CN112577395A - 一种深孔内径测量装置及测量方法 - Google Patents

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云雯
冯德强
陈�峰
张贺清
李娟�
陈晨
任全
李增勋
宇忻
毛慧英
贺敏
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    • G01B5/18—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring depth

Abstract

本发明涉及一种深孔内径测量装置及测量方法，装置包括弹簧压片(3)、滑座(4)、本体(5)、楔(6)、管子(8)、轴套(9)、连接杆(10)、框架(11)、螺杆(15)、刻度尺(16)、游标刻度尺(17)、手柄(22)、固定量头(23)、工作量头(24)、校对圈(26)：本体侧壁开有导向孔；导向孔内装有滑座，工作量头位于滑座上；楔位于本体内部，后端与连接杆相连；楔上有工作斜面与滑座接触，装置上有标尺。使用时，先用校对圈对工作量头进行校对，将量规工作量头全部伸入深孔待测位置，移动楔，带动工作量头伸出到极限位置时，进行读数并计算内径测量结果。本发明测量相对独立，可以实现高效率、高精度的测量深孔指定深度内径。

Description

一种深孔内径测量装置及测量方法
技术领域
本发明属于计量检测技术领域，具体涉及一种深孔内径测量装置及测量方法。
背景技术
深孔类工件在其生产加工和使用的过程中，由于加工错误、使用磨损、局部腐蚀等问题，都会对其内径尺寸造成影响，进而影响其正常使用，故要在工件交付及使用的过程中，对其内径进行不同部位的测量来判断其内径尺寸是否符合要求。要完成这样的测量就要求有一种测量装置及测量方法能够在测量相对独立(不依赖外部显示器等设备和电源、气源等能源)的前提下，对深孔不同深度的截面进行较准确的内径测量。然而，现有的测量装置又不具备这样测量相对独立、长测量范围、高精度、易操作的功能。
就要求有一种装置能够伸入孔内，并且可以对不同截面进行内径测量。本深孔内径测量装置只需要使用前，用校对环规进行简单校对，即可满足测量的要求。使用时将测量装置放置与工件同轴(可使用V型铁等进行支撑)，并将测量前端伸入被测深孔内的不同深度处，拉动后端手柄进行内径的测量。然后将测量读数与校对环规制造尺寸进行简单加和，即可达到得出测量结果的目的。
发明内容
本发明提供一种深孔内径测量装置及测量方法，要解决的技术问题是：测量相对独立(不依赖外部显示器等设备和电源、气源等能源)前提下的实现高效率、高精度，便于操作并能够测量深孔指定深度内径。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种深孔内径测量装置，包括：盖、螺钉、弹簧压片、滑座、本体、楔、螺钉、管子、轴套、连接杆、框架、板、螺母、螺钉、螺杆、刻度尺、游标刻度尺、螺钉、销钉、螺帽、销钉、手柄、固定量头、工作量头、螺钉、校对圈；本体为筒状结构，侧壁开有导向孔；导向孔内装有滑座，工作量头位于滑座上；楔位于本体内部，后端与连接杆相连；楔上至少要求有一个工作斜面，与滑座接触。
进一步，本体外壁上装有固定量头，需确保固定量头顶点间的最大距离小于被测深孔的实际尺寸。本体内部装有弹簧压片，弹簧压片应当有足够的弹力，将滑座向里压紧，使得滑座底面与楔紧贴，并且在自然状态下使滑座向内收缩。本体前端有盖，后端通过管子与框架连接，需要螺钉紧固，避免错位。
进一步，连接杆位于管子中的轴套内，后端与手柄相连；连接杆上有防转平面，板压于该防转平面上并与框架固定，防止连接杆转动，连接杆上装有游标刻度尺，安装时应确保与刻度尺刻度位于同一平面。
进一步，框架上通过导向装有刻度尺；刻度尺下端有导向槽，防止转动。刻度尺上端通过螺杆与框架相连，方便调整刻度尺位置，刻度尺后端装有螺钉，用于调整后固定。螺杆位于框架上，一端安装有螺母，另一端安装有螺帽；螺帽上有防滑纹。
