专利名称：一种用于三维弯曲工件的检具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及检测技术，特别是涉及一种用于三维弯曲工件的检具。
背景技术：
在机械加工领域，对于批量生产的二维弯曲工件，一般采用专用检具对其形状的加工精度检测；但是，对于空间三维弯曲工件的形状检测，难以设计检具，所以一般采用激光跟踪仪、三坐标等通用三维检测仪器进行检测。这些检测方式灵活性强，检测精度比较高，但是，其设备成本非常高，并且检测周期长，不适应批量生产的要求。鉴于以上原因，对于一些形状精度要求不高的三维弯曲工件，有必要设计一种可以快速简便的检测其形状精度的检具。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于三维弯曲工件的检具，该检具能够方便快速的检查三维完全工件的形状精度，特别适用于一些批量生成的三维弯曲工件的检测。本实用新型提供一种用于三维弯曲工件的检具，包括一个基础安装板、若干检测立板、至少三个定位块；所述基础安装板为该检具提供基准面；所述检测立板是以所述被检测工件的轮廓为依据设置在所述基准面上的薄板，每个检测立板在检测位置的外形轮廓与该检测立板所在平面的被检测工件截面的待检测面的轮廓形状匹配；所述定位块具有与工件的检测定位面相配合的定位面，被检测工件能够依靠定位块提供的定位面获得检测时的定位。优选的，在各个检测立板的顶部设置弧度检测板；该弧度检测板的轮廓曲线和被检测工件的轮廓曲线几何相似。优选的，在所述弧度检测板的外缘面上设置若干个边缘检测基准块，所述边缘检测基准块包括至少一个检测平面，该检测平面作为检测的基准面满足以下要求合格的零件在以定位块的定位面为基准定位后，检测平面与工件内缘面之间的间隙在规定的数值范围内。优选的，所述被检测工件的边缘具有垂沿，所述边缘检测基准块为L形，并固定在所述弧度检测板的棱角上，其两个边均为检测平面，分别用于检测被检测工件本体和垂沿的轮廓面。优选的，还包括一个基础骨架，所述基础安装板固定在基础骨架上。优选的，在所述检测立板的外侧面设置有围板。优选的，所述被检测工件为一个圆环状三维弯曲工件，并具有一个径向连接圆环两侧的肋条；所述基础安装板为环形板，在该环形板中间设置中间支撑立筋，在中间支撑立筋顶部设置中间检测安装板；所述中间检测板的弧度和所述被检测工件的肋条的空间弧度几何相似。优选的，所述中间检测板上均勻布置若干中间检测基准块，其上表面为检测平面； 当被检测工件以定位块提供的定位面安装后，若该工件为合格工件，则被检测工件的下缘面与所述中间检测基准块的上缘面之间的间隙在规定的数值范围内。本实用新型提供的用于三维弯曲工件的检具，根据具体被检测工件的弯曲形状以及检测需求，在基准面上设置若干检测立板，这些检测立板是以所述被检测工件的轮廓为依据设置在所述基准面上的薄板，每个检测立板的外形轮廓与该检测立板所在平面的被检测工件截面的待检测面的轮廓形状匹配，所谓匹配，即该检测立板的外形轮廓采用与被检测工件截面的待检测面的轮廓几何相似的形状，但是尺寸上略有差距。在该检具上同时设置若干定位块，该定位块具有与工件的检测定位面相配合的定位面，被检测工件依靠上述定位面获得检测时的安置定位。 在该三维工件中，检测立板的外形轮廓实际上是对工件待检测曲面的抽样，各个检测立板共同形成的总的外形轮廓构成对被检测工件的待检测三维曲面的轮廓的逼近。在被检测工件被安置后，由于尺寸上的差异，该被检测工件的待检测面与所述检测立板的外缘之间，形成一定的间隙，该间隙能够被肉眼观察，若不一致或者间隙明显过大，则说明被检测工件的被检测的三维曲面不合格；若间隙�。⑶腋鞲霾糠值募湎痘疽恢拢蛩得鞲萌婧细�。