CN216940235U - 一种用于高精度检测的内孔定位工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种用于高精度检测的内孔定位工具，将设计基准为内孔的盘类零件快速准确的将设计基准转换为轴或中心孔，可通用于各类检测设备如万能工具显微镜、立式投影仪、三坐标测量机等的定位系统对盘类零件进行快速定位。本实用新型不仅定位精度高，还可对多规格盘类零件内孔要素的公差要求进行快速识别，在提高批量检测盘类零件的测量准确性、定位可靠性的同时进一步提升了检测效率。

Description

一种用于高精度检测的内孔定位工具

技术领域

本实用新型涉及机械加工和机械检测领域，具体涉及一种用于高精度检测的内孔定位工具。

背景技术

飞机制造装配过程中存在着大量不同加工要求的刀具、工具以及零部件，其尺寸、形状、位置度要求等参数各有不同。在开展各类机械加工以及检测验收工作时，一个至关重要的环节即选用一个稳定可靠的基准。该基准的选用是保证零部件制造以及检测验收精度的“根”，它将始终贯穿整个零部件的加工以及测量的全过程。

目前，检验人员对于具有回转要素特征的精加工刀具，工具以及零部件开展精密测量工作时大多选用设计或工艺基准，如中心孔或者圆柱外圆作为测量基准，采用顶尖架或V型架进行定位。但对一些设计基准为内孔且具有外圆分度加工要求的盘类零件，由于其设计特点零件厚度较薄、外型通过分度加工后非整圆等因素的影响，当检验人员通过现有检测设备对盘类零件开展回转测量工作时原有的定位方式顶尖架、V型架等，无法对盘类零件的测量基准进行快速有效的定位，只能采用配磨穿芯棒的方式，但由于盘类零件厚度薄、内孔定位面短且大小不一，针对大批量装夹以及测量过程中极易造成装夹不正，夹持不稳的情况，导致批量检测盘类零件时定位精度低、测量误差大、检测效率不高等问题，对生产部门的生产周期、质量、成本控制都带来了的影响。

发明内容

为解决现有技术的上述缺陷，本实用新型提供一种用于高精度检测的内孔定位工具，将设计基准为内孔的盘类零件快速准确的将设计基准转换为轴或中心孔，可通用于各类检测设备，如万能工具显微镜、立式投影仪、三坐标测量机等的定位系统对盘类零件进行快速定位。本实用新型不仅定位精度高，还可对多规格的盘类零件内孔要素的公差要求进行快速识别，在提高批量检测盘类零件的测量准确性、定位可靠性的同时进一步提升了检测效率。

为了实现上述实用新型目的，本实用新型具体内容如下：

一种用于高精度检测的内孔定位工具，用于检测盘类零件，包括基准转换轴、用于检测盘类零件内孔内径大小的可替换定位套、用于检测盘类零件端面贴合垂直度的纠偏固紧套筒；

所述基准转换轴穿过纠偏固紧套筒与纠偏固紧套筒可拆卸地连接；

所述基准转换轴穿过可替换定位套与可替换定位套可拆卸地连接；

所述可替换定位套为侧边呈递减的微锥结构，可替换定位套穿过盘类零件内孔，并与可替换定位套的微锥面可滑动地连接；

所述基准转换轴包括夹持部、自锁固定部、导向部、纠偏固紧部；

所述自锁固定部一端与夹持部固定连接，另一端与导向部固定连接；

所述导向部一端与自锁固定部固定连接，另一端与纠偏固紧部固定连接；

所述自锁固定部为自锁安装轴；

所述自锁安装轴外锥面与可替换定位套上的圆锥孔旋转研合固定；

所述圆锥孔为可替换定位套的圆锥孔，设置在基准转换轴穿过可替换定位套的面中心。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述可替换定位套包括安装拆卸孔、最大极限偏差尺寸刻线、最小极限偏差尺寸刻线；