进一步，滑座与楔接触的表面为圆弧柱面，且硬度低于楔与滑座接触工作面的硬度。
一种深孔内径测量方法，步骤如下：
1、校对时，将校对圈放置与管子同轴并将固定量头及工作量头套入，拉手柄至极限并在该状态下调整刻度尺，使刻度尺与游标刻度尺的“0”线对齐，在该状态下，使用螺钉锁住刻度尺并取下校对圈。
2、测量时，将装置放置与被测深孔同轴，并将测量端的固定量头及工作量头伸入被测部位，拉手柄至极限并在该状态下通过刻度尺及游标刻度尺进行读数读数方法参考游标卡尺读数方法并记录数值n“0”刻线左端为负，“0”刻线右端为正。
3、数据输出时，将上一步记录的数值n乘以tanα，得出偏差值：ntanα，再用校对圈31的内圈校对值d见图6与该偏差值的2倍进行加和，即得出被测深孔该处的实际直径为：d+2ntanα。
有益效果：
1、本发明能够在测量相对独立(不依赖外部显示器等设备和电源、气源等能源)的前提下，对深孔不同深度的截面进行较准确的内径测量。
2、本发明能够测量深孔孔径及深度的范围大，理论上对孔径及孔深的测量范围无具体限制。
3、本发明具有操作方便、高效、高测量精度的特点，通过控制测量装置伸入深孔内长短，可以准确的测量某一深度孔的孔径，并且能多次测量，用以判断其圆度等位置度参数。
4、本发明相比光学、电磁学等深孔内径测量装置具有低成本、易维修、测量方法简单易学的特点，可以大幅度降低测量成本并有良好的推广性。
附图说明
图1为本发明一种深孔内径测量装置主、俯视图；
图2为本发明一种深孔内径测量装置测量端主视图；
图3为本发明一种深孔内径测量装置测量端部分剖视图；
图4为本发明一种深孔内径测量装置读数端的主、俯视图；
图5(1)为本发明一种深孔内径测量装置读数端的部分剖视图、(2)为一种标尺示例；
图6为本发明一种深孔内径测量装置校对环规主视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、内容和优点更加清楚，下面对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
一种深孔内径测量装置，其特征在于：包括盖1、螺钉2、弹簧压片3、滑座4、本体5、楔6、螺钉7、管子8、轴套9、连接杆10、框架11、板12、螺母13、螺钉14、螺杆15、刻度尺16、游标刻度尺17、螺钉18、销钉19、螺帽20、销钉21、手柄22、固定量头23、工作量头24、螺钉25、校对圈26；
本体5为筒状结构，侧壁开有导向孔；导向孔内装有滑座4，工作量头24位于滑座上；楔6位于本体5内部，后端与连接杆10相连；楔6上至少要求有两个工作斜面，与滑座4接触。工作斜面与轴线夹角为α/2；
本体5外壁上装有固定量头23，内部装有弹簧压片3，将滑座4向里压紧，使得滑座4底面与楔6紧贴。本体5前端有盖1，后端通过管子8与框架11连接。
连接杆10位于管子8中的轴套9内，后端与手柄22相连；连接杆10上有防转平面，板12压于该防转平面平面上并与框架11固定。连接杆10上装有游标刻度尺17。
框架11上通过导向装有刻度尺16；刻度尺16下端有导向槽，上端通过螺杆15与框架11相连，后端装有螺钉25。螺杆15位于框架11上，一端安装有螺母13，另一端安装有螺帽20；螺帽上有防滑纹。
滑座4与楔6接触的表面为圆弧柱面，且硬度低于楔6与滑座4接触工作面的硬度。
一种深孔内径测量装置的测量方法，步骤如下：
第一步，校对时，将校对圈26放置与管子8同轴并将固定量头23及工作量头24套入，拉手柄22至极限并在该状态下调整刻度尺16，使刻度尺16与游标刻度尺17的“0”线对齐，在该状态下，使用螺钉25锁住刻度尺16并取下校对圈26。
