CN216371700U - 一种用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，包括用于装夹内锥套及外锥体的工装、与所述工装配合使用的用于检测内锥套尺寸的第一量规和与所述工装配合使用的用于检测所述外锥体尺寸的第二量规；所述工装与所述内锥套和所述外锥体可拆卸连接。本实用新型的有益之处在于：工装和量具的结合简化了锥体装配的过程，将单个锥体结构的尺寸进行有效测控，避免了锥体装配中的综合误差；使用同一个工装即可实现内锥套和外锥体的互换，仅需要更换不同的量规就能测得装配尺寸，提高了锥体组件装配的效率和精度。

Description

一种用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置

技术领域

本实用新型涉及机械设备加工定位领域，具体设计一种用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置。

背景技术

现有的锥体定位系统制造技术，最初是采用选配法来间接控制锥体配合的一致性尺寸公差，具体做法是分别在精加工外锥体和内锥套零件时，粗略控制锥面的大端尺寸和距离，加工完成后先逐个检测、筛选外锥体和内锥套配合后二者外肩面间的尺寸，将其控制于0.05mm范围内成一组；之后进入底座和交换工作台装配调整：先分别在底座与外锥体结合面、工作台与内锥套结合面之间加入调整垫并紧固连接，将工作台通过锥体定位置于底座上，在平台上测量工作台面四角相对于底座的平面度并标记数值，接着对另一工作台也采用同样的步骤得到检测数据，然后对两组检测数据综合汇总计算，得出每件调整垫对应的去除量，将各个调整垫配磨后按原位置装入，再重复之前的步骤进行检测、比对及调整，直至交换工作台的综合精度达到要求范围。

在后来的生产过程中，随着锥体(套)零件的制造经验逐步成熟，以及检测方法及工装的改进提升，对装配尺寸的控制可以做到0.02～ 0.03mm，减少了装配环节的工作量，但依旧是以选配法间接控制为主，效率提升空间有限。现有技术中着重于在零件加工完成后进行装配尺寸的选配和分组，而缺少针对于单个零件制造过程中的有效测控措施，导致零件成型后选配分组工作效率较低，且分组的一致性可控精度范围有限，造成装配环节检测、调整工作量较大，同时，由于加工、检测和装配基准难以有效的统一，以及配垫等各个环节的累积误差，致使交换工作台的综合精度及稳定性差，严重制约了产品的综合性能和生产效率，乃至后期的维护及关键备品备件的互换性。因此，一种用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，能够对单个零件制造过程中进行有效测控，并减少加工、检测和装配各环节的累积误差，从而能够提高锥体(套)零件的生产效率是必要的。

发明内容

鉴于此，本实用新型提出了一种用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，旨在解决现有技术中存在的问题，内、外锥体配合一致性的精确控制综合了零件的制造和检测两个难点，将锥体组件单个部件的尺寸进行有效测控，提升锥体组件制造精度和生产效率。

具体的，一种用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，包括用于装夹内锥套及外锥体的工装、与所述工装配合使用的用于检测内锥套尺寸的第一量规和与所述工装配合使用的用于检测所述外锥体尺寸的第二量规；所述工装与所述内锥套和所述外锥体可拆卸连接。

其中，所述工装形成有固定部和装夹部，所述固定部和所述装夹部为同轴旋转体；所述装夹部上设置有用于插入待测工件的装夹孔；所述装夹部上还设置有至少两个装夹紧固孔。优选的，所述固定部与所述装夹部的径向长度比小于1。

作为一种具体的方案，当所述工装的装夹工件为内锥套时，所述内锥套内锥孔的小径端插入所述装夹孔后，所述内锥套的第一肩面固定于所述工装的装夹部远离固定部的端面上，二者采用螺钉等方式在所述装夹紧固孔处可拆卸连接。优选的，所述装夹孔的内径大于所述内锥套的最大外径。

作为另一种具体方案，当所述工装的装夹工件为外锥体时，所述外锥体的大径端插入所述装夹孔后，所述外锥体的第二肩面固定于所述工装的装夹部远离固定部的端面上，二者采用螺钉等方式在所述装夹紧固孔处可拆卸连接。优选的，所述装夹孔的内径大于所述外锥体的最大外径。