优选的实施例中，为了更精确的评估三维弯曲工件的待检测面的形状尺寸与设计要求的差别，在上述检测立板顶部设置弧度检测板，该弧度检测板可以用于检测三维弯曲工件的边缘的延展弧度是否符合要求。进一步的优选方案中，在所述弧度检测板上设置边缘检测基准块，该边缘检测基准块包括至少一个检测平面，该检测平面作为检测基准面。检测时，工件定位以后，通过采用塞尺等常规测量器件，即可测量检测基准面和工件内缘面之间的间隙尺寸，比较精确的判断工件是否符合形状要求。针对一种特定的三维弯曲工件，即圆环状并具有一个连接在圆环两侧的肋条的三维弯曲工件，本实用新型提供了进一步的优选实施例。具体而言，针对圆环状部分，设置沿环形表面均勻径向布置的检测立板，针对连接圆环两侧的肋条，则设置了中间检测板，该中间检测板的弧度和所述被检测工件的肋条的空间弧度匹配。在需要的情况下，在所述中间检测板上设置中间检测基准块，该中间检测基准块提供了检测平面，用于检测所述被检测工件的肋条的曲面是否符合加工要求。
图1是本实用新型提供的用于三维弯曲工件的检具需要检测的工件；图2是本实用新型实施例提供的用于三维弯曲工件的检具的立体状态示意图，其视角为正面；图3是本实用新型实施例提供的用于三维弯曲工件的检具的立体状态示意图，其视角为反面；图4是被检测工件在本实用新型实施例提供的检具上检测时的状态图；图5是图4的A-A截面的截面图；图6是图4的B-B截面的截面4[0024]图7是图4的C-C截面的截面图；图8是图4的D-D截面的截面图。
具体实施方式
请参看图1，该图为本实用新型实施例提供的三维弯曲工件的立体图。该三维弯曲工件为一个圆环状三维弯曲工件，并具有一个连接在圆环径向两侧的肋条。上述圆环以及肋条在空间上均为三维曲面形式。另外，在该工件的圆环外缘设有向工件凹入方向垂下的垂沿。请参看图2，该图为本实施例提供的三维弯曲工件检具的立体状态示意图，其视角为正面；请同时参看图3，该图为本实施例提供的三维弯曲工件检具的立体状态示意图，其视角为反面。请同时参看图4，该图为本实施例提供的三维弯曲工件检具实际测量时的状态图。请同时参看图5，该图为图4的A-A截面的截面图；请同时参看图6，该图为图4的B-B 截面的截面图；请同时参看图7，该图为图4的C-C截面的截面图；请同时参看图8，该图为图4的D-D截面的截面图。如图2和图3所示，该三维弯曲工件的检具具有一个基础骨架1，该基础骨架1为整个检具提供基础支撑构架，其结构根据该检具的整体形状需要设计，在本实施例中，具体是中间具有十字支撑的框型构架。在上述基础骨架1上，以焊接方式焊接有基础安装板2，该基础安装板2的顶面为该检具的基准面。该基础安装板2为环形。在所述基础安装板2的顶面上，即基准面上，设置有若干检测立板3，在本实施例中，具体为36块检测立板3，所述检测立板3是以所述待的三维弯曲工件的轮廓为依据，设置在所述基准面上的薄板，每个检测立板3在检测位置的外形轮廓与该检测立板3所在平面的被检测工件截面的待检测面的轮廓形状匹配，上述所谓的匹配，就是指该检测立板3 的外形轮廓与该截面位置被检测工件的外形轮廓几何相似，但是在尺寸上不同，主要是为被检测工件留下空隙以便被检测工件能够被安置在检测位置，以及便于观察和测量。上述设置的原理在于，以检测立板3作为取样面，多个检测立板3就相当于在三维弯曲工件的多个位置进行了取样，只要设置的取样位置合理，通过上述检测立板3的外形轮廓就能够较好的“勾画”出整个三维弯曲工件的待检测弯曲面的空间几何轮廓，在设置了合适的定位块，以定位块的提供的定位面对工件定位以后，就可以使用上述各个检测立板3形成的外形轮廓对三维弯曲工件进行检测。但是，仅仅依靠检测立板3的检测方式只适用于要求很低的场合，只能目视评估三维弯曲工件的形状是否合格，本实施例中需要检测的三维弯曲工件的检测要求较高，需要获得更精确的检测效果。为此，需要增加一些相关的机构。请继续参考图2和图3，在36块检测立板3的顶部根据被检测的三维工件在环形上延展的轮廓曲线设置弧度检测板4，该弧度检测板4在空间的轮廓曲线和三维工件几何相似。请继续参考图2，在所述弧度检测板4的顶面，在一端设置第一定位块5，在另一端相隔一段距离设置两个第二定位块7，两者均用螺栓或者其他可靠的方式固定在弧度检测板4上，这样，三个定位块构成了完整的定位面。
