专利名称：内球截面圆直径测具及测量方法
技术领域：
本发明涉及一种测量工具及基于该测具的测量方法，尤其涉及一种内球截面圆直径测具以及测量方法。
背景技术：
高压柱塞泵的重要零件保持架，如图1a以及图lb，其放大图中DO尺寸Φ64. 226±0. 05为关键尺寸，需100%检测，见图2。DO为距A面距离Z0=2±0. 01处的截面圆直径。对其进行测量时，采用三坐标测量机采点计量的方法，此测量方法对技术人员的技能要求较高，加工工人往往不具备该技能。在对保持架零件进行加工时，其内球面采用磨削，该方法不能实现零件用磨床夹具定位加紧在磨床上的检测，零件 需反复拆卸，重复定位误差增大，检测时间长，效率低，不能满足现场批量生产。
发明内容
为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可满足内球定距离截面圆直径的检测、测量方法可靠、适用现场及批量生产以及使用方便的内球截面圆直径测具。本发明的技术解决方案是本发明提供了一种内球截面圆直径测具，其特殊之处在于所述内球截面圆直径测具包括基座、第一活动测量单元、第一数据读取装置、第二活动测量单元、第二数据读取装置以及固定测量单元；所述固定测量单元包括两个等高的固定球头；所述两个固定球头固定设置在基座上；所述第一活动测量单元的移动中心与两个固定球头在同一平面上成等腰三角形；所述第一活动测量单元的一端通过弹簧与第二活动测量单元相连；所述第一活动测量单元的另一端与第一数据读取装置的读数表测头接触；所述第二数据读取装置止靠在第二活动测量单元一端；所述第一活动测量单元与第二活动测量单元在基座上并沿第二活动测量单元与第一活动单元之间的连线所处的轴线进行轴向槽间隙滑动。上述第二活动测量单元的移动中心与第一活动测量单元的移动中心是等高的。上述第一活动单元与第二活动单元均包括活动量杆以及活动球头；所述活动量杆呈L型；所述L型的活动量杆包括水平段以及与水平段相连接的竖直段；所述水平段设置在基座上并在基座上进行槽间隙滑动；所述活动球头设置在竖直段上。上述内球截面圆直径测具还包括用于夹持或支撑数据读取装置的表架；所述表架与基座通过螺钉固定连接。上述内球截面圆直径测具还包括均布设置在基座上的支承；所述支承4个。上述第一数据读取装置以及第二数据读取装置是所用读数表，该读数表是百分表或千分表。上述固定球头通过孔轴过盈配合与基座连接；所述活动球头通过孔轴过盈配合与活动量杆连接。
上述内球截面圆直径测具还需与测量底座及标准件合用，所述测量底座与标准件均是独立结构。一种基于上述的内球截面圆直径测具的测量方法，其特殊之处在于所述测量方法包括以下步骤I)将标准件放在设置有内孔的测量底座上，使两个固定球头止靠在标准件的内球面上；使两活动球头通过弹簧接触零件内球面，将数据读取装置的读数均调零；2)将标准件替换为待测保持架零件，并将待测保持架零件置于有内孔的测量底座上，使两个固定球头止靠在待测保持架零件的内球面上；使两活动球头通过弹簧接触零件内球面，采用数据读取装置读取待测保持架零件的相关读数；3)计算步骤2)中的读数值，所述读数值是待测保持架零件的DO值与标准件DO值的差值；4)根据步骤3)所得到的差值判断待测保持架零件是否属于合格产品。上述步骤3)中的计算读数值是将两个数据读取装置上的读数的代数和相加。本发明的优点是本发明利用小圆弧与大圆弧的内切点作测量点，并通过测具的结构实现ZO位置的测量，需设计计算两活动球头球心与支承定位面的实际距离。通过两固定球头止靠零件内球面实现定位，同时两活动球头通过弹簧力接触零件内球面，两个千分表或百分表的读数和与标准件比较测量。本发明对保持架零件的内球面采用磨削加工，兼顾了零件用磨床夹具定位加紧在磨床上的检测，实现磨削后即可检测，不必拆卸后测量，减小重复定位误差，是一种专用测量夹具及测量方法，可满足内球定距离截面圆直径的检测，适用现场及批量生产，使用简单、可靠。
