专利名称：大直径圆形零件的检测工装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于测量大直径圆形零件直径的工装。
背景技术：
在大型机械加工制造中，经常会遇到一些大直径零件的直径测量问题，例如在一 些大型电气设备上需要用到一种直径达2000mm、误差在0. 3mm以内的连接法兰。目前常用 的测量方法可分为以下几种①、直接采用大型游标卡尺或千分尺进行测量。采用这种方法，其随着零件直径的 增加，游标卡尺或千分尺的体积及重量势必随之增大，给测量带来困难。②、通过常用的小型卡尺或千分尺等工具测量相关量来计算圆的直径。由于计算 过程中存在换算误差，因此这种方法的测量精度较低，不能达到加工精度的要求。③、采用光电测量仪器测量圆的直径，但这种方法用到的光电测量仪器的造价太 高，使得圆直径的测量成本较高，不适于推广。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、使用方便、测量精确的大直径圆形零件 直径的检测工装。本实用新型的大直径圆形零件的检测工装的技术方案是一种大直径圆形零件直 径的检测工装，包括一圆弧形导轨，该圆弧形导轨上沿径向活动装配有两呈辐射状向外延伸的导向 轴，两导向轴的轴线延长线均穿过圆弧形导轨的圆心；两个分别于所述两导向轴滑动插套配合的导向套，各导向套上相对的两侧分别对 应所测工件的弦长径向延伸固定有两个长度相当的延伸臂，各延伸臂的末端分别设置有用 于对准被测零件外圆的检测头，两导向套上的各延伸臂与所述圆弧形导轨处于同一平面， 两导向套之间相邻的延伸臂上的检测头通过铰链轴铰接；一游标尺，该游标尺包括滑动插套配合的游标尺座和游标主尺，所述的游标尺座 与所述铰链轴转动配合，所述的游标主尺的一端固定在所述圆弧形导轨上，另一端轴向延 伸穿过所述的游标尺座，所述游标主尺的轴向延长线穿过所述圆弧形导轨的圆心。在所述的游标尺座朝向圆弧形导轨一端的端面上轴向开设有盲孔，该盲孔的轴线 与所述游标主尺同向，盲孔中设置有一螺套，该螺套通过其外周面上径向凸设的导销及游 标尺座上对应开设的长孔与游标尺座定位滑动配合，在所述的螺套中旋装有一调整丝杆， 该调整丝杆的另一端轴向延伸并与所述的圆弧形导轨螺纹连接。在其中的一个导向套靠近铰链轴的延伸臂上朝向圆弧形导轨方向凸设有连接臂， 连接臂的末端铰接有一连杆，该连杆的一端与所述的导销连接，连杆的另一端铰接有一调 整手柄，该调整手柄的中部铰接在该导向套上。在所述的连接臂上设有与所述连杆配合用于调整手柄复位趋势的扭簧。
3[0014]所述的圆弧形导轨的两端分别沿径向开设有通槽，所述的各导向轴的一端分别设 有与对应通槽滑动配合的导向片，各导向片上分别转动装配有与圆弧形导轨内外周面滚动 配合的滚轮机构。所述的滚轮机构由与所述圆弧形导轨外周面滚动配合的两个滚轮和与圆弧形导 轨内周面滚动配合的一个滚轮组成，所述与圆弧形导轨内周面滚动配合的一个滚轮位于所 述导向轴的轴向延长线上，所述与圆弧形导轨外周面滚动配合的两个滚轮对称设置于所述 导向轴轴向延长线的两侧，在所述的三个滚轮的外围套装有环形弹簧。在所述的两导向套上分别固定有把手。本实用新型的检测工装具有体积小、结构简单、使用方便、制造成本较低等特点， 而且其充分利用了三点定圆弧的原理将两个相互铰接的导向套的三个点对应所测工件的 外圆，即可通过游标尺轻松的测量出两导向套之间铰链轴至圆弧形导轨之间的距离，通过 计算铰链轴至圆弧形导轨的距离与圆弧形导轨的半径即可得到所测工件的直径，其间不存 在换算误差，因而测量非常精确，完全可以取代现有的测量工具，适于广泛的在大型机械加 工制造业中推广。
图1为本实用新型大直径圆形零件直径的检测工装的结构示意图；图2为图1的侧视图；图3为图1的后视图； 图4为图3中的A-A剖视图。
具体实施方式
