CN216348448U - 可调式测具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可调式测具，包括用于沿径向与待测零件的待测圆柱面定位支靠的基座、处于基座上并固定连接在基座上的固定测头机构以及处于基座上并活动连接在基座上的活动测头机构，固定测头机构与活动测头机构相对地布设并用于分别定位支靠在待测零件的对应侧的待测圆柱面上，固定测头机构包括沿轴向伸出至基座外并用于与待测零件的待测圆柱面定位支靠的第一量头，活动测头机构包括沿轴向伸出至基座外并用于与待测零件的待测圆柱面定位支靠的第二量头、用于承载第二量头并带动第二量头沿径向移动调节的径向调节件以及用于沿径向可调地布设在基座上以对第二量头进行打表测量的测量机构。通过转换的方式进行测量，测量过程简单，测量精度高。

Description

可调式测具

技术领域

本实用新型涉及零件圆柱面测具技术领域，特别地，涉及一种用于测量零件外圆柱面径向尺寸和/或内孔径向尺寸的可调式测具。

背景技术

圆柱或圆筒形零件，属于常用的零件结构形式，随着现有机械结构的精度尺寸要求，对于零件的外圆柱面的径向尺寸和/或内孔径向尺寸的测量变得十分必要，特别是航空发动机零件，其外圆柱面的径向尺寸和/或内孔径向尺寸的尺寸精度要求更高。

现有零件的外圆柱面的径向尺寸和/或内孔径向尺寸的测量，主要采用卡尺测量、百分表(千分表)打表测量、三坐标计量。但是这些现有形式存在以下问题：

1)卡尺测量：可利用通用卡尺测量零件的外圆以及内孔尺寸，但卡尺精度较低，一般测量误差达0.02mm，影响零件尺寸测量精度，不利于加工时加工尺寸保证。

2)通用方式测量：对于高精度外圆尺寸，一般通用测量方式为外圆百分尺(千分尺)、刀口千分尺；对于高精度内孔尺寸则是一般采用内径百分表(千分表)。但通用量规在使用时容易受测量对象零件结构影响，例如被测尺寸有效高度短等。

3)三坐标计量：采用三坐标计量，耗时较长，需要专业人员进行测量，零件批量生产后计量工作量太大，且在加工过程不方便，需要多次装拆零件，影响零件加工尺寸精度的保证，从而影响生产进度。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可调式测具，以解决现有零件的外圆柱面的径向尺寸和/或内孔径向尺寸的测量，测量精度低，测量效率低的技术问题。

本实用新型的提供一种可调式测具，包括用于沿径向与待测零件的待测圆柱面定位支靠的基座、处于基座上并固定连接在基座上的固定测头机构以及处于基座上并活动连接在基座上的活动测头机构，固定测头机构与活动测头机构相对地布设并用于分别定位支靠在待测零件的对应侧的待测圆柱面上，固定测头机构包括沿轴向伸出至基座外并用于与待测零件的待测圆柱面定位支靠的第一量头，活动测头机构包括沿轴向伸出至基座外并用于与待测零件的待测圆柱面定位支靠的第二量头、用于承载第二量头并带动第二量头沿径向移动调节的径向调节件以及用于沿径向可调地布设在基座上以对第二量头进行打表测量的测量机构。

进一步地，测量机构包括固定装配在基座上的表夹、沿径向穿设于表夹上的表头以及用于将表头固定在表夹上的固定件。

进一步地，表头包括穿设在表夹上的套筒、轴向穿设于套筒中的触杆、处于套筒内腔中并与触杆固定的接头、固定于套筒内腔端部的螺塞以及处于套筒内腔中且两端分别与接头和螺塞固定的弹簧，触杆伸出至套筒外的用于弹性顶抵测量的测量端朝向第二量头方向布设。

进一步地，表头呈相对成组的布设在第二量头两侧。

进一步地，第一量头外套设有第一定位套，第一量头通过第一定位套固定在基座上，第一量头与第一定位套可相对滑动地布设并通过第一定位件连接固定；第二量头外套设有第二定位套，第二量头通过第二定位套固定在径向调节件上，第二量头与第二定位套可相对滑动地布设并通过第二定位件连接固定。

进一步地，径向调节件包括设于基座上的固定导轨和活动导轨，固定导轨与活动导轨平行布设，固定导轨和活动导轨上滑动布设有溜板，溜板与固定导轨和/或活动导轨之间设有调节定位件，第二量头固定于溜板上。