图1a是零件保持架的结构示意图；图1b是图1a的侧视结构示意图；图2是零件保持架中DO所在处的放大示意图；图3是本发明所提供的内球截面圆直径测具的结构示意图；图4是基于本发明所提供的测具在测量过程中的示意图；其中1-数据读取装置；2-盖板；3_活动量杆；4_活动球头；5_固定球头；6-支承；7-基座；8_弹簧；9_待测保持架零件；10_测量底座；
具体实施例方式参见图3，本发明提供了一种内球截面圆直径测具，该内球截面圆直径测具包括基座7、第一活动测量单元、第一数据读取装置1、第二活动测量单元、第二数据读取装置I以及固定测量单元；固定测量单元包括两个等高的固定球头5 ;两个固定球头5固定设置在基座7上；第一活动测量单元的移动中心与两个固定球头5在同一平面上成等腰三角形；第一活动测量单元的一端通过弹簧8与第二活动测量单元连接；第一活动测量单元的另一端与第一数据读取装置I读数表测头接触；第二活动测量单元与第一活动测量单元之间通过弹簧8连接；所述第二数据读取装置I止靠在第二活动测量单元一端；第二活动测量单元与第一活动单元之间的连线对两固定球头5之间的连线是平分且垂直的；第一活动测量单元与第二活动测量单元在基座7上并沿第二活动测量单元与第一活动单元之间的连线所处的轴线进行轴向槽间隙滑动。第二活动测量单元的移动中心与第一活动测量单元的移动中心是等高的。仅仅利用一个活动测量单元，对于本发明而言，可以通过相对复杂的运算，就完全可以实现的测量的目的。为了使计算过程或测量过程变得简单，本发明采用两个活动测量单元。第一活动单元与第二活动单元均包括活动量杆3以及活动球头4 ;活动量杆3呈L型；L型的活动量杆3包括水平段以及与水平段相连接的竖直段；水平段设置在基座7上并在基座7上进行槽间隙滑动；活动球头4设置在竖直段上。内球截面圆直径测具还包括用于夹持或支撑数据读取装置I ;数据读取装置I与基座7通过螺钉固定连接。内球截面圆直径测具还包括均布设置在基座7上的支承6 ;支承6有4个；支承6与基座7通过孔轴过盈配合连接。第一数据读取装置I以及第二数据读取装置I均是百分表或千分表。2个固定球头5通过孔轴过盈配合与基座7连接；活动球头4通过孔轴过盈配合与活动量杆3连接。盖板2通过螺钉和销子与基座7连接。本发明在使用过程中需要与测量底座和标准件合用。测量底座和标准件为独立结构，测量底座见图4中件号10，标准件结构与零件外形相似，考虑加工简单，不必设计成内球面，设计内孔即可，但内孔尺寸需计算，结构图略。本发明的测量原理是本发明利用小圆弧与大圆弧的内切点作测量点，并通过测具的结构实现ZO位置的测量，需设计计算两活动球头球心与支承定位面的实际距离。通过两固定球头止靠零件内球面实现定位，同时两活动球头通过弹簧力接触零件内球面，两个千分表或百分表的读数和与标准件比较测量。本发明在提供上述测量夹具的同时，还提供了一种基于上述内球截面圆直径测具的测量方法，该测量方法包括以下步骤I)如图4所示，将标准件放在有内孔的测量底座10上，通过手轻推测具使固定球头止靠零件内球面，图4所示左端百分表读数为最小时，同时两活动球头通过弹簧力接触零件内球面，将测具的两个百分表/千分表读数均调零。2)将待测保持架零件9代替标准件放在测量底座10上，同样方法测具的两个百分表/千分表显示读数。3)计算读数值，两表的读数和即为零件DO与标准件DO的差值；4)根据步骤3)所得到的差值判断待测保持架零件9是否属于合格产品。
权利要求