所述安装拆卸孔设置在可替换定位套微锥面上；

所述最大极限偏差尺寸刻线与最小极限偏差尺寸刻线间隔设置在可替换定位套8微锥面两侧；

所述最大极限偏差尺寸刻线设置在微锥面大尺寸一侧；

所述最小极限偏差尺寸刻线设置在微锥面小尺寸一侧。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述夹持段为用于夹持固定的定位杆；

所述导向段为导向杆；

所述纠偏固紧段为螺纹杆；

所述定位杆与自锁安装轴一端固定连接；

所述自锁安装轴未与定位杆连接的一端与导向杆固定连接；

所述导向杆未与自锁安装轴连接的一端与螺纹杆固定连接。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述偏固紧套筒包括纠偏套、深沟球轴承、旋合螺帽；

所述深沟球轴承一端与纠偏套可拆卸地连接，一端与旋合螺帽可拆卸地连接；

所述旋合螺帽与螺纹杆旋合连接；

所述旋合螺帽上设置的内锥孔为螺纹孔。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述纠偏套包括定位端面、避让孔、导向孔；

所述定位端面为纠偏套与盘类零件表面连接的一面；

所述避让孔和导向孔为设置在纠偏套内的一组内锥台阶孔，大孔为避让孔，小孔为导向孔；

所述可替换定位套可滑动地穿过避让孔；

所述导向杆可滑动地穿过导向孔，所述深沟球轴承从导向孔未与导向杆连接一侧可滑动地穿过导向孔。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述夹持部可与用于定位的V型架固定连接。

为了更好地实现本实用新型，更进一步地，所述夹持部可与用于固定的顶尖架通过基准转换轴两端的中心孔固定连接。

本实用新型具有以下有益效果：

通过高精度检测的内孔定位工具无损转换设计基准，实现以内孔作为设计基准的盘类零件，在基准转换中对其内径尺寸的合格与否进行快速识别；完成基准转换后将其设计基准快速准确的转换为中心孔或轴，在大幅提高通用检测设备针对盘类零件的检测能力以及测量精度的同时进一步提升了检测效率，具有转换基准精度高、定位可靠易夹持、结构简单成本低等特点。

附图说明

图1为本实用新型结构分解图；

图2为本实用新型基准转换轴与可替换定位套连接结构示意图；

图3为本实用新型纠偏固紧套筒结构示意图；

图4为本实用新型纠偏套内部结构示意图；

图5为本实用新型装配分解图；

图6为本实用新型实现基准转换效果图；

图7为本实用新型V型架定位效果图；

图8为本实用新型顶尖架定位效果图；

图9为本实用新型不同内径可替换定心套结构示意图。

其中，1、基准转换轴，2、定位杆，3、自锁安装轴，4、导向杆，5、螺纹杆，6、安装拆卸孔，7、最大极限偏差尺寸刻线，8、可替换定心套，9、最小极限偏差尺寸刻线，10、圆锥孔，11、中心孔，12、纠偏固紧套筒，13、纠偏套，14、定位端面，15、避让孔，16、导向孔，17、深沟球轴承，18、螺纹孔，19、旋合螺帽，20、盘类零件，21、盘类零件内孔。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，应当理解，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术工作人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

本实施例提出一种用于高精度检测的内孔定位工具，用于检测盘类零件20，如图1、图2、图5、图6所示，包括基准转换轴1、用于检测盘类零件20内孔内径大小的可替换定位套8、用于检测盘类零件20端面贴合垂直度的纠偏固紧套筒12；

