CN111854665A - 一种内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置及其测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，包括设置在三坐标测量工作台上的基座、定位块及安装在基座上的夹紧测量组件；夹紧测量组件包括夹紧固定座和支撑块，支撑块的底端安装在夹紧固定座内，支撑块穿过内凹薄壁异形管的管腔，且该支撑块的支撑面上形成有支撑部；定位块设置在三坐标测量工作台靠近夹紧测量组件的一侧，定位块的尺寸与内凹薄壁异形管的尺寸相配合以用于固定内凹薄壁异形管的位置。棱边顶点模拟内凹薄壁异形管的被测波峰位置，通过悬挂定位方式，棱边顶点与内凹薄壁异形管的波峰位置点接触支撑，再利用三坐标测量仪，测量得出内凹薄壁异形管壁厚，测量参数准确、测量结果稳定可靠。
Description
技术领域
本发明属于机械加工技术领域，尤其是涉及一种内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置及其测量方法。
背景技术
内凹薄壁异形管波峰壁厚的测量，由于测量空间小、薄壁等原因，一直以来都难以直接测量。以往测量内凹薄壁异形管波峰壁厚，是在零件成型前，用壁厚千分尺测量波峰位置车薄带的壁厚，但是异形管的异形部位在成型过程中会受到较大的压力，壁厚会发生变化，因此管坯测量数据不再使用。以往还可以通过破坏成型零件的办法，再用壁厚千分尺进行测量，但是不能满足要求。因此，成型后的异形管异形出波峰壁厚的准确测量一直是一个难题。
近年来，随着三坐标测量技术的广泛应用，使得内凹异形管波峰壁厚测量成为了可能，通过应用测头转换技术，可以测量出波峰内外对应点，从而得出壁厚。当该类件壁厚超薄约≤0.3mm时，采用测头在被测壁厚内外打点测量的时候，零件会产生变形，并且，由于内凹异形管自身特点，在测量时对内凹异形管不能直接定位，在很大程度上直接影响到对内凹异形管的测量精度。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中存在的内凹薄壁异形管波峰壁厚不易测量的问题而提供一种内凹薄壁异形管波峰壁厚测量用定位装置，以便利用三坐标测量机采点测量，从而计算得出壁厚。
本发明的技术方案如下：
一种内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，包括基座、定位块及安装在基座上的夹紧测量组件；
所述夹紧测量组件包括夹紧固定座和支撑块，所述支撑块的一端安装在夹紧固定座内，另一端延伸出夹紧固定座而形成悬空状态，用于穿过待测内凹薄壁异形管的管腔，在所述支撑块的支撑面上形成一支撑部以用于在测量时支撑待测内凹薄壁异形管的内壁顶点；
所述定位块设置在靠近夹紧测量组件的一侧以用于与夹紧固定座配合夹紧待测内凹薄壁异形管。
在上述技术方案中，所述支撑块的支撑面为一刀口形，所述刀口形的棱边以用于与内凹薄壁异形管的波峰位置相接触。
在上述技术方案中，所述棱边的截面为圆弧形，该圆弧形以用于与所述内凹薄壁异形管的波峰位置点接触支撑。
在上述技术方案中，所述棱边直线度小于0.001mm。
在上述技术方案中，所述支撑块的长度大于内凹薄壁异形管的轴向长度。
在上述技术方案中，所述夹紧固定座上设有螺旋组件，用于在水平方向上夹紧所述支撑块。
在上述技术方案中，所述夹紧固定座的平行度为0.003/100mm，垂直度为0.005/100mm。
在上述技术方案中，所述基座的上、下两面平行度小于等于0.005mm，且该上、下两面平面度小于等于0.005mm，该基座的左、右两面平行度小于等于0.005mm，且该左、右两面平面度小于等于0.005mm。
在上述技术方案中，所述定位块的侧壁上开设有多个通孔。
在上述技术方案中，所述定位块的垂直度小于等于0.005mm，该定位块的底面平面度小于等于0.005mm。
本发明的另一个目的是提供一种内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置在三坐标测量仪的应用，通过三坐标测量仪和定位装置的配合使用，对内凹薄壁异形管波峰壁厚进行测量。
本发明的另一个目的是提供一种内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置的测量方法，包括以下步骤：
(1)将基座放置到三坐标测量仪的工作台上，夹紧固定座放置在基座上，并调整基座与三坐标测量仪的XY轴一致；
(2)支撑块放置到夹紧固定座内，使得支撑块的棱边按水平或竖直方向初步夹紧，调整夹紧固定座直至支撑块的刀口形棱边与X轴或Y轴一致；
(3)使用三坐标测量仪对刀口形棱边的顶点进行测量，得出该顶点位置的坐标XiY0Z0或 X0YiZ0；