1.一种内球截面圆直径测具，其特征在于所述内球截面圆直径测具包括基座、第一活动测量单元、第一数据读取装置、第二活动测量单元、第二数据读取装置以及固定测量单元；所述固定测量单元包括两个等高的固定球头；所述两个固定球头固定设置在基座上； 所述第一活动测量单元的移动中心与两个固定球头在同一平面上成等腰三角形；所述第一活动测量单元的一端通过弹簧与第二活动测量单元连接；所述第一活动测量单元的另一端与第一数据读取装置的读数表测头接触；所述第二数据读取装置止靠在第二活动测量单元一端；所述第一活动测量单元与第二活动测量单元在基座上并沿第二活动测量单元与第一活动单元之间的连线所处的轴线进行轴向槽间隙滑动。
2.根据权利要求2所述的内球截面圆直径测具，其特征在于所述第二活动测量单元的移动中心与第一活动测量单元的移动中心是等高的。
3.根据权利要求1或2所述的内球截面圆直径测具，其特征在于所述第一活动单元与第二活动单元均包括活动量杆以及活动球头；所述活动量杆呈L型；所述L型的活动量杆包括水平段以及与水平段相连接的竖直段；所述水平段设置在基座上并在基座上进行槽间隙滑动；所述活动球头设置在竖直段上。
4.根据权利要求3所述的内球截面圆直径测具，其特征在于所述内球截面圆直径测具还包括用于夹持或支撑数据读取装置的表架；所述表架与基座通过螺钉固定连接。
5.根据权利要求4所述的内球截面圆直径测具，其特征在于所述内球截面圆直径测具还包括均布设置在基座上的支承；所述支承是4个；所述支承通过孔轴过盈配合与基座连接。
6.根据权利要求5所述的内球截面圆直径测具，其特征在于所述第一数据读取装置以及第二数据读取装置均是百分表或千分表。
7.根据权利要求6所述的内球截面圆直径测具，其特征在于所述固定球头通过孔轴过盈配合与基座连接；所述活动球头通过孔轴过盈配合与活动量杆连接。
8.一种基于权利要求2-7任一权利要求所述的内球截面圆直径测具的测量方法，其特征在于所述测量方法包括以下步骤1)将标准件放在设置有内孔的测量底座上，使两个固定球头止靠在标准件的内球面上；使两活动球头通过弹簧接触零件内球面，将数据读取装置的读数均调零；2)将标准件替换为待测保持架零件，并将待测保持架零件置于有内孔的测量底座上， 使两个固定球头止靠在待测保持架零件的内球面上；使两活动球头通过弹簧接触零件内球面，采用数据读取装置读取待测保持架零件的相关读数；3)计算步骤2)中的读数值，所述读数值是待测保持架零件的DO值与标准件DO值的差值；4)根据步骤3)所得到的差值判断待测保持架零件是否属于合格产品。
9.根据权利要求8所述的内球截面圆直径测具的测量方法，其特征在于所述步骤3) 中的计算读数值是将两个数据读取装置上的读数代数和相加。
全文摘要
一种内球截面圆直径测具以及测量方法，该测具包括基座、第一活动测量单元、第一数据读取装置以及固定测量单元；固定测量单元包括两个等高的固定球头；两个固定球头固定设置在基座上；第一活动测量单元的移动中心与两个固定球头在同一平面上成等腰三角形；第一活动测量单元的一端通过弹簧与第二活动测量单元连接；第一活动测量单元的另一端与第一数据读取装置的读数表测头接触；第二数据读取装置止靠在第二活动测量单元一端；第一活动测量单元与第二活动测量单元在基座上并沿第二活动测量单元与第一活动单元之间的连线所处的轴线进行轴向槽间隙滑动。本发明可满足内球定距离截面圆直径的检测、测量方法可靠、适用现场及批量生产。
文档编号G01B5/08GK103017638SQ20121050192
公开日2013年4月3日 申请日期2012年11月29日 优先权日2012年11月29日
发明者韦飞海, 樊竹娟, 赵晨红, 蒋磊, 张巧丽, 王宏如 申请人:西安航空动力控制科技有限公司
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
