CN113348751B

CN113348751B - 薄壁筒体零件的测量装置及测量方法

Info

Publication number: CN113348751B
Application number: CN201518006727.6A
Authority: CN
Inventors: 宋皓; 梁金华; 刘普林; 郑凯; 王玮; 王娜; 金路; 季焓; 朱兴; 马琴樱
Original assignee: Shanghai Space Precision Machinery Research Institute
Current assignee: Shanghai Space Precision Machinery Research Institute
Priority date: 2015-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2018-08-03
Anticipated expiration: 2035-11-10

Abstract

本发明设计薄壁筒体零件的测量装置及测量方法，装置结构为：底架与U型底架固定连接；连接轴垂直固定在U型底架上；U型框固定连接在连接轴上；钟氏千分表与顶针销棒相对设置在U型框上；T型架倒置与滑块固定连接；柱块设置在T型架上；丝杠安装在底架上，进给距离控制部件与丝杠连接，滑块设置在所述丝杠上；钟氏千分表、顶针销棒、丝杠的中心线和柱块的中心线共面。测量时，装置置于测量平台上，柱块的最高点与顶针销棒的最高点调成同一高度，钟氏千分表在顶针销棒的最高点至零。本发明的薄壁筒体零件的测量装置及测量方法实现了薄壁筒体零件测量时的安装定位，并设计了测量基准，提高了测量的可靠性。

Description

薄壁筒体零件的测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及测量技术，具体涉及一种薄壁筒体零件的测量装置及测量方法。

背景技术

测量筒体壁厚要求每隔20mm测量截面圆，在同一截面圆测量误差不得超过0.01mm，这对薄壁筒体零件的测量具有一定难度。现有测量条件，对于空间尺寸，无测量基准；当零件外形不规则时，用通常的夹具又无法将被测零件固定，即测量时被测零件无法安装定位；超声波测厚仪无法测量曲面，表类量具无法探入筒体内，常规测量方法无法满足工件检测需求，需要制定新的测量方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种薄壁筒体零件的测量装置及测量方法，实现了薄壁筒体零件测量时的安装定位，并设计了测量基准，提高了测量的可靠性。

为了达到上述的目的，本发明提供一种薄壁筒体零件的测量装置，包括底架、U型底架、连接轴、U型框、丝杠、滑块、T型架、进给距离控制部件、柱块、钟氏千分表和顶针销棒；所述底架与所述U型底架固定连接；所述连接轴垂直固定在所述U型底架上；所述U型框固定连接在所述连接轴上；所述钟氏千分表与所述顶针销棒相对设置在所述U型框上；所述T型架倒置与所述滑块固定连接；所述柱块设置在所述T型架上；所述丝杠安装在所述底架上，所述进给距离控制部件与所述丝杠连接，所述滑块设置在所述丝杠上，所述进给距离控制部件带动所述丝杠运动，从而带动所述滑块沿丝杠中心线长度方向移动，进而带动所述T型架沿丝杠中心线长度方向移动，并控制所述T型架按规定行程移动；所述钟氏千分表、所述顶针销棒、所述丝杠的中心线和所述柱块的中心线共面。

上述薄壁筒体零件的测量装置，其中，所述进给距离控制部件为带刻线尺的调整环，所述带刻线尺的调整环与所述丝杠连接。

上述薄壁筒体零件的测量装置，其中，所述进给距离控制部件为伺服电机，所述伺服电机与所述丝杠连接。

上述薄壁筒体零件的测量装置，其中，所述进给距离控制部件包括带刻线尺的调整环和伺服电机，所述带刻线尺的调整环与所述丝杠连接，所述伺服电机与所述带刻线尺的调整环连接。

上述薄壁筒体零件的测量装置，其中，所述薄壁筒体零件的测量装置还包括测量平台，所述底架与所述U型底架固定连接后置于该测量平台上，所述测量平台的平面度＜0.005mm。

上述薄壁筒体零件的测量装置，其中，所述连接轴设有限位槽，所述U型框的底部插入该限位槽内，通过两个相互垂直方向上的紧固件将所述U型框定位。

上述薄壁筒体零件的测量装置，其中，根据被测筒体零件的内径大小选择所述柱块的直径的大小。

本发明提供的另一技术方案是，一种薄壁筒体零件的测量方法，采用上述薄壁筒体零件的测量装置，所述测量包括：1)薄壁筒体零件的测量装置置于测量平台上；2)用带表高度尺将柱块的最高点与顶针销棒的最高点调成同一高度；3)将U型框上的钟氏千分表在顶针销棒的最高点至零，作为测量基准；4)安装被测筒体零件；5)滚动被测筒体零件实现同一截面圆多个测点的测量；6)进给距离控制部件带动丝杠运动，使滑块沿丝杠中心线长度方向移动，进而带动被测筒体零件沿丝杠中心线长度方向移动，实现按规定行程测量不同截面圆。