如图1至图4所示，本实用新型的大直径圆形零件直径的检测工装包括一已知直 径的圆弧形导轨2，在圆弧形导轨2上沿径向活动装配有两呈辐射状向外延伸的导向轴5， 两导向轴5的轴向延长线均通过圆弧形导轨2的圆心，其中，该圆弧形导轨2的两端的端面 上分别沿径向开设有贯穿其内外周面的通槽，两导向轴5分别与两通槽对应配合，两导向 轴5的端部分别固定有用于插入对应通槽中的导向片，在各导向轴5端部的导向片上分别 设置有由三个滚轮组成的滚轮机构4，其中各导向片上的其中一个滚轮与圆弧形导轨2的 内周面滚动配合，该滚轮位于对应导向轴5的轴向延长线上，另两个滚轮与圆弧形导轨2的 外周面滚动配合，该两滚轮对称分设于导向轴5轴向延长线的两侧，这三个滚轮被一个同 时套装在其外围的圆形的弹簧约束，使各滚轮保持与圆弧形导轨2的紧密接触，以保证三 个滚轮始终与圆弧形导轨2的内外周面配合，通过这三个滚轮定位可以保证导向轴在圆弧 形导轨2上移动时，其轴向延长线始终穿过圆弧形导轨2的圆心。两导向轴5上分别滑动套装有导向套6，两导向套6的外周面上相对的两侧分别沿 径向延伸设置有对应所测工件外圆弦长设置的两个长度相当的延伸臂，在各延伸臂的末端 分别设置有用于对准被测零件外圆的检测头7，两导向套6之间相邻的两延伸臂的检测头7 通过铰链轴铰接，使得两导向套6上的各延伸臂与圆弧形导轨2处于同一平面内。在铰链 轴上和铰接有一游标尺座10，在该游标尺座10中滑动穿套设置有游标主尺8，该游标主尺 8的一端固定在圆弧形导轨2的中心，从而使游标主尺8的轴线穿过圆弧形导轨2的圆心。圆弧形导轨2、导向轴5、导向套6及游标尺座10和游标主尺8共同组成本实用新型大直径 圆形零件直径的检测工装的基本框架结构。为了便于在测量中进行微调以保证测量精度的要求，在游标尺座10朝向圆弧形 导轨2 —端的端面上轴向开设有盲孔，该盲孔的轴线与游标主尺8同向，盲孔中设置有一螺 套9，该螺套9通过其外周面上径向凸设的导销及游标尺座10上对应开设的长孔与游标尺 座10定位滑动配合，在该螺套10中旋装有一调整丝杆1，该调整丝杆1的另一端轴向延伸 并与圆弧形导轨2螺纹连接。为了更加便于操作，在其中的一个导向套6靠近铰链轴的延伸臂上朝向圆弧形导 轨2方向凸设有连接臂，连接臂的末端铰接有一连杆11，该连杆11的一端与螺套9上的导 销连接，连杆11的另一端铰接有一调整手柄13，该调整手柄13的中部铰接在该导向套6 上，在连接臂上还设有与连杆11配合用于调整手柄处于复位趋势的扭簧。在两导向套6上 还分别固定有一个使用时手握的把手。下面对该检测工装的使用进行说明首先，由于其中两导向套6铰接，因此两导向 套之间仅具有两位于外侧的延伸臂端部的端点和两内侧延伸臂的铰接点三个点，将两位于 外侧的延伸臂端部的检测头7分别定义为A点和B点，两内侧延伸臂的铰接的检测头7定 义为0点，从而可以利用三定定圆的原理确定一个圆。然后将游标尺对零，先将该检测工装 调整到最小测量位置附近，此时A 0 B三个点确定的圆作为基准圆并测得它数值，数值最好 为整数，以便于计算，把这一数值刻在圆弧导轨上。在测量时，先旋转调整丝杆1，使两导向套6上的A 0 B三点所确定的圆的尺寸略 大于被测零件尺寸，用两手把持把手将该检测工装上导向套6的A 0 B三个点靠近被测零 件表面，两导向套上的A、B两点与被测零件的外圆周接触，0点不接触，此时A 0 B三个点 所确定圆的圆心和被测零件的圆心是不重合的。用手扳动调整手柄13，调整手柄13绕其铰 接点转动，使调整手柄13靠近游标尺的一端向圆弧形导轨2方向移动并带动连杆11转动， 连杆11绕其铰接点转动带动导销向远离圆弧形导轨2的方向移动，导销同时带动螺套9移 动，螺套9通过调整丝杆1拉动圆弧形导轨2同向移动，圆弧形导轨2的移动有打破A 0 B 三个点确定的圆的圆心与圆弧形导轨2的圆心重合的趋势，为了保持A 0 B三个点确定的 圆与圆弧形导轨2确定的圆的圆心必须重合的条件，0点也势必与圆弧形导轨2同向移动， 从而靠近被测零件的外周面，并最终与该零件外周面接触，达到被测零件、A 0 B三个点确 定的圆及圆弧形导轨2三个圆心重合。这时根据游标尺的读数计算就可以得到被测零件的 直径。在具体的应用时，由于被测零件的尺寸有时很大，这样势必要延长两导向轴的长 度，从而会造成该检测工装的体积加大而非常笨重，使用会很不方便，因此每一套检测工装 可以多准备几个处于不同直径范围的圆弧形导轨，使用时，根据被测零件尺寸选择在此范 围的圆弧形导轨。