(4)将待测的内凹薄壁异形管穿过支撑块，待测的内凹薄壁异形管的一端紧贴基座，另一端通过定位块顶紧，以使支撑块的刀口形棱边的顶点与内凹薄壁异形管的内凹波谷位置点接触，三坐标测量仪对内凹薄壁异形管的波谷位置打点测量，得到该波谷位置的坐标XiY0Z1或X0YiZ1，从而得出待测内凹薄壁异形管波峰壁厚为t＝|Z1-Z0|。
本发明具有的优点和积极效果是：
1.以支撑块的刀口形棱边顶点模拟内凹薄壁异形管的被测波峰位置，通过将内凹薄壁异形管悬挂定位方式，棱边顶点与内凹薄壁异形管的波峰位置点接触支撑，保证稳定性，再利用三坐标测量仪，测量得出内凹薄壁异形管壁厚，测量参数准确、测量结果稳定可靠，有效解决了损坏零件，测量费时费力的问题，使得波峰壁厚的测量更加简单，降低操作难度。
2.本发明的定位装置给内凹薄壁异形管结构设计和工艺优化提供了依据，也为评估产品质量和加工一致性、稳定性提供了重要的依据。
3.本发明的结构简单、制作工艺简单，便于工业化推广应用。
附图说明
图1是本发明的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置的结构示意图；
图2是本发明的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置的主视图；
图3是图2中A的放大图；
图4是本发明的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置的右视图；
图5是图4中B的放大图；
图6是本发明中支撑块的立体图。
图中：
1、基座 2、夹紧固定座 3、内凹薄壁异形管
4、支撑块 5、定位块 6、三坐标测量工作台
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明，决不限制本发明的保护范围。
实施例1
如图1-图6所示，本发明的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，包括基座、定位块及安装在基座上的夹紧测量组件。
上述夹紧测量组件包括夹紧固定座和支撑块，支撑块的一端安装在夹紧固定座内，另一端延伸出夹紧固定座而形成悬空状态，用于穿过待测内凹薄壁异形管的管腔，在支撑块的支撑面上形成一支撑部以用于在测量时支撑待测内凹薄壁异形管的内壁顶点。
上述定位块设置在靠近夹紧测量组件的一侧以用于与夹紧固定座配合夹紧待测内凹薄壁异形管。
进一步地说，支撑块的支撑面为一刀口形，刀口形的棱边以用于与内凹薄壁异形管的波峰位置相接触；棱边的截面为圆弧形，该圆弧形以用于与内凹薄壁异形管的波峰位置点接触支撑，该圆弧形以用于与内凹薄壁异形管的波峰位置点接触支撑，棱边直线度小于0.001mm，支撑块材料选用合金工具钢。
进一步地说，基座的高度要适应于内凹薄壁异形管的直径，以保证能够支撑其内凹薄壁异形管。
进一步地说，夹紧固定座的平行度为0.003/100mm，垂直度为0.005/100mm。
进一步地说，基座的上、下两面平行度小于等于0.005mm，且该上、下两面平面度小于等于0.005mm，该基座的左、右两面平行度小于等于0.005mm，且该左、右两面平面度小于等于0.005mm。
进一步地说，定位块的垂直度小于等于0.005mm，该定位块的底面平面度小于等于0.005mm，定位块的材料选用铝合金。
实施例2
在实施例1的基础上，使用定位装置在三坐标测量仪测量内凹薄壁异形管波峰壁厚的应用，其测量过程包括以下步骤：(以调整支撑块与X轴为例)
(1)将基座放置到三坐标测量仪的工作台上，夹紧固定座放置在基座上，并调整基座与三坐标测量仪的XY轴一致；
(2)支撑块放置到夹紧固定座内，使得支撑块的棱边按水平或竖直方向初步夹紧，调整夹紧固定座直至支撑块的刀口形棱边与X轴一致；
(3)使用三坐标测量仪对刀口形棱边的顶点进行测量，得出该顶点位置的坐标XiY0Z0；
(4)将待测的内凹薄壁异形管穿过支撑块，待测的内凹薄壁异形管的一端紧贴基座，另一端通过定位块顶紧，以使支撑块的刀口形棱边的顶点与内凹薄壁异形管的内凹波谷位置点接触，三坐标测量仪对内凹薄壁异形管的波谷位置打点测量，得到该波谷位置的坐标XiY0Z1，从而得出待测内凹薄壁异形管波峰壁厚为t＝|Z1-Z0|。
不同于现有技术中的使用壁厚千分尺测量内凹薄壁异形管成型前管坯的壁厚，作为内凹薄壁异形管成型的壁厚，或者是将内凹薄壁异形管破坏后测量得出其壁厚的方法，使用本发明的定位结构，通过刀口形支撑块的棱边顶点模拟内凹薄壁异形管被测波峰位置，并采用悬挂定位内凹薄壁异形管的方式，使得棱边顶点与被测波峰位置点接触支撑，以精确测量得出内凹薄壁异形管波峰壁厚，测量简单、便捷，操作难度低。
实施例3