上述薄壁筒体零件的测量方法，其中，被测筒体零件一端套在柱块上，另一端穿过U型框的开口端支撑在顶针销棒上。

本发明的薄壁筒体零件的测量装置及测量方法，解决了被测筒体零件测量时正确安装定位问题，结构简单、操作方便、检测效率高、安装便捷，并可实现通用薄壁筒体零件使用同一测量定位装置，把被测筒体零件的三维尺寸的测量变成一个点在单一方向的测高问题。

附图说明

本发明的薄壁筒体零件的测量装置及测量方法由以下的实施例及附图给出。

图1是本发明较佳实施例的薄壁筒体零件的测量装置的结构示意图。

图2是本发明较佳实施例中测量状态示意图。

具体实施方式

以下将结合图1～图2对本发明的薄壁筒体零件的测量装置及测量方法作进一步的详细描述。

图1所示为本发明较佳实施例的薄壁筒体零件的测量装置的结构示意图。如图1所示，所述薄壁筒体零件的测量装置包括底架1、U型底架2、连接轴3、U型框4、丝杠5、滑块6、T型架7、进给距离控制部件、柱块10、钟氏千分表11和顶针销棒12；

所述底架1与所述U型底架2固定连接；

所述连接轴3垂直固定在所述U型底架2上；

所述U型框4通过U型框紧固螺钉16固定连接在所述连接轴3上；

所述钟氏千分表11通过固表螺钉13连接在所述U型框4的开口端的一端，所述顶针销棒12通过固销螺钉连接在所述U型框4的开口端的另一端，即所述钟氏千分表11与所述顶针销棒12相对设置；

所述T型架7倒置与所述滑块6固定连接；

所述柱块10通过螺钉连接在所述T型架7上；

所述丝杠5横卧安装在所述底架1上，所述进给距离控制部件与所述丝杠5连接，所述滑块6设置在所述丝杠5上，所述进给距离控制部件可带动所述丝杠5运动，从而带动所述滑块6沿丝杠中心线长度方向移动，进而带动所述T型架7沿丝杠中心线长度方向移动，所述进给距离控制部件可精确控制移动行程，可使所述T型架7按规定行程(每次20mm)移动；

所述钟氏千分表11、所述顶针销棒12、所述丝杠5的中心线和所述柱块10的中心线共面。

较佳地，所述进给距离控制部件为带刻线尺的调整环8，所述带刻线尺的调整环8与所述丝杠5连接，手动旋转所述带刻线尺的调整环8可带动所述丝杠5运动，从而带动所述滑块6沿丝杠中心线长度方向移动，进而带动所述T型架7沿丝杠中心线长度方向移动，调整环上的刻线尺用于精确控制移动行程(即进给距离)，可使所述T型架7按规定行程移动。

较佳地，所述进给距离控制部件为伺服电机9，所述伺服电机9与所述丝杠5连接，所述伺服电机9驱动所述丝杠5运动，从而带动所述滑块6沿丝杠中心线长度方向移动，进而带动所述T型架7沿丝杠中心线长度方向移动，利用伺服电机可自动精确控制移动行程。

较佳地，所述进给距离控制部件包括带刻线尺的调整环8和伺服电机9，所述带刻线尺的调整环8与所述丝杠5连接，所述伺服电机9与所述带刻线尺的调整环8连接，即可手动旋转所述带刻线尺的调整环8带动所述丝杠5运动，又可利用所述伺服电机9直接驱动所述丝杠5运动，实现了自动和手动控制进给距离。

较佳地，所述薄壁筒体零件的测量装置还包括测量平台17，所述底架1与所述U型底架2固定连接后置于该测量平台17上，该测量平台17为高平面度的平台，其平面度＜0.005mm，所述测量平台17用作测量基准。

较佳地，所述连接轴3设有限位槽，所述U型框4与所述连接轴3连接时，所述U型框4的底部插入该限位槽内，通过旋转螺钉15、U型框紧固螺钉16两个相互垂直方向上的紧固件将所述U型框4定位，既可保障U型框4安装位置符合要求(即保障钟氏千分表11和顶针销棒12与丝杠5中心线共面，均垂直于测量平台17)，又可防止测量过程中U型框4发生位置移动(即保障U型框4的安装稳定性)。