所述第一量规包括塞规、第一卡套、第一千分表、定位盘、横梁、推杆、压簧和第一顶丝；

所述塞规为锥度塞规，带有锥体的一端插入内锥套内锥孔内，另一端与所述第一卡套和第一千分表可拆卸连接；所述塞规的锥体大径端形成有与所述定位盘配合使用的凸起；所述塞规内部沿锥体大径端向远离锥体方向形成有用于安装推杆和压簧的空腔。

所述定位盘开设有第一通孔，所述第一通孔与所述塞规锥体的大径端形成的凸起间隙配合；所述横梁与所述定位盘采用螺钉等方式可拆卸连接；所述推杆靠近所述塞规锥体大径面的一端与所述横梁采用螺钉等方式可拆卸连接，另一端与所述压簧固定连接；所述压簧远离所述推杆的一端与所述塞规的第一阶梯孔间隙配合。

在此基础上，所述塞规中部靠近锥体大径端处设置有用于插装所述横梁的导向方孔槽。

在此基础上，所述塞规远离锥体的一端轴向设置有与所述第一卡套和所述第一千分表相配合的第一阶梯孔，径向设置有用于锁定所述塞规、第一卡套和第一千分表的第一锁定孔，所述第一顶丝插入所述第一锁定孔内固定。

所述第二量规包括套规、第二卡套、第二千分表、手柄和第二顶丝；

所述套规为阶梯轴结构，大径端用于插入待测外锥体，小径端与手柄固定连接；所述套规在大径端的轴肩处与所述第二卡套和第二千分表可拆卸连接。

在此基础上，所述套规在大径端的轴肩处轴向设置有与所述第二卡套和所述第二千分表相配合的第二阶梯孔，径向设置有用于锁定所述套规、第二卡套和第二千分表的第二锁定孔；所述第二顶丝插入所述第二锁定孔内固定。

在此基础上，所述套规的小径端设置有用于安装所述手柄的安装孔和用于固定所述手柄的手柄紧固孔。

优选的，所述手柄为尼龙手柄。

本实用新型的有益之处在于：工装和量具的结合简化了锥体装配的过程，将单个锥体结构的尺寸进行有效测控，避免了锥体装配中的综合误差；使用同一个工装即可实现内锥套和外锥体的互换，仅需要更换不同的量规就能测得装配尺寸，提高了锥体组件装配的效率和精度。

附图说明

图1为本专利中内锥套装夹及检测的示意图；

图2为本专利中外锥体装夹及检测的示意图；

图3为本专利中工装结构示意图；

图4为本专利中内锥套和外锥体配合的结构示意图；

图5为本专利中用于测量内锥套的第一量规结构示意图；

图6为本专利中第一量规的塞规结构示意图；

图7为本专利中第一量规的定位盘结构示意图；

图8为本专利中用于测量外锥体的第二量规结构示意图；

图9为本专利中第二量规的套规结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例

如图1和图2所示，一种用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，包括用于装夹内锥套1及外锥体2的工装3、与所述工装3配合使用的用于检测内锥套1尺寸的第一量规4和与所述工装3配合使用的用于检测外锥体2尺寸的第二量规5，所述工装3与所述内锥套1和所述外锥体2为可拆卸连接。这种结构能够实现使用同一个工装3更换不同的量规即可实现内锥套和外锥体尺寸的检测，将检测和装配基准有效统一，提高了锥体组件制造精度和装配效率。

其中，如图3所示，所述工装3包括固定部3-1和装夹部3-2，所述固定部3-1与所述装夹部3-2为同轴旋转体；所述装夹部3-2上设置有装夹孔3-21。优选的，本实施例中所述固定部3-1与所述装夹部3-2为一底叠合而另一底不叠合的共轴圆柱体，所述固定部3-1与所述装夹部3-1 的径向长度比小于1。

在此基础上，所述装夹部3-2上还设置有至少两个装夹紧固孔3-22，所述装夹紧固孔3-22沿所述装夹部3-2环向均匀分布，优选的，本实施例中所述装夹紧固孔3-22的数量为两个，设置于所述装夹部3-2环向的对侧。