进一步地，活动导轨通过滑槽可滑动的装配在基座上并通过螺栓进行固定定位，或者活动导轨通过腰型孔和螺栓装配在基座上，或者活动导轨通过螺栓装配在基座上的不同装配孔内以实现活动导轨的调节。

进一步地，固定导轨和/或活动导轨上还布设有用于防止灰尘落入的防护罩。

进一步地，基座上具有用于与待测零件的端面贴靠以实现待测零件定位的基准面；和/或基座上固定有用于承载待测零件并对待测两件进行固定定位的支撑块。

进一步地，第一量头包括第一滑杆和第一测头部，第一测头部朝向基座的待测零件装配面外布设，第一测头部的径向尺寸大于第一滑杆的径向尺寸；第二量头包括第二滑杆和第二测头部，第二测头部朝向基座的待测零件装配面外布设，第二测头部的径向尺寸大于第二滑杆的径向尺寸。

本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型可调式测具，采用基座作为整个结构的定位基础，待测零件也通过与基座贴合进行基础定位，基座上布设有固定测头机构和活动测头机构，且固定测头机构与活动测头机构相对地布设，进而从待测零件的径向上呈对称地与待测零件的待测圆柱面进行定位固定，同时通过第一量头和第二量头对待测零件的待测圆柱面进行位置转换至待测零件外，进而通过测量第一量头和第二量头之间的距离，从而实现对待测零件的待测圆柱面的径向尺寸进行测量；将固定测头机构设置为固定结构形式，而将活动测头机构设置为径向活动可调的结构形式，通过对活动测头机构的径向活动调节，以适应于不同径向尺寸的零件测圆柱面的径向尺寸的测量；通过对活动测头机构的径向活动调节，可以实现第一量头与第二量头相对靠近的移动，进而可以实现从零件外侧对零件外圆柱面的抵靠，以实现零件外圆柱面径向尺寸的测量；通过对活动测头机构的径向活动调节，可以实现第一量头与第二量头相对远离的移动，进而可以实现从零件的内孔向内孔的内圆柱面的抵靠，以实现零件内孔径向尺寸的测量。本实用新型可调式测具，通过转换的方式进行测量，测量过程简单，测量精度高；可以适用于各种柱形或筒形结构的外圆柱面径向尺寸测量或者内孔径向尺寸测量，同时也可以适用于各种型号各种尺寸的柱形或筒形结构的测量，适用性广。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例的可调式测具的断面结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例的可调式测具的俯视结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例的表头的结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例的对表件的结构示意图。

图例说明：

1、基座；101、基准面；102、支撑块；2、固定测头机构；201、第一量头；202、第一定位套；3、活动测头机构；301、第二量头；302、第二定位套；4、径向调节件；401、固定导轨；402、活动导轨；403、溜板；404、防护罩；5、测量机构；501、表夹；502、表头；5021、套筒；5022、触杆；5023、接头；5024、螺塞；5025、弹簧。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由下述所限定和覆盖的多种不同方式实施。

图1是本实用新型优选实施例的可调式测具的断面结构示意图；图2是本实用新型优选实施例的可调式测具的俯视结构示意图；图3是本实用新型优选实施例的表头的结构示意图；图4是本实用新型优选实施例的对表件的结构示意图。

如图1和图2所示，本实施例的可调式测具，包括用于沿径向与待测零件的待测圆柱面定位支靠的基座1、处于基座1上并固定连接在基座1上的固定测头机构2以及处于基座1上并活动连接在基座1上的活动测头机构3，固定测头机构2与活动测头机构3相对地布设并用于分别定位支靠在待测零件的对应侧的待测圆柱面上，固定测头机构2包括沿轴向伸出至基座1外并用于与待测零件的待测圆柱面定位支靠的第一量头201，活动测头机构3包括沿轴向伸出至基座1外并用于与待测零件的待测圆柱面定位支靠的第二量头301、用于承载第二量头301并带动第二量头301沿径向移动调节的径向调节件4以及用于沿径向可调地布设在基座1上以对第二量头301进行打表测量的测量机构5。本实用新型可调式测具，采用基座1作为整个结构的定位基础，待测零件也通过与基座1贴合进行基础定位，基座1上布设有固定测头机构2和活动测头机构3，且固定测头机构2与活动测头机构3相对地布设，进而从待测零件的径向上呈对称地与待测零件的待测圆柱面进行定位固定，同时通过第一量头201和第二量头301对待测零件的待测圆柱面进行位置转换至待测零件外，进而通过测量第一量头201和第二量头301之间的距离，从而实现对待测零件的待测圆柱面的径向尺寸进行测量；将固定测头机构2设置为固定结构形式，而将活动测头机构3设置为径向活动可调的结构形式，通过对活动测头机构3的径向活动调节，以适应于不同径向尺寸的零件测圆柱面的径向尺寸的测量；通过对活动测头机构3的径向活动调节，可以实现第一量头201与第二量头301相对靠近的移动，进而可以实现从零件外侧对零件外圆柱面的抵靠，以实现零件外圆柱面径向尺寸的测量；通过对活动测头机构3的径向活动调节，可以实现第一量头201与第二量头301相对远离的移动，进而可以实现从零件的内孔向内孔的内圆柱面的抵靠，以实现零件内孔径向尺寸的测量。本实用新型可调式测具，通过转换的方式进行测量，测量过程简单，测量精度高；可以适用于各种柱形或筒形结构的外圆柱面径向尺寸测量或者内孔径向尺寸测量，同时也可以适用于各种型号各种尺寸的柱形或筒形结构的测量，适用性广。可选地，将固定测头机构2替换为活动测头机构3也是可行的，即两侧均采用活动调节进而实现支靠固定，从而对零件的待测圆柱面的径向尺寸进行测量。