在实施例1的基础上，与其不同之处在于，基座可以替换为方箱，且方箱应符合JB/T12196-2015方箱标准。
进一步地说，定位块的侧壁上开设有多个通孔，开设的多个通孔节省定位块的用量，并且使得定位块的重量轻，方便调节在三坐标测量仪工作台上的位置。
为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。
而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的等同变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (11)
1.一种内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，其特征在于：包括基座、定位块及安装在基座上的夹紧测量组件；
所述夹紧测量组件包括夹紧固定座和支撑块，所述支撑块的一端安装在夹紧固定座内，另一端延伸出夹紧固定座而形成悬空状态，用于穿过待测内凹薄壁异形管的管腔，在所述支撑块的支撑面上形成一支撑部以用于在测量时支撑待测内凹薄壁异形管的内壁顶点；
所述定位块设置在靠近夹紧测量组件的一侧以用于与夹紧固定座配合夹紧待测内凹薄壁异形管。
2.根据权利要求1所述的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，其特征在于：所述支撑块的支撑面为一刀口形，所述刀口形的棱边以用于与内凹薄壁异形管的波峰位置相接触。
3.根据权利要求2所述的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，其特征在于：所述棱边的截面为圆弧形，该圆弧形以用于与所述内凹薄壁异形管的波峰位置点接触支撑。
4.根据权利要求3所述的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，其特征在于：所述棱边直线度小于0.001mm。
5.根据权利要求4所述的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，其特征在于：所述支撑块的长度大于内凹薄壁异形管的轴向长度。
6.根据权利要求5所述的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，其特征在于：所述夹紧固定座上设有螺旋组件，用于在水平方向上夹紧所述支撑块。
7.根据权利要求6所述的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，其特征在于：所述夹紧固定座的平行度为0.003/100mm，垂直度为0.005/100mm。
8.根据权利要求7所述的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，其特征在于：所述基座的上、下两面平行度小于等于0.005mm，且该上、下两面平面度小于等于0.005mm，该基座的左、右两面平行度小于等于0.005mm，且该左、右两面平面度小于等于0.005mm。
9.根据权利要求8所述的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置，其特征在于：所述定位块的侧壁上开设有多个通孔。
10.一种如权利要求9所述的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置在三坐标测量仪上应用。
11.根据权利要求9所述的内凹薄壁异形管波峰壁厚测量定位装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将基座放置到三坐标测量仪的工作台上，夹紧固定座放置在基座上，并调整基座与三坐标测量仪的XY轴一致；
(2)支撑块放置到夹紧固定座内，使得支撑块的棱边按水平或竖直方向初步夹紧，调整夹紧固定座直至支撑块的刀口形棱边与X轴或Y轴一致；
(3)使用三坐标测量仪对刀口形棱边的顶点进行测量，得出该顶点位置的坐标XiY0Z0或X0YiZ0；
(4)将待测的内凹薄壁异形管穿过支撑块，待测的内凹薄壁异形管的一端紧贴基座，另一端通过定位块顶紧，以使支撑块的刀口形棱边的顶点与内凹薄壁异形管的内凹波谷位置点接触，三坐标测量仪对内凹薄壁异形管的波谷位置打点测量，得到该波谷位置的坐标XiY0Z1或X0YiZ1，从而得出待测内凹薄壁异形管波峰壁厚为t＝|Z1-Z0|。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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