所述基准转换轴1穿过纠偏固紧套筒12与纠偏固紧套筒12可拆卸地连接；

所述基准转换轴1穿过可替换定位套8与可替换定位套8可拆卸地连接；

所述可替换定位套8为侧边呈递减的微锥结构，可替换定位套8穿过盘类零件20内孔，并与可替换定位套8的微锥面可滑动地连接；

所述基准转换轴1包括夹持部、自锁固定部、导向部、纠偏固紧部；

所述自锁固定部一端与夹持部固定连接，另一端与导向部固定连接；

所述导向部一端与自锁固定部固定连接，另一端与纠偏固紧部固定连接；

所述自锁固定部为自锁安装轴3；

所述自锁安装轴3外锥面与可替换定位套8上的圆锥孔10旋转研合固定；

所述圆锥孔10为可替换定位套8的内锥孔，设置在基准转换轴1穿过可替换定位套8的面中心。

工作原理：如图2所示，同时利用自锁安装轴3外圆锥度与可替换定心套8圆锥孔10配做，通过自锁安装轴3进行着红检查，且确保可替换定心套的圆锥孔10的着红接触面积大于85%，当大于85%时，代表旋转装入并研合的两圆锥面，可实现自锁，避免了装夹零件回转过程中出现自转或松动。另外可替换定心套8还加工有安装拆卸孔6，利用撬棍插入安装拆卸孔6，顺或逆时针转动可替换定心套8，即可实现快速安装自锁以及解锁拆卸。

进一步的将可替换定心套8安装并研合在自锁安装轴3上，通过基准转换轴1上的中心孔11定位（采用一致的加工基准确保同轴度≯1μm），并按照不同规格的内径尺寸即根据公差：即小头尺寸＜最小极限偏差控制、大头尺寸＞最大极限偏差控制来精加工可替换定心套8的微锥定位外圆；所述定位外圆采用微锥设计的目的：当不同规格的盘类零件20接触到对应规格的圆锥定位面时，只要盘类零件内孔21符合公差要求均能实现准确定位，避免了批量加工的盘类零件的内孔尺寸受加工一致性的影响在公差要求范围内变化时，因孔径大小不一造成零件无法装入或配合过松进而导致的定位误差。同时也尽可能的保留了一定的定位接触面，避免了以线接触造成的定位不稳，进一步确保定心同轴精度。利用相同大小的圆锥孔作为基准，加工不同外径大小的可替换定心套8，实现了针对不同规格内孔的快速定心限位。

实施例2：

本实施例在上述实施例1的基础上，进一步地，如图2、图9所示，所述可替换定位套8包括安装拆卸孔6、最大极限偏差尺寸刻线7、最小极限偏差尺寸刻线9；

所述安装拆卸孔6设置在可替换定位套8微锥面上；

所述最大极限偏差尺寸刻线7与最小极限偏差尺寸刻线9间隔设置在可替换定位套8微锥面两侧；

所述最大极限偏差尺寸刻线7设置在微锥面大尺寸一侧；

所述最小极限偏差尺寸刻线9设置在微锥面小尺寸一侧。

工作原理：可替换定心套8根据内孔公差要求，通过实测的最小极限偏差位置以及最大极限偏差位置分别做有刻线，最大极限偏差位置设置有最大极限偏差尺寸刻线7，当盘类零件内孔21穿过基准转换轴1上的导向杆4并与圆锥定位面14同轴接触时，其接触位置超过小端尺寸上的最小极限偏差尺寸刻线9，且不超过大端尺寸上的最大极限偏差尺寸刻线7即可快速判定盘类零件内孔21尺寸合格，反之即为不合格。该步骤通过来回翻转180°，对盘类零件内孔21进行测量，并通过两次相较刻线位置的变化进行综合判定，有效避免了加工造成的锥孔超大或超小被误收误判的情况。

本实施例的其他部分与上述实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1-2任一项的基础上，进一步地，如图1所示，所述夹持段为用于夹持固定的定位杆2；

所述导向段为导向杆4；

所述纠偏固紧段为螺纹杆5；

所述定位杆2与自锁安装轴3一端固定连接；

所述自锁安装轴3未与定位杆2连接的一端与导向杆4固定连接；

所述导向杆4未与自锁安装轴3连接的一端与螺纹杆5固定连接。

本实施例的其他部分与上述实施例1-2任一项相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上，进一步地，所述偏固紧套筒12包括纠偏套13、深沟球轴承17、旋合螺帽19；