具体的，配合使用的内锥套和外锥体装配结构如图4所示，所述内锥套1环向形成有第一轴肩1-1，所述外锥体2环形形成有第二轴肩1-2，当所述内锥套1和所述外锥体2配合后，所述第一轴肩1-1远离所述外锥体2的第一肩面1-11与所述第二轴肩1-2远离所述内锥套1的第二肩面 1-21之间的距离D需要控制在一定范围内，本实用新型的装置能够分别测量内锥套1的第一肩面1-1到内锥套1内锥孔的大径端的距离L及外锥体2的第二肩面2-1到外锥体2锥面大端与外锥体缩径相交处的距离H。

所述工装3一端固定于磨床的磨床头架上，另一端用于固定工件，即固定本实施例中的内锥套1和外锥体2。所述工装3以莫式5号锥柄定位安装于磨床头架的主轴锥孔，此处为常规操作，在此不再赘述。

作为一种具体方案，如图1和图3所示，当所述工装3的装夹工件为内锥套1时，所述内锥套内锥孔的小径端插入所述装夹孔3-21后，所述内锥套的第一肩面1-1固定于所述工装3的装夹部3-2远离固定部3-1的端面上，二者采用螺钉等方式在所述装夹紧固孔3-22处可拆卸连接。优选的，所述装夹孔3-21的内径大于所述内锥套1的最大外径。

作为另一种具体方案，如图2和图3所示，当所述工装3的装夹工件为外锥体2时，所述外锥体2的大径端插入所述装夹孔3-21后，所述外锥体2的第二肩面2-1固定于所述工装3的装夹部3-2远离固定部3-1的端面上，二者采用螺钉等方式在所述装夹紧固孔3-22处可拆卸连接。优选的，所述装夹孔3-21的内径大于所述外锥体2的最大外径。

如图5所示，所述第一量规4包括塞规4-1、第一卡套4-2、第一千分表4-3、定位盘4-4、横梁4-5、推杆4-6、压簧4-7和第一顶丝4-8；

具体的，如图6和图7所示，所述塞规4-1为锥度塞规带有锥体的一端插入内锥套1内锥孔内，另一端与所述第一卡套4-2和第一千分表4-3 可拆卸连接；所述塞规4-1的锥体大径端形成有与所述定位盘4-4配合使用的凸起4-11；所述塞规4-1中部靠近锥体大径端处设置有用于插装所述横梁4-5的导向方孔槽4-12；所述塞规4-1内部沿锥体大径端向远离锥体方向形成有用于安装推杆4-6和压簧4-7的空腔4-13；所述塞规4-1 远离锥体的一端轴向设置有与所述第一卡套4-2和所述第一千分表4-3相配合的第一阶梯孔4-14，径向设置有用于锁定所述塞规4-1、第一卡套 4-2和第一千分表4-3的第一锁定孔4-15。

所述定位盘4-4包括第一固定壁4-41和第二固定壁4-42，所述第一固定壁4-41为圆形薄板，所述第二固定壁4-42为沿所述第一固定壁4-41 边缘固定连接的环形薄板，与第一固定壁4-41形成阶梯孔，所述第一固定臂上开设有第一通孔4-411，所述第一通孔4-411与所述塞规4-1锥体的大径端形成的凸起4-11间隙配合；第一固定壁4-41和第二固定壁4-42 形成的阶梯孔深度应大于第一肩面到内嵌套1内锥孔的大径端的距离L。

所述横梁4-5插装入所述导向方孔槽4-12后，与所述定位盘4-4采用螺钉等方式可拆卸连接；所述推杆4-6靠近所述塞规4-1锥体大径面的一端与所述横梁4-5采用螺钉等方式可拆卸连接，另一端与所述压簧4-7 固定连接，压簧左右两端分别定位于推杆4-6肩面和导向方孔槽4-12右端面；所述压簧4-7远离所述推杆4-6的一端与所述塞规4-1的第一阶梯孔4-14间隙配合；所述第一顶丝4-8插入所述第一锁定孔4-15内固定。

