CN114909973B - 一种内孔槽宽测量工具及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于零件内孔中的槽宽尺寸测量技术领域，提出一种内孔槽宽测量工具及方法。内孔槽宽测量工具，包括盘头固定轴、调节垫圈、盘头滑动轴、限位销、滑动销、千分表和紧定螺钉；限位销依次穿过盘头滑动轴、盘头固定轴的滑槽和支撑塞的安装孔进行限位，弹簧提供预紧力；千分表初始示数调至盘头固定轴和盘头滑动轴的测量面厚度和，测量时盘头固定轴和盘头滑动轴上的圆盘靠弹簧的预紧力紧贴在被测槽的两个端面上，通过识读千分表的读数，实现测量功能。本发明实现现有测量工具难以到达的小孔内槽宽度的精确测量，测量孔径范围为≥φ12mm,槽深最大可超过80mm；采用直接测量方式，使内孔槽宽度的测量一次性完成，测量精度高于0.02mm。

Description

一种内孔槽宽测量工具及方法
技术领域
本发明涉及零件内孔中的槽宽尺寸测量技术领域，特别涉及一种内孔槽宽测量工具及方法。
背景技术
零件内孔中槽的宽度测量一般采用内槽距卡尺，内槽距卡尺测量精度为0.02mm，其测量深度一般小于80mm，因此种类卡尺本身的结构限制，量具可到达状态下，孔径需大于φ22mm，否则无法使用内槽距卡尺对槽宽进行测量。
在无法使用内槽距卡尺的情况下，一般有两种方式对内孔中槽的宽度进行精确测量，分别如下：
方法1:采用槽宽卡规测量，即按照槽的宽度和槽所在的位置，设计并制造专用的通止规，以通规能够通过而止规无法通过作为合格标准，是一种比较测量方法，该方法的缺点是，所需的量具需要根据槽宽理论值和公差值的不同，分别制造专门的测量工具，测量工具之间无法通用，因此制造成本和管理成本较高；
方法2:采用单钩(或者双钩)深度卡尺、分别测量槽的两个侧面与零件基准面的距离，通过计算后得到槽的实际尺寸，这种方式获得的测量值包含了两次测量产生的测量误差，因此，测量的准确度差，测量效率也不高。
发明内容
鉴于以上原因，为满足内孔中槽宽尺寸的精确测量要求，发明了本内孔槽宽测量工具，其能够测量φ12mm以上孔内槽宽尺寸；采用直接测量槽宽尺寸的方式，实现其它测量工具难以达到或难以高精度测量的小孔内槽宽尺寸的精确测量。弥补内槽距卡尺因卡尺头部尺寸过大(约22mm)无法对φ22以下孔内槽的宽度进行测量的缺点，测量便捷性和准确性优于单钩或者双钩)深度卡尺，补充了现有测量工具的短板，有利于控制产品质量、提高生产效率。
本发明的技术方案：一种内孔槽宽测量工具，包括盘头固定轴1、螺钉2、调节垫圈3、盘头滑动轴4、弹簧5、限位销6、支撑塞7、滑动销8、外壳9、夹子10、千分表11和紧定螺钉12；盘头固定轴1内部为阶梯通孔，螺钉2、弹簧5、支撑塞7和滑动销8依次布置于通孔内；弹簧5处于压缩状态，其两端均布置有调节垫圈3；盘头滑动轴4套于弹簧5所在处的盘头固定轴1外侧；盘头固定轴1上开有滑槽；限位销6依次穿过盘头滑动轴4、盘头固定轴1的滑槽和支撑塞7的安装孔进行限位；外壳9固定于盘头固定轴1外侧，其一端与盘头滑动轴4存在间距，另一端通过紧定螺钉12安装夹子10，用于固定千分表11；千分表11安装于外壳9内，与滑动销8一端接触，滑动销8另一端与支撑塞7接触。
所述限位销6与盘头滑动轴4过盈配合，与支撑塞7为间隙配合或过盈配合。
所述千分表11的初始示数调整为盘头固定轴1和盘头滑动轴4的测量面之和。完成机构安装及调整。在此状态下，机构实现测量功能。
所述支撑塞7为环状，其上开有安装孔。
所述调节垫圈3的作用是调节预紧力的大小，并作为弹簧座使用。
一种内孔槽宽测量方法，包括步骤如下；
1)组装内孔槽宽测量工具，弹簧5处于压缩状态；弹簧5使两端调节垫圈3具有向外侧的预紧力，调节垫圈3调节预紧力的大小，使预紧力控制在3.92～5.88N；
2)调整千分表11的位置，用千分尺测量盘头固定轴1和盘头滑动轴4的测量圆盘面的厚度和，将千分表11的示数调至盘头固定轴1和盘头滑动轴4的测量面厚度和，拧紧紧定螺钉12；