所述深沟球轴承17一端与纠偏套13可拆卸地连接，一端与旋合螺帽19可拆卸地连接；

所述旋合螺帽19与螺纹杆5旋合连接；

所述旋合螺帽19上设置的内锥孔为螺纹孔18。

工作原理：依次将深沟球轴承17采用压配合的形式，压入旋合螺帽19按深沟球轴承外径配做的安装孔内固紧，再次将安装有深沟球轴承17的旋合螺帽19压入纠偏套13小端一侧，按深沟球轴承17内径小过盈配做的圆柱体。必要时深沟球轴承17的安装采用金属胶粘合，确保连接紧固的同时利用深沟球轴承17内外径转动的原理，使得纠偏套13不动的情况下，旋合螺帽19能够灵活转动。

将基准转换轴1靠导向杆4一端穿过盘类零件上的基准孔，使其基准转换轴1上对应规格的可替换定心套8与盘类零件上的基准孔接触，实现初步的定心同轴，再将纠偏套筒12的避让孔15一侧套入导向杆4一端直至旋合螺帽19与基准转换轴上的螺纹杆5进行旋合，旋合过程中利用导向孔16与导向杆4外圆的滑配合导向，确保螺纹旋合过程呈轴向的直线运动，消除了内外螺纹旋合间隙以及螺纹同心度带来的装夹误差，并保证纠偏套13的定位端面14垂直于基准转换轴1的同时，面贴合并压紧盘类零件20，该过程纠偏套13不发生旋转，当接触精加工的盘类零件20的端面时不产生旋转摩擦力故避免了对其精加工的表面质量造成损伤，充分利用了纠偏固紧套筒12移动的直线度以及其端面与轴线的垂直度实现纠偏固定。进一步使得盘类零件20与工具的轴线重合固定，有效避免了因盘类零件20安装不正，在回转过程中引起的零件偏摆、跳动等情况；从而实现了将盘类零件内孔21设计基准快速准确的转换为中心孔或外圆。当开展测量工作时，即可选用基准转换轴的中心孔11或定位杆2外圆作为装夹基准，利用传统的定位系统，如顶尖架23、V型架22进行快速装夹定位，并运用各类检测设备对盘类零件20的被测要素进行精密测量工作。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上，进一步地，如图3、图4所示，所述纠偏套13包括定位端面14、避让孔15、导向孔16；

所述定位端面14为纠偏套13与盘类零件20表面连接的一面；

所述避让孔15和导向孔16为设置在纠偏套13内的一组内锥台阶孔，大孔为避让孔15，小孔为导向孔16；

所述避让孔15可滑动地穿过可替换定位套8；

所述导向孔16一端可滑动地穿过导向杆4，一端可滑动地穿过深沟球轴承17。

工作原理：纠偏套13为台阶圆柱体，纠偏套13内设台阶孔：①大孔为避让孔15，为避免旋合至基准转换轴1上的圆锥定位面时不与圆锥定位面发生干涉；②后段孔按照基准转换轴1上的导向杆4配磨，保证其配合间隙≯2μm并保证装配后在导向杆4上灵活滑动；③大端端面一侧，通过以导向孔16为加工基准精加工大端端面，保证该导向孔16与纠偏套13大端端面的垂直度≯1μm。通过加工控制确保纠偏固紧套筒12的定位端面14与导向杆4的直柄外圆装配后垂直度≯2μm。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

实施例6：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上，进一步地，如图7所示，所述夹持部与用于定位的V型架22固定连接。

工作原理：如图7所示本实用新型使得盘类零件20的设计基准内孔与基准转换轴1的轴线重合。当需定位测量时可利用V型架22对其定位杆2的外圆进行定位，从而实现进一步的精密测量工作。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

实施例7：

本实施例在上述实施例1-5任一项的基础上，进一步地，如图8所示，夹持部与用于固定的顶尖架23通过基准转换轴1两端的中心孔11固定连接。

工作原理：如图8所示本实用新型使得盘类零件20的设计基准内孔与基准转换轴1的轴线重合。当需定位测量时可利用顶尖架23对其中心孔11进行定位，从而实现进一步的精密测量工作。