较佳地，根据被测筒体零件的内径大小选择所述柱块10的直径的大小。

如图2所示，本发明还提供一种薄壁筒体零件壁厚的测量方法，采用上述薄壁筒体零件的测量装置，该测量方法包括：

1)薄壁筒体零件的测量装置置于测量平台17上；

2)用带表高度尺将柱块10的最高点与顶针销棒12的最高点调成同一高度；

3)将U型框4上的钟氏千分表11在顶针销棒12的最高点至零，作为测量基准；

4)安装被测筒体零件18：被测筒体零件18一端套在柱块10上，另一端穿过U型框4的开口端支撑在顶针销棒12上；

5)滚动被测筒体零件18可实现同一截面圆多个测点的测量；

6)手动旋转调整环8带动丝杠5运动或伺服电机9驱动丝杠5运动，使滑块6沿丝杠中心线长度方向移动，进而带动被测筒体零件18沿丝杠中心线长度方向移动，实现按规定行程(每隔20mm)测量不同截面圆。

本发明的薄壁筒体零件的测量装置利用柱块、T型架、顶针销棒及U型框实现了被测筒体零件测量时的安装定位；钟氏千分表、顶针销棒、丝杠的中心线和柱块的中心线共面，保证被测筒体零件在丝杠中心线长度方向进给的方向性，带刻线尺的调整环或伺服电机保证了进给距离的精确性；高平面度的测量平台及以顶针销棒的最高点为钟氏千分表测量前的零点，设计两个测量基准，保障了测量的可靠性和精确性。

本发明的薄壁筒体零件的测量方法，利用高平面度的测量平台作为测量基准，把被测筒体零件放置在测量装置上，测量原理先保证在同一截面圆上，筒体在空间X、Z(垂直于测量平台的方向)两个方向上固定，利用钟氏千分表测量点坐标在Y方向(沿丝杠中心线长度方向)的变化量，把被测筒体零件的三维尺寸的空间距离问题变成测量一个点在单一方向的测高问题，操作简单、可靠，提高了检测效率，降低了成本。

Claims

1.薄壁筒体零件的测量装置，其特征在于，包括底架、U型底架、连接轴、U型框、丝杠、滑块、T型架、进给距离控制部件、柱块、钟氏千分表和顶针销棒；

所述底架与所述U型底架固定连接；

所述连接轴垂直固定在所述U型底架上；

所述U型框固定连接在所述连接轴上；

所述钟氏千分表与所述顶针销棒相对设置在所述U型框上；

所述T型架倒置与所述滑块固定连接；

所述柱块设置在所述T型架上；

所述丝杠安装在所述底架上，所述进给距离控制部件与所述丝杠连接，所述滑块设置在所述丝杠上，所述进给距离控制部件带动所述丝杠运动，从而带动所述滑块沿丝杠中心线长度方向移动，进而带动所述T型架沿丝杠中心线长度方向移动，并控制所述T型架按规定行程移动；

所述钟氏千分表、所述顶针销棒、所述丝杠的中心线和所述柱块的中心线共面。

2.如权利要求1所述的薄壁筒体零件的测量装置，其特征在于，所述进给距离控制部件为带刻线尺的调整环，所述带刻线尺的调整环与所述丝杠连接。

3.如权利要求1所述的薄壁筒体零件的测量装置，其特征在于，所述进给距离控制部件为伺服电机，所述伺服电机与所述丝杠连接。

4.如权利要求1所述的薄壁筒体零件的测量装置，其特征在于，所述进给距离控制部件包括带刻线尺的调整环和伺服电机，所述带刻线尺的调整环与所述丝杠连接，所述伺服电机与所述带刻线尺的调整环连接。

5.如权利要求1所述的薄壁筒体零件的测量装置，其特征在于，所述薄壁筒体零件的测量装置还包括测量平台，所述底架与所述U型底架固定连接后置于该测量平台上，所述测量平台的平面度＜0.005mm。

6.如权利要求1所述的薄壁筒体零件的测量装置，其特征在于，所述连接轴设有限位槽，所述U型框的底部插入该限位槽内，通过两个相互垂直方向上的紧固件将所述U型框定位。

7.如权利要求1所述的薄壁筒体零件的测量装置，其特征在于，根据被测筒体零件的内径大小选择所述柱块的直径的大小。

8.薄壁筒体零件的测量方法，其特征在于，采用如权利要求1至7中任一权利要求所述的薄壁筒体零件的测量装置，所述测量方法包括：

1)薄壁筒体零件的测量装置置于测量平台上；

2)用带表高度尺将柱块的最高点与顶针销棒的最高点调成同一高度；

3)将U型框上的钟氏千分表在顶针销棒的最高点至零，作为测量基准；

4)安装被测筒体零件；

5)滚动被测筒体零件实现同一截面圆多个测点的测量；

6)进给距离控制部件带动丝杠运动，使滑块沿丝杠中心线长度方向移动，进而带动被测筒体零件沿丝杠中心线长度方向移动，实现按规定行程测量不同截面圆。

9.如权利要求8所述的薄壁筒体零件的测量方法，其特征在于，被测筒体零件一端套在柱块上，另一端穿过U型框的开口端支撑在顶针销棒上。