3)机构装配并完成调零后，将内孔槽宽测量工具伸入零件内孔，盘头固定轴1抵至所测量槽内侧端面，手动施加轴向压力以压缩盘头滑动轴4，调整盘头滑动轴4的母线与被测零件内孔母线贴紧或平行，撤去手动施加的轴向压力，盘头固定轴1和盘头滑动轴4上的圆盘靠弹簧5的预紧力紧贴在被测零件槽的两个端面上，通过识读千分表11的读数。
本发明的有益效果：
(1)本发明实现现有测量工具难以到达的小孔内槽宽度的精确测量，在主体结构上借鉴了杠杆百分表的原理，保证了测量深度，扩大了测量范围；测量精度可达到0.02mm以上。弥补了内槽距卡尺因卡尺头部尺寸过大，约22mm，无法对φ22以下孔内的槽宽尺寸进行测量的缺点；测量孔径范围为≥φ12mm,槽深最大可超过80mm，测量便捷，精度高，补充了现有测量工具和测量设备的短板；
(2)通过对盘头固定轴1、盘头滑动轴4和滑动销8外圆尺寸和长度的调整，可满足其它深孔度孔的测量需求，易于实现产品系列化生产；采用盘状测量面、内置弹簧给予测量面预紧力，保障了盘状测量面与零件被测量表面自动贴合和自动找正，以最大限度防止测量面与测量工具不贴合造成的测量误差；
(3)本发明的校准过程操作简单，该测量工具的千分表示数调整至测量头宽度尺寸，测量时，通过直接读取千分表示数的方式，可实现内孔槽宽度的精确、便捷测量。与其它测量工具相比，该量规采用了直接测量的方式，使内孔槽宽度的测量一次性完成，测量精度能够高于0.02mm，能够有效避免因多次测量读数误差造成的测量误差累积；避免了测量过程中的计算导致的结果错误；
(4)本发明除了测量内孔槽宽，针对槽距离端面的位置尺寸同样具备测量能力，属于通用性测量工具。
附图说明
图1(a)为内孔槽宽测量工具二维纵剖剖视图；
图1(b)为内孔槽宽测量工具二维横剖剖视图；
图2为内孔槽宽测量工具三维轴侧图；
图3为内孔槽宽测量工具使用示意图。
其中：1-盘头固定轴、2-螺钉、3-调节垫圈、4-盘头滑动轴、5-弹簧、6-限位销、7-支撑塞、8-滑动销、9-外壳、10-夹子、11-千分表、12紧定螺钉。
具体实施方式
本发明具体实施方式及步骤如下：
1)准备好盘头固定轴1、螺钉2、调节垫圈3、盘头滑动轴4、弹簧5、限位销6、支撑塞7、滑动销8、外壳9、夹子10、千分表11、紧定螺钉12各零件，见图1(a)；
2)盘头固定轴1中装入螺钉2，将调节垫圈3和弹簧5依次装入盘头固定轴1的内孔中，将盘头滑动轴4套装在盘头固定轴1的外圆上，支撑塞7从盘头固定轴1的右侧内孔穿入；将限位销6安装在盘头滑动轴4的孔中，同时穿过盘头固定轴1上的滑动槽和支撑塞7上的安装孔中，使弹簧5处于压缩状态；弹簧力使两调节垫圈3具有向外侧的预紧力，调节垫圈3的作用是调节预紧力的大小，使预紧力控制在3.92～5.88N；
3)盘头固定轴1右侧内孔中安装滑动销8，盘头固定轴1的外部螺纹上安装外壳9，外壳9右端安装夹子10，将紧定螺钉12装入夹子10的螺纹孔中，在外壳9的内孔中安装千分表11，手动拧紧紧定螺钉12用以预固定千分表11；
4)调整千分表11的位置，用千分尺测量盘头固定轴1和盘头滑动轴4的测量圆盘面的厚度和，将千分表11的示数调至盘头固定轴1和盘头滑动轴4的测量面厚度和，拧紧紧定螺钉12，完成机构安装及调整，安装后的零件外观见图2；
5)机构装配并完成调零后，将内孔槽宽测量工具伸入零件内孔，盘头固定轴1抵至所测量槽内侧端面，手动施加轴向压力以压缩盘头滑动轴4，调整盘头滑动轴4的母线与被测零件内孔母线贴紧或平行，撤去手动施加的轴向压力，盘头固定轴1和盘头滑动轴4上的圆盘靠弹簧5的预紧力紧贴在被测槽的两个端面上，通过识读千分表11的读数，实现测量功能，见图3；
6)完成测量后，松开紧定螺钉12，拆下千分表11，千分表11与本发明其它部件单独存放，以备下次使用。
本发明中的盘状测量面直径可加工至φ11.8mm，厚度可达0.75mm，因此可测量φ12以上内孔中宽度大于1.5mm的槽宽，能够测量的槽距离端面的距离可达到80mm以上。