本实施例的其他部分与上述实施例1-5任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于高精度检测的内孔定位工具，用于检测盘类零件（20），其特征在于，包括基准转换轴（1）、用于检测盘类零件（20）内孔内径大小的可替换定位套（8）、用于检测盘类零件（20）端面贴合垂直度和轴向移动直线度的纠偏固紧套筒（12）；

所述基准转换轴（1）穿过纠偏固紧套筒（12）与纠偏固紧套筒（12）可拆卸地连接；

所述基准转换轴（1）穿过可替换定位套（8）与可替换定位套（8）可拆卸地连接；

所述基准转换轴（1）包括依次轴向连接成一体的夹持部、自锁安装轴（3）、导向部、纠偏固紧部；

所述可替换定位套（8）为侧边递减的微锥结构，套接在自锁安装轴（3）上，且微锥结构的直径较小的一端朝向导向部，可替换定位套（8）穿过盘类零件（20），盘类零件（20）与可替换定位套（8）的微锥面可滑动地连接；

所述可替换定位套（8）包括安装拆卸孔（6）、最大极限偏差尺寸刻线（7）、最小极限偏差尺寸刻线（9）；

所述安装拆卸孔（6）设置在可替换定位套（8）的微锥面上；

所述最大极限偏差尺寸刻线（7）与最小极限偏差尺寸刻线（9）间隔设置在可替换定位套（8）的微锥面两侧；所述可替换定位套（8）的中线对应的半径为盘类零件内孔（21）的要求半径；

所述最大极限偏差尺寸刻线（7）设置在微锥面大尺寸一端的前段，且距离可替换定位套（8）的中线的直线距离为盘类零件内孔（21）的最大正误差范围；

所述最小极限偏差尺寸刻线（9）设置在微锥面小尺寸一端的前段，且距离可替换定位套（8）的中线的直线距离为盘类零件内孔（21）的最大负误差范围的绝对值；

在所述可替换定位套（8）被基准转换轴（1）穿过的面中心上设置有圆锥孔（10），所述自锁安装轴（3）外锥面与所述圆锥孔（10）旋转研合固定。

2.如权利要求1所述的一种用于高精度检测的内孔定位工具，其特征在于，所述夹持部为用于夹持固定的定位杆（2）；

所述导向部为导向杆（4）；

所述纠偏固紧部为螺纹杆（5）；

所述定位杆（2）与自锁安装轴（3）一端固定连接；

所述自锁安装轴（3）未与定位杆（2）连接的一端与导向杆（4）固定连接；

所述导向杆（4）未与自锁安装轴（3）连接的一端与螺纹杆（5）固定连接。

3.如权利要求2所述的一种用于高精度检测的内孔定位工具，其特征在于，所述纠偏固紧套筒（12）包括纠偏套（13）、深沟球轴承（17）、旋合螺帽（19）；

所述深沟球轴承（17）一端与纠偏套（13）可拆卸地连接，另一端与旋合螺帽（19）可拆卸地连接；

所述旋合螺帽（19）与螺纹杆（5）旋合连接；

所述旋合螺帽（19）上设置的内锥孔为螺纹孔（18）。

4.如权利要求3所述的一种用于高精度检测的内孔定位工具，其特征在于，所述纠偏套（13）包括定位端面（14）、避让孔（15）、导向孔（16）；

所述定位端面（14）为纠偏套（13）与盘类零件（20）表面连接的一面；

所述避让孔（15）和导向孔（16）为设置在纠偏套（13）内的一组内锥台阶孔，所述避让孔（15）大于导向孔（16）；

所述可替换定位套（8）可滑动地穿过避让孔（15）；

所述导向杆（4）可滑动地穿过导向孔（16），所述深沟球轴承（17）从导向孔（16）未与导向杆（4）连接一侧可滑动地穿过导向孔（16）。

5.如权利要求1所述的一种用于高精度检测的内孔定位工具，其特征在于，所述夹持部与用于定位的V型架（22）固定连接。

6.如权利要求1所述的一种用于高精度检测的内孔定位工具，其特征在于，所述夹持部与用于固定的顶尖架（23）通过基准转换轴（1）两端的中心孔（11）连接。

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