权利要求1.一种大直径圆形零件直径的检测工装，其特征在于，其包括一圆弧形导轨，该圆弧形导轨上沿周向滑动装配有两呈辐射状向外延伸的导向轴，两 导向轴的轴线延长线均穿过圆弧形导轨的圆心；两个分别于所述导向轴滑动插套配合的导向套，各导向套上相对的两侧分别对应所测 工件的弦长径向延伸固定有两个长度相当的延伸臂，各延伸臂的末端分别设置有用于对准 被测零件外圆的检测头，两导向套上的各延伸臂与所述圆弧形导轨处于同一平面，两导向 套之间相邻的延伸臂通过铰链轴铰接；一游标尺，该游标尺包括滑动插套配合的游标尺座和游标主尺，所述的游标尺座与所 述铰链轴转动配合，所述的游标主尺的一端固定在所述圆弧形导轨上，另一端轴向延伸穿 过所述的游标尺座，所述游标主尺的轴向延长线穿过所述圆弧形导轨的圆心。
2.根据权利要求1所述的大直径圆形零件直径的检测工装，其特征在于，在所述的游 标尺座朝向圆弧形导轨一端的端面上轴向开设有盲孔，该盲孔的轴线与所述游标主尺同 向，盲孔中设置有一螺套，该螺套通过其外周面上径向凸设的导销及游标尺座上对应开设 的长孔与游标尺座定位滑动配合，在所述的螺套中旋装有一调整丝杆，该调整丝杆的另一 端轴向延伸并与所述的圆弧形导轨螺纹连接。
3.根据权利要求2所述的大直径圆形零件直径的检测工装，其特征在于，在其中的一 个导向套靠近铰链轴的延伸臂上朝向圆弧形导轨方向凸设有连接臂，连接臂的末端铰接有 一连杆，该连杆的一端与所述的导销连接，连杆的另一端铰接有一调整手柄，该调整手柄的 中部铰接在该导向套上。
4.根据权利要求3所述的大直径圆形零件直径的检测工装，其特征在于，在所述的连 接臂上设有与所述连杆配合用于调整手柄处于复位趋势的扭簧。
5.根据权利要求1至4任意一项所述的大直径圆形零件直径的检测工装，其特征在于， 所述的圆弧形导轨的两端分别沿径向开设有通槽，所述的各导向轴的一端分别设有与对应 通槽滑动配合的导向片，各导向片上分别转动装配有与圆弧形导轨内外周面滚动配合的滚 轮机构。
6.根据权利要求5所述的大直径圆形零件直径的检测工装，其特征在于，所述的滚轮 机构由与所述圆弧形导轨外周面滚动配合的两个滚轮和与圆弧形导轨内周面滚动配合的 一个滚轮组成，所述与圆弧形导轨内周面滚动配合的一个滚轮位于所述导向轴的轴向延长 线上，所述与圆弧形导轨外周面滚动配合的两个滚轮对称设置于所述导向轴轴向延长线的 两侧，在所述的三个滚轮的外围套装有环形弹簧。
7.根据权利要求1至4任意一项所述的大直径圆形零件直径的检测工装，其特征在于， 在所述的两导向套上分别固定有把手。
专利摘要本实用新型公开了一种大直径圆形零件直径的检测工装，其包括一圆弧形导轨，该圆弧形导轨上沿径向活动装配有两呈辐射状向外延伸的导向轴，两导向轴的轴线延长线均穿过圆弧形导轨的圆心；两个分别于所述两导向轴滑动插套配合的导向套，各导向套上相对的两侧分别对应所测工件的弦长径向延伸固定有两个长度相当的延伸臂，两导向套上的各延伸臂与所述圆弧形导轨处于同一平面，两导向套之间通过相邻的延伸臂通过铰链轴铰接；在铰链轴上铰接有一游标尺座，游标尺座中滑动插套配合有游标主尺，该游标主尺的一端固定在圆弧形导轨上，该游标主尺的轴向延长线穿过所述圆弧形导轨的圆心。本实用新型具有结构简单、使用方便、测量精确高等特点。
文档编号G01B5/08GK201867147SQ20102055790
公开日2011年6月15日 申请日期2010年10月12日 优先权日2010年10月12日
发明者张子明, 马雪飞 申请人:平高集团有限公司
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