如图1和图2所示，本实施例中，测量机构5包括固定装配在基座1上的表夹501、沿径向穿设于表夹501上的表头502以及用于将表头502固定在表夹501上的固定件。可选地，表夹501通过方形销钉插接固定在基座1上。可选地，表夹501通过伸缩定位杆固定在基座1上，以便于实现表夹501的高度调节。可选地，表夹501通过腰型孔或弧形孔和固定螺钉装配在基座1上，以便于实现单一方向的微调，例如径向、周向中的一个方向。可选地，固定件采用螺栓、螺钉、插销等类似结构。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，表头502包括穿设在表夹501上的套筒5021、轴向穿设于套筒5021中的触杆5022、处于套筒5021内腔中并与触杆5022固定的接头5023、固定于套筒5021内腔端部的螺塞5024以及处于套筒5021内腔中且两端分别与接头5023和螺塞5024固定的弹簧5025，触杆5022伸出至套筒5021外的用于弹性顶抵测量的测量端朝向第二量头301方向布设。触杆5022的测量端穿设过套筒5021并朝向第二量头301的轴杆方向布设，以便于顶抵于第二量头301上进行打表测量；触杆5022朝向套筒5021内腔的伸入端固定有接头5023，接头5023与弹簧5025的一端固定，弹簧5025的另一端与螺塞5024固定。表头502还包括测量表通过触杆5022实现测量，测量表可以采用千分表或者百分表。

如图1、图2和图3所示，本实施例中，表头502呈相对成组的布设在第二量头301两侧。可以通过成对布设的第二量头301分别在第二量头301的轴杆两侧对第二量头301进行打表测量。可选地，可以采用同一可调式测具对装夹固定的零件分别进行外圆柱面径向尺寸测量和内孔径向尺寸测量，既实现对零件外圆柱面的径向尺寸进行测量，也可以对零件内孔面的径向尺寸进行测量。

如图1和图2所示，本实施例中，第一量头201外套设有第一定位套202，第一量头201通过第一定位套202固定在基座1上，第一量头201与第一定位套202可相对滑动地布设并通过第一定位件连接固定。第二量头301外套设有第二定位套302，第二量头301通过第二定位套302固定在径向调节件4上，第二量头301与第二定位套302可相对滑动地布设并通过第二定位件连接固定。第一量头201与第二量头301匹配适用，通过固定不同的第一量头201先支靠零件一侧的圆周面，然后通过调节第二量头301的径向移动以实现对零件另一侧的圆周面的支靠，进而将零件的待测位置转换至零件外，以便于测量。第一量头201可以在第一定位套202内滑动，然后通过第一定位件进行定位固定，以便于第一量头201轴向调节并顶抵支靠于待测零件的待测位置。第二量头301可以在第二定位套302内滑动，然后通过第二定位件进行定位固定，以便于第二量头301轴向调节并顶抵支靠于待测零件的待测位置。第一定位件和/或第二定位件采用螺栓、螺钉、插销等。

如图1和图2所示，本实施例中，径向调节件4包括设于基座1上的固定导轨401和活动导轨402，固定导轨401与活动导轨402平行布设，固定导轨401和活动导轨402上滑动布设有溜板403，溜板403与固定导轨401和/或活动导轨402之间设有调节定位件，第二量头301固定于溜板403上。采用导轨与溜板的组合形式，进而通过溜板带动第二量头301径向移动。可选地，调节定位件可以采用螺栓、插销等等常用的定位连接件。