第一量规4的安装过程：将塞规4-1锥体部分插入所述内锥套1的内锥孔内，轴向调节第一千分表4-3使其表头与推杆4-6左端面接触并有微量压缩后推杆的左端面与千分表头是接触的，径向锁紧塞规4-1右端的第一顶丝4-8，使第一卡套4-2、第一千分表4-3相对塞规4-1的第一阶梯孔4-14位置固定。

内锥套1尺寸检测原理：

1.对内锥套进行装夹：将工装3以莫式5号锥柄定位安装于磨床头架的主轴锥孔内，所述内锥套1内锥孔的小径端插入所述工装3的装夹孔 3-21后，所述内锥套1的第一肩面1-1与工装3的装夹部3-2远离固定部3-1的端面叠合，采用螺钉的方式锁紧所述内锥套1和所述工装3；

2.对内锥套进行检测：所述塞规4-1的锥形部分与待测内锥套1锥孔内壁紧密贴合，定位盘4-4的第二固定壁4-42的端面与所述工装3的装夹部3-2端面接触，定位盘4-4带动横梁4-5及推杆4-6向远离所述待测内锥套1方向产生向右位移，此时压簧4-7被压缩，其反作用力使定位盘4-4与工装3接触端面更加紧密贴合，即当塞规4-1和内锥套1的内锥面紧密吻合时，定位盘4-4的第二固定壁4-42端面和工装3的装夹部3-2 端面也将紧密贴合，并且带动推杆4-6推动第一千分表4-3得到一个稳定示值，此时第一千分表4-3测量的距离为内锥套1内锥孔大端至所述第一肩面1-1的距离L。

调整第一千分表4-3的表盘将此值记为“零”。在内锥套1的实际制造过程中，以一件标准尺寸的内锥套1作为标准样板，得到第一量规4的“零”值，用调好零值的第一量规4检测其余内锥套1，每件内锥套1将测得一个相对“零”值可能为“正”、为“负”或为“零”的差值，据此差值做精加工调整，直至将全部内锥套1的L尺寸一致性控制在±0.005mm 内。

如图8和图9所示，所述第二量规5包括套规5-1、第二卡套5-2、第二千分表5-3、手柄5-4和第二顶丝5-5；

具体的，如图9所示，所述套规5-1为阶梯轴结构，所述套规5-1大径端用于插入待测外锥体2，小径端与手柄5-4固定连接；所述套规5-1 自大径端中部向内开锥形槽5-11，所述锥形槽5-11的大开口端与所述套规5-1的大径端处于同一平面上；所述套规5-1在大径端的轴肩处轴向设置有与所述第二卡套5-2和所述第二千分表5-3相配合的第二阶梯孔 5-12，径向设置有用于锁定所述套规5-1、第二卡套5-2和第二千分表5-3 的第二锁定孔5-13；所述套规5-1的小径端设置有用于安装所述手柄5-4 的安装孔5-14和用于固定所述手柄5-4的手柄紧固孔5-15。

所述套规5-1在大径端的轴肩处与所述第二卡套5-2和所述第二千分表5-3可拆卸连接，所述第二顶丝5-5插入所述第二锁定孔5-13内固定，所述手柄5-4插入所述安装孔5-14内并将螺钉插入手柄紧固孔5-15中固定，优选的，所述手柄5-4为尼龙手柄。

外锥体2尺寸检测原理：

1.将外锥体进行装夹：将工装3以莫式5号锥柄定位安装于磨床头架的主轴锥孔内，所述外锥体2的大径端插入所述装夹孔3-21后，所述外锥体2的第二肩面2-1与工装3的装夹部3-2远离固定部3-1的端面叠合，二者采用螺钉的方式进行锁紧；

2.对外锥体进行检测：当所述套规5-1的锥形槽5-1与待测外锥体2 锥面外壁紧密贴合后，所述第二千分表5-3的表头与工装3的大径端面接触，此时第二千分表5-3的表杆向远离待测外锥体2方向移动压缩，得到一个稳定示值，即为外锥体2的第二肩面2-1到外锥体2锥面大端与外锥体缩径相交处的距离H。