5[0034]图2还示出，在所述弧度检测板4的顶面和外侧面，均勻设置有38块边缘检测基准块6，这些边缘检测基准块6呈L型安置在所述弧度检测板4的顶面和外侧面两个外缘面形成的棱角上，这些边缘检测基准块6的外表面均为平直光滑的平面，可以作为进行测量的基准面。为了增加所述检测立板3的强度，避免其在使用过程中容易发生折弯等变形，在这些检测立板3的外侧面，还设置了围板11。同样处于强度的考虑，在所述基础骨架1的四角，用加强板12加强。在本实施例中，三维弯曲工件具有径向的肋条，该肋条的空间弯曲情况也需要检测。为了检测该肋条的三维弯曲情况，在所述基础安装板2的中部(所述中部是和第一定位块、第二定位块的两端相对而言的)两边设置中间支撑立筋8，在中间支撑立筋8顶部设置中间检测安装板9，该中间检测安装板9的弧度和所述工件的肋条的弧度几何相似。由于基础骨架1的中间设置有十字支撑的肋条，可以采用在相应的肋条上设置一系列合适的支撑块支撑中间检测安装板9，保证中间检测安装板9的弧度。在所述中间检测安装板9的顶面设置了若干中间检测基准块10，这些中间检测基准块10的顶面为平直光滑的平面，可作为测量基准面。在本实施例中，所述中间检测基准块10的数目为6个，在所述中间检测安装板9顶面均勻布置。请参看图4，该图为被检测工件在该检具上检测时的情况。请同时参看图5-图8， 这些图均为图4中示出的各个截面的截面图。首先，检测所述被检测工件时，将所述被检测工件的定位面定位在所述第一定位块5和第二定位块7确定的定位面上，上述三点确定的平面，使工件获得了平面上可靠的定位。图5示出A-A截面的情况，在该截面位置，第一定位块5为被检测工件提供了两个定位面，一个在顶面，一个在侧面，侧面是通过获得被检测工件的垂沿获得定位。请同时参看图 6，该图示出所述B-B截面的情况，该截面位置为第二定位块7的截面位置。可以看出，在该位置，所述第二定位块7的顶面为工件提供了一个定位面，同样，在另外一个第二定位块7 所在位置，另一个第二定位块7的顶面同样给其工件提供了定位面。通过上述定位块提供的定位面，所述工件能够被在该检具上准确定位，对其检测成为可能。请参看图7，该图为被检测工件定位完成以后，一个边缘检测基准块6所在位置的截面。从该图可以看出，被检测工件在该位置的下缘面与所述边缘检测基准块6顶部的检测基准面之间存在间隙，使用塞尺或者其他通用工具，可以测量出该间隙的尺寸；同样的， 被检测工件在该位置的垂沿的内缘面与所述边缘检测基准块6侧面的检测基准面之间同样存在间隙，使用塞尺或者其他通用工具，可以测量出该间隙的尺寸；在图7中，示出上述两个间歇均为5mm。被检测工件的制造存在一定公差，上述两个间隙的尺寸在要求的公差范围内，则被检测工件在该位置即为合格。同样的，可以检测其他37个边缘检测基准块6所在位置被检测工件与相应的检测基准面之间的间隙值，获得对被检测工件的整体评价。请参看图8，该图示出D-D截面的示意图，该图示出一个中间检测基准块10所在位置的截面。由该图可知，所述中间检测基准块10的顶面(即为其检测基准面)和被检测工件的肋条的下缘面之间存在间歇，使用塞尺等通用量具即可检测该间歇，如果该间歇值在要求的公差范围内，则被检测工件的肋条的下缘面的三维形状在该位置是合格的。