Claims (3)

1.一种内孔槽宽测量工具，其特征在于，该内孔槽宽测量工具包括盘头固定轴(1)、螺钉(2)、调节垫圈(3)、盘头滑动轴(4)、弹簧(5)、限位销(6)、支撑塞(7)、滑动销(8)、外壳(9)、夹子(10)、千分表(11)和紧定螺钉(12)；
盘头固定轴(1)内部为阶梯通孔，螺钉(2)、弹簧(5)、支撑塞(7)和滑动销(8)依次布置于通孔内；弹簧(5)处于压缩状态，其两端均布置有调节垫圈(3)；盘头滑动轴(4)套于弹簧(5)所在处的盘头固定轴(1)外侧；支撑塞(7)为环状，其上开有安装孔，盘头固定轴(1)上开有滑槽；限位销(6)依次穿过盘头滑动轴(4)、盘头固定轴(1)的滑槽和支撑塞(7)的安装孔进行限位；外壳(9)固定于盘头固定轴(1)外侧，其一端与盘头滑动轴(4)存在间距，另一端通过紧定螺钉(12)安装夹子(10)，用于固定千分表(11)；千分表(11)安装于外壳(9)内，与滑动销(8)一端接触，滑动销(8)另一端与支撑塞(7)接触；
所述千分表(11)的初始示数调整为盘头固定轴(1)和盘头滑动轴(4)的测量面之和。
2.根据权利要求1所述的内孔槽宽测量工具，其特征在于，所述限位销(6)与盘头滑动轴(4)过盈配合，与支撑塞(7)为间隙配合或过盈配合。
3.根据权利要求1所述的一种内孔槽宽测量工具的测量方法，其特征在于，包括步骤如下；
1)组装内孔槽宽测量工具，弹簧(5)处于压缩状态；弹簧(5)使两端调节垫圈(3)具有向外侧的预紧力，调节垫圈(3)调节预紧力的大小，使预紧力控制在3.92～5.88N；
2)调整千分表(11)的位置，用千分尺测量盘头固定轴(1)和盘头滑动轴(4)的测量圆盘面的厚度和，将千分表(11)的示数调至盘头固定轴(1)和盘头滑动轴(4)的测量面厚度和，拧紧紧定螺钉(12)；
3)机构装配并完成调零后，将内孔槽宽测量工具伸入零件内孔，盘头固定轴(1)抵至所测量槽内侧端面，手动施加轴向压力以压缩盘头滑动轴(4)，调整盘头滑动轴(4)的母线与被测零件内孔母线贴紧或平行，撤去手动施加的轴向压力，盘头固定轴(1)和盘头滑动轴(4)上的圆盘靠弹簧(5)的预紧力紧贴在被测零件槽的两个端面上，通过识读千分表(11)的读数。
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车削工件宽度尺寸在机精密检测方法的研究;盛国栋;;制造技术与机床(04);全文 *

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