调整表盘将此值记为“零”。在外锥体2的实际制造过程中，以一件标准尺寸的外锥体2作为标准样板，得到第二量规5的“零”值，用调好零值的第二量规检测其余外锥体2，每件外锥体2将测得一个相对“零”值可能为“正”、为“负”或为“零”的差值，据此差值做精加工调整，直至将全部外锥体2的H尺寸一致性控制在±0.005mm内。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本实用新型，任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，其特征在于，包括用于装夹内锥套(1)及外锥体(2)的工装(3)、与所述工装(3)配合使用的用于检测内锥套(1)尺寸的第一量规(4)和与所述工装(3)配合使用的用于检测所述外锥体(2)尺寸的第二量规(5)；所述工装(3)与所述内锥套(1)和所述外锥体(2)可拆卸连接；

其中，所述工装(3)形成有固定部(3-1)和装夹部(3-2)，所述固定部(3-1)和所述装夹部(3-2)为同轴旋转体；所述装夹部(3-2)上设置有装夹孔(3-21)；

所述第一量规(4)包括塞规(4-1)、第一卡套(4-2)、第一千分表(4-3)、定位盘(4-4)、横梁(4-5)、推杆(4-6)和压簧(4-7)；

所述塞规(4-1)为锥度塞规，带有锥体的一端插入内锥套(1)内锥孔内，另一端与所述第一卡套(4-2)和第一千分表(4-3)可拆卸连接；所述塞规(4-1)内部沿锥体大径端向远离锥体方向形成有用于安装推杆(4-6)和压簧(4-7)的空腔(4-13)；所述塞规(4-1)自带有锥体的一端向第一千分表(4-3)方向依次连接有：定位盘(4-4)、横梁(4-5)、推杆(4-6)、压簧(4-7)；所述定位盘(4-4)与所述塞规(4-1)间隙配合；所述横梁(4-5)一侧与所述定位盘(4-4)可拆卸连接，另一侧与所述推杆(4-6)可拆卸连接；所述压簧(4-7)一端与所述推杆(4-6)固定连接，另一端与所述塞规(4-1)间隙配合；

所述第二量规(5)包括套规(5-1)、第二卡套(5-2)、第二千分表(5-3)和手柄(5-4)；

所述套规(5-1)为阶梯轴结构，大径端用于插入待测外锥体(2)，小径端与手柄(5-4)固定连接；所述套规(5-1)在大径端的轴肩处与所述第二卡套(5-2)和第二千分表(5-3)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，其特征在于，所述固定部(3-1)与所述装夹部(3-2)的径向长度比小于1。

3.根据权利要求1所述的用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，其特征在于，所述装夹部(3-2)上设置有至少两个装夹紧固孔(3-22)。

4.根据权利要求1所述的用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，其特征在于，所述塞规(4-1)的锥体大径端形成有凸起(4-11)；所述定位盘(4-4)设置有与所述塞规(4-1)配合使用的第一通孔(4-411)。

5.根据权利要求1所述的用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，其特征在于，所述塞规(4-1)中部靠近锥体大径端处设置有用于插装所述横梁(4-5)的导向方孔槽(4-12)。

6.根据权利要求1所述的用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，其特征在于，所述塞规(4-1)远离锥体的一端轴向设置有与所述第一卡套(4-2)和所述第一千分表(4-3)相配合的第一阶梯孔(4-14)，径向设置有用于锁定所述塞规(4-1)、第一卡套(4-2)和第一千分表(4-3)的第一锁定孔(4-15)。

7.根据权利要求1所述的用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，其特征在于，所述套规(5-1)在大径端的轴肩处轴向设置有与所述第二卡套(5-2)和所述第二千分表(5-3)相配合的第二阶梯孔(5-12)，径向设置有用于锁定所述套规(5-1)、第二卡套(5-2)和第二千分表(5-3)的第二锁定孔(5-13)。

8.根据权利要求1所述的用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，其特征在于，所述套规(5-1)的小径端设置有用于安装所述手柄(5-4)的安装孔(5-14)和用于固定所述手柄(5-4)的手柄紧固孔(5-15)。

9.根据权利要求1所述的用于检测内锥套和外锥体尺寸一致性的装置，其特征在于，所述手柄(5-4)为尼龙手柄。

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