第二步，测量时，将装置放置与被测深孔同轴，并将测量端的固定量头23及工作量头24伸入被测部位，拉手柄22至极限并在该状态下通过刻度尺16及游标刻度尺17进行读数读数方法参考游标卡尺读数方法并记录数值n“0”刻线左端为负，“0”刻线右端为正。
第三步，数据输出时，将上一步记录的数值n乘以tanα，得出偏差值：ntanα，再用校对圈31的内圈校对值d见图6与该偏差值的2倍进行加和，即得出被测深孔该处的实际直径为：d+2ntanα。
本发明能够伸入孔内，并且可以对不同截面进行内径测量。本深孔内径测量装置只需要使用前，用校对环规进行简单校对，即可满足测量的要求。使用时将测量装置放置与工件同轴(可使用V型铁等进行支撑)，并将测量前端伸入被测深孔内的不同深度处，拉动后端手柄进行内径的测量。然后将测量读数与校对环规制造尺寸进行简单加和，即可达到得出测量结果的目的。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种深孔内径测量装置，其特征在于：包括弹簧压片(3)、滑座(4)、本体(5)、楔(6)、管子(8)、轴套(9)、连接杆(10)、框架(11)、螺杆(15)、刻度尺(16)、游标刻度尺(17)、手柄(22)、固定量头(23)、工作量头(24)；本体(5)为筒状结构，侧壁开有导向孔；导向孔内装有滑座(4)，工作量头(24)位于滑座两端；楔(6)位于本体(5)内部，后端与连接杆(10)相连；楔(6)上至少要求有两个工作斜面，与滑座(4)接触。
2.根据权利要求1所述的一种深孔内径测量装置，其特征在于，本体(5)外壁上装有固定量头(23)，与工作量头在同一横截面内，均布在本体外圆周上，本体内部装有弹簧压片(3)，将滑座(4)向里压紧，使得滑座(4)底面与楔(6)紧贴。
3.根据权利要求1所述的一种深孔内径测量装置，其特征在于，本体(5)前端通过螺纹连接有盖(1)。
4.根据权利要求1所述的一种深孔内径测量装置，其特征在于，本体(5)后端通过管子(8)与框架(11)连接。
5.根据权利要求4所述的一种深孔内径测量装置，其特征在于，连接杆(10)位于管子(8)中的轴套(9)内，后端穿过框架与手柄(22)相连；连接杆(10)上装有游标刻度尺(17)。
6.根据权利要求5所述的一种深孔内径测量装置，其特征在于，连接杆(10)上有防转平面，板(12)压于该防转平面上并与框架(11)固定。
7.根据权利要求5所述的一种深孔内径测量装置，其特征在于，框架(11)上通过导向装有刻度尺(16)；刻度尺(16)下端有导向槽，上端通过螺杆(15)与框架(11)相连，后端装有螺钉(25)。
8.根据权利要求7所述的一种深孔内径测量装置，其特征在于，螺杆(15)位于框架(11)上，一端安装有螺母(13)，另一端安装有螺帽(20)；螺帽上有防滑纹。
9.根据权利要求2所述的一种深孔内径测量装置，其特征在于，滑座(4)与楔(6)接触的表面为圆弧柱面，且硬度低于楔(6)与滑座(4)接触工作面的硬度。
10.根据权利要求7或8或9所述的深孔内径测量装置的测量方法，其特征在于，步骤如下：
第一步，校对时，将校对圈(26)放置与管子(8)同轴并将固定量头(23)及工作量头(24)套入，拉手柄(22)至极限并在该状态下调整刻度尺(16)，使刻度尺(16)与游标刻度尺(17)的0线对齐，在该状态下，使用螺钉(25)锁住刻度尺(16)并取下校对圈(26)；
第二步，测量时，将装置放置与被测深孔同轴，并将测量端的固定量头(23)及工作量头(24)伸入被测部位，拉手柄(22)至极限并在该状态下通过刻度尺(16)及游标刻度尺(17)进行读数并记录数值n；
第三步，数据输出时，将上一步记录的数值n乘以tanα，得出偏差值：ntanα，再用校对圈(31)的内圈校对值d与该偏差值的2倍进行加和，即得出被测深孔该处的实际直径为：d+2ntanα，其中，楔的与轴线夹角为α/2。
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