如图1和图2所示，本实施例中，活动导轨402通过滑槽可滑动的装配在基座1上并通过螺栓进行固定定位，或者活动导轨402通过腰型孔和螺栓装配在基座1上，或者活动导轨402通过螺栓装配在基座1上的不同装配孔内以实现活动导轨402的调节。可以根据需要采用不同的固定定位方式，既利于固定定位的稳定性，又便于操作，同时还不会对周边结构构成阻碍。

如图1和图2所示，本实施例中，固定导轨401和/或活动导轨402上还布设有用于防止灰尘落入的防护罩404。利于滑动调节的正常进行。可选地，防护罩404上开设有注油孔，以便于向导轨内注入滑油，以使滑动更加顺畅。

如图1和图2所示，本实施例中，基座1上具有用于与待测零件的端面贴靠以实现待测零件定位的基准面101；和/或基座1上固定有用于承载待测零件并对待测两件进行固定定位的支撑块102。当零件可以支靠在基准面101上时，可以通过第二量头301相对于第一量头201的运动，对待测零件的待测位置进行径向固定定位，进而实现零件的固定定位以及测量位置转换和测量；当零件无法支靠在基准面101时，通过与零件相匹配的支撑块102将待测零件固定定位在基座1上，然后通过第二量头301相对于第一量头201的运动，对待测零件的待测位置进行径向固定定位，进而实现零件的固定定位以及测量位置转换和测量。进而提高了可调式测具的通用性。

如图1和图2所示，本实施例中，第一量头201包括第一滑杆和第一测头部，第一测头部朝向基座1的待测零件装配面外布设，第一测头部的径向尺寸大于第一滑杆的径向尺寸；第二量头301包括第二滑杆和第二测头部，第二测头部朝向基座1的待测零件装配面外布设，第二测头部的径向尺寸大于第二滑杆的径向尺寸。进行减小测量时的阻碍，以便于第一测头部或第二测头部能够径向顶抵至预定位置。

实施时，提供一种可调式测具，设计基本原理是：通过测具与对表件(如图4所示)合用，然后使用测具两个量头(第一量头201和第二量头301)与被测零件外圆或内孔接触，最终通过表头502读数变化得出被测尺寸。其中测具主要分为四大部分：1)活动测头机构3；2)固定测头机构2；3)弹簧机构(如图3)；4)基座1。其中活动测头机构3包括第二量头301、第二定位套302与溜板403，活动测头机构3在弹簧机构(如图2)的弹力作用下，推动第二量头301向零件运动，从而与待测零件的圆柱面接触，达到测量外圆(或内孔)尺寸效果。固定测头机构2包括第一量头201、第一定位套202、定位板以及压板，在使用时根据被测量尺寸大小，进行调节固定测头机构2的位置。基座1包括平板、固定导轨401以及活动导轨402等。

可调式测具关键要求：

可调式测具的使用：首先根据待测零件尺寸结构、大小以及类型，调节测具结构。具体包括：1)调节弹簧机构位置，区分内孔、外圆尺寸；2)根据待测尺寸大小，大概调节固定测量机构位置；3)根据待测零件结构以及测量类型，确定支撑块102是否需要；4)根据待测零件结构，调节第一量头201和第二量头301的伸出长度。上述调整完成后，在活动测头机构3另一端装上表头502，通过表夹501的弹性作用，以及螺钉的夹紧作用，将表头502固定，装表头502时同时需要将表头502进行压表0.3-0.4左右，以方便后面读数(因为测量数值可能出现两边偏摆，如若未进行压表，表头502可能与活动测头机构脱开，从而无法进行读数)，然后拿对表件(如图4，测量外圆尺寸)进行对表，将表头502置零，此时0位对应的读数即为对表件上粘贴的实测值(待测位置的径向尺寸值)。最后再拿测具对零件进行测量，第一量头201和第二量头301分别与零件接触，从而通过表头502指针的摆动，在实测值基础上增减表头数值变化，即可得到被测尺寸。测具重复对表误差不大于0.003。表头502可根据被测尺寸精度进行更换，此处待测零件公差为0.05，即可采用0.01精度的百分表。对表件上需要粘贴实测值“L”。以基准面101支靠时，可拆去支撑块102与对应的螺钉。基准面101平面度不超过0.04。测头中心与基准面101不垂直度不大于0.1。第一量头201与第一定位套202以及第二量头301与第二定位套302之间的配间隙不大于0.01。溜板403底部设置有滚柱。8个滚柱直径之差不大于0.002。对表件结构根据待测零件结构调整，对表件可采用通用块规附件代替。