同样的， 可以获得其他5个中间检测基准块10的顶面和肋条下缘面之间的间隙值，获得对被检测工件的肋条的下缘面的三维形状的评价。通过上述方法，即可获得对被检测工件的几个曲面的比较准确的评价，能够满足一定精度满为内的检测要求。在精度要求不高的情况下，上述检具可以进一步简化，例如，简化成为只设置检测立板3，同时设置几个固定在所述基础安装板2顶面的定位块提供定位面。这样，对被检测工件定位以后，观察所述检测立板3的顶面和工件下缘面、侧面和工件垂沿内缘面之间的间隙值，可以大致判断被检测工件是否合格；这种情况下，将无法获得相关位置的具体数值。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员， 依据本实用新型的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
权利要求1.一种用于三维弯曲工件的检具，其特征在于，包括一个基础安装板、若干检测立板、 至少三个定位块；所述基础安装板为该检具提供基准面；所述检测立板是以所述被检测工件的轮廓为依据设置在所述基准面上的薄板，每个检测立板在检测位置的外形轮廓与该检测立板所在平面的被检测工件截面的待检测面的轮廓形状匹配；所述定位块具有与工件的检测定位面相配合的定位面，被检测工件能够依靠定位块提供的定位面获得检测时的定位。
2.根据权利要求1所述的用于三维弯曲工件的检具，其特征在于，在各个检测立板的顶部设置弧度检测板；该弧度检测板的轮廓曲线和被检测工件的轮廓曲线几何相似。
3.根据权利要求2所述的用于三维弯曲工件的检具，其特征在于，在所述弧度检测板的外缘面上设置若干个边缘检测基准块，所述边缘检测基准块包括至少一个检测平面。
4.根据权利要求3所述的用于三维弯曲工件的检具，其特征在于，所述被检测工件的边缘具有垂沿，所述边缘检测基准块为L形，并固定在所述弧度检测板的棱角上，其两个边均为检测平面，分别用于检测被检测工件本体和垂沿的轮廓面。
5.根据权利要求1所述的用于三维弯曲工件的检具，其特征在于，还包括一个基础骨架，所述基础安装板固定在基础骨架上。
6.根据权利要求1所述的用于三维弯曲工件的检具，其特征在于，在所述检测立板的外侧面设置有围板。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的用于三维弯曲工件的检具，其特征在于，所述被检测工件为一个圆环状三维弯曲工件，并具有一个径向连接圆环两侧的肋条；所述基础安装板为环形板，在该环形板中间设置中间支撑立筋，在中间支撑立筋顶部设置中间检测安装板；所述中间检测板的弧度和所述被检测工件的肋条的空间弧度几何相似。
8.根据权利要求7所述的用于三维弯曲工件的检具，其特征在于，所述中间检测板上均勻布置若干中间检测基准块，其上表面为检测平面。
专利摘要本实用新型提供一种用于三维弯曲工件的检具，包括一个基础安装板、若干检测立板、至少三个定位块；基础安装板的顶面为安装所述检测立板和所述定位块提供基准面；检测立板是以所述被检测工件的轮廓为依据设置在所述基准面上的薄板，每个检测立板的外形轮廓与该检测立板所在平面的被检测工件截面的待检测面的轮廓形状匹配；定位块具有与工件的检测定位面相配合的定位面，被检测工件能够依靠定位块提供的定位面获得检测时的安置定位。通过该三维弯曲工件的检具，可以方便的三维弯曲工件的三维曲面进行检测。
文档编号G01B3/14GK202008331SQ20102068123
公开日2011年10月12日 申请日期2010年12月24日 优先权日2010年12月24日
发明者史丽萍, 李宝旺, 李永军 申请人:唐山轨道客车有限责任公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
