表(1)、第二百分表(2)、第三百分表(3)、第四百分表(4)和第五百分表(5)均位于安装槽中并通过压块(15)压紧固定。
5.如权利要求1至4所述的燕尾槽测量装置的测量方法，其特征在于：包括
根据被测燕尾槽的理论尺寸制作标准校对块(13)；
将标准校对块(13)放入梯形检测腔，且标准校对块(13)的直校对面(16)与基准面(9)贴合，记录第一百分表(1)和第二百分表(2)的读数；将标准校对块(13)朝着连接块(7)的方向移动，直到斜校对面(17)接触定位销(11)，记录第三百分表(3)、第四百分表(4)和第五百分表(5)的读数；
将校对后的测量组件放入一被测燕尾槽，使基准块(6)的基准面(9)贴合燕尾槽槽口两侧的工件表面，定位销(11)接触被测燕尾槽的斜面，转动顶紧盘(18)使顶紧盘(18)顶紧被测燕尾槽内壁；
读取第三百分表(3)的示数，算出被测燕尾槽的斜面加工余量；
读取第四百分表(4)和第五百分表(5)的示数，计算出被测燕尾槽斜面的角度误差；
沿轴向移动测量组件，记录第四百分表(4)和第五百分表(5)的示数变化，计算被测燕尾槽斜面的平面度；
将另一校对后的测量组件放入另一被测燕尾槽，测量两个测量组件上的测量柱(12)中心间距，得到两被测燕尾槽的中心距。
6.如权利要求5所述燕尾槽测量方法，其特征在于：利用千分尺测量两被测燕尾槽的中心距。
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