本实用新型可调式测具优点：

1)解决了零件采用三坐标计量的方式，在大批量生产中提高了工作效率。

2)解决了类似零件准确测量问题，能够精确判断尺寸是否合格，该设计原理准确简单值得推广。

3)相比较卡尺，测具测量精度高，能够得到准确读数。

4)可用于通用量具无法测量的复杂结构零件。

5)测具结构简单，使用方便，通用性较强。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可调式测具，其特征在于，包括用于沿径向与待测零件的待测圆柱面定位支靠的基座(1)、处于基座(1)上并固定连接在基座(1)上的固定测头机构(2)以及处于基座(1)上并活动连接在基座(1)上的活动测头机构(3)，固定测头机构(2)与活动测头机构(3)相对地布设并用于分别定位支靠在待测零件的对应侧的待测圆柱面上，固定测头机构(2)包括沿轴向伸出至基座(1)外并用于与待测零件的待测圆柱面定位支靠的第一量头(201)，活动测头机构(3)包括沿轴向伸出至基座(1)外并用于与待测零件的待测圆柱面定位支靠的第二量头(301)、用于承载第二量头(301)并带动第二量头(301)沿径向移动调节的径向调节件(4)以及用于沿径向可调地布设在基座(1)上以对第二量头(301)进行打表测量的测量机构(5)。

2.根据权利要求1所述的可调式测具，其特征在于，测量机构(5)包括固定装配在基座(1)上的表夹(501)、沿径向穿设于表夹(501)上的表头(502)以及用于将表头(502)固定在表夹(501)上的固定件。

3.根据权利要求2所述的可调式测具，其特征在于，表头(502)包括穿设在表夹(501)上的套筒(5021)、轴向穿设于套筒(5021)中的触杆(5022)、处于套筒(5021)内腔中并与触杆(5022)固定的接头(5023)、固定于套筒(5021)内腔端部的螺塞(5024)以及处于套筒(5021)内腔中且两端分别与接头(5023)和螺塞(5024)固定的弹簧(5025)，触杆(5022)伸出至套筒(5021)外的用于弹性顶抵测量的测量端朝向第二量头(301)方向布设。

4.根据权利要求3所述的可调式测具，其特征在于，表头(502)呈相对成组的布设在第二量头(301)两侧。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的可调式测具，其特征在于，第一量头(201)外套设有第一定位套(202)，第一量头(201)通过第一定位套(202)固定在基座(1)上，第一量头(201)与第一定位套(202)可相对滑动地布设并通过第一定位件连接固定；第二量头(301)外套设有第二定位套(302)，第二量头(301)通过第二定位套(302)固定在径向调节件(4)上，第二量头(301)与第二定位套(302)可相对滑动地布设并通过第二定位件连接固定。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的可调式测具，其特征在于，径向调节件(4)包括设于基座(1)上的固定导轨(401)和活动导轨(402)，固定导轨(401)与活动导轨(402)平行布设，固定导轨(401)和活动导轨(402)上滑动布设有溜板(403)，溜板(403)与固定导轨(401)和/或活动导轨(402)之间设有调节定位件，第二量头(301)固定于溜板(403)上。

7.根据权利要求6所述的可调式测具，其特征在于，活动导轨(402)通过滑槽可滑动的装配在基座(1)上并通过螺栓进行固定定位，或者活动导轨(402)通过腰型孔和螺栓装配在基座(1)上，或者活动导轨(402)通过螺栓装配在基座(1)上的不同装配孔内以实现活动导轨(402)的调节。

8.根据权利要求7所述的可调式测具，其特征在于，固定导轨(401)和/或活动导轨(402)上还布设有用于防止灰尘落入的防护罩(404)。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的可调式测具，其特征在于，基座(1)上具有用于与待测零件的端面贴靠以实现待测零件定位的基准面(101)；和/或基座(1)上固定有用于承载待测零件并对待测两件进行固定定位的支撑块(102)。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的可调式测具，其特征在于，第一量头(201)包括第一滑杆和第一测头部，第一测头部朝向基座(1)的待测零件装配面外布设，第一测头部的径向尺寸大于第一滑杆的径向尺寸；和/或第二量头(301)包括第二滑杆和第二测头部，第二测头部朝向基座(1)的待测零件装配面外布设，第二测头部的径向尺寸大于第二滑杆的径向尺寸。

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