专利名称：一种高精度非完整内圆测具的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量技术，涉及对零件非完整内圆测量装置的改进。
背景技术：
在一些齿轮箱、轴承座、缸体零件中，经常能遇到一些精度要求较高的非完整圆的加工和检测。在零件生产过程中，非完整圆的尺寸无法实现在线测量，通常的测量方法是将被加工零件从机床上取下用三坐标测量机进行检测。这样做的缺点一是重复装夹零件容易造成加工基准的一致性不好，使得加工误差增大；二是工人劳动强度大，降低了生产效率，增加了产品的加工成本。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种能够在生产加工现场快速测量非完整内圆的测量工具，只需一次装夹零件，就能边加工边快速准确的测量，以减小加工误差，降低劳动强度，提高生产效率。
本实用新型的技术方案是一种高精度非完整内圆测具，包括一块百分表或者千分表，其特征在于，有一个测具本体1，它是一个具有足够厚度的板件，该板的轮廓为一个对称的倒置梯形，在该梯形的中心有一个贯穿梯形上下底的台阶孔，该台阶孔的上部直径大，开口于梯形较长的上底中心，该台阶孔的下部直径小，开口于梯形较短的下底中心，在台阶孔的上部安装一个带有表夹螺母的表夹2，百分表或者千分表3安装在表夹2中，在台阶孔的下部有一个活动测量销4，它的上端带有挡圈5，挡圈5的直径小于台阶孔上部直径，大于其下部直径，在挡圈5和表夹2的下端面之间有弹簧6，百分表或者千分表3的测量触头与挡圈5的上端面接触，活动测量销4的直径与台阶孔下部孔径滑配合，其下端从台阶孔的下端口伸出，在测具本体1的两侧即梯形的侧边上各有一个固定测量销7，两个固定测量销7的轴线相对台阶孔的中心线对称并共面，固定测量销7的轴线与台阶孔中心线的夹角为α，α角的取值范围为60°±15°。
本实用新型的优点是能够在生产加工现场快速测量非完整内圆的测量工具，只需一次装夹零件，就能边加工边快速准确的测量，减小了加工误差，降低了劳动强度，提高了生产效率，降低了产品制造成本。
图1是本发明测具的结构示意图。
图2是本发明测具的测量原理示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型做进一步详细说明。本实用新型的主要设计思想是根据三点确定一个圆的基本定理，采用标准件对表相对测量的方法，实现间接测量被测零件圆弧尺寸的目的。参见图1，本实用新型的非完整内圆测具，包括一块百分表或者千分表，其特征在于，有一个测具本体1，它是一个具有足够厚度的板件，该板的轮廓为一个对称的倒置梯形，在该梯形的中心有一个贯穿梯形上下底的台阶孔，该台阶孔的上部直径大，开口于梯形较长的上底中心，该台阶孔的下部直径小，开口于梯形较短的下底中心，在台阶孔的上部安装一个带有表夹螺母的表夹2，百分表或者千分表3安装在表夹2中，在台阶孔的下部有一个活动测量销4，它的上端带有挡圈5，挡圈5的直径小于台阶孔上部直径，大于其下部直径，在挡圈5和表夹2的下端面之间有弹簧6，百分表或者千分表3的测量触头与挡圈5的上端面接触，活动测量销4的直径与台阶孔下部孔径滑配合，其下端从台阶孔的下端口伸出，在测具本体1的两侧即梯形的侧边上各有一个固定测量销7，两个固定测量销7的轴线相对台阶孔的中心线对称并共面，固定测量销7的轴线与台阶孔中心线的夹角为α，α角的取值范围为60°±15°。通过数学分析，当α＝60°时，表的读数值与标准件R和被测量零件Rx的差值基本一致，其误差约为万分之一毫米。因此，测具的α角控制在60°，以便更加快速准确判断零件尺寸公差是否合格。推荐采用的夹角α为60°。
测具本体1的厚度为20～30mm。在确保测具强度及尽可能减轻重量方便使用的前提下，根据所安装零部件的尺寸和被测量零件的要求确定。
参见图2。在设计高精度非完整圆的测量工具时，运用平面三角的数学知识，根据三点确定一个圆的公理，先推导出数学计算公式，然后将数学模型转变成实际使用的测量工具。
Δ表示被测量零件圆弧半径的实际偏差，可以用百分表(千分表)表值的变化来体现；
r表示固定测量销7的球头半径；R表示标准件的实际半径值，可以用定位触头来实现；Rx表示被测量零件圆弧的半径值；α表示固定测量销7与活动测量销4之间的夹角。
通过对数学计算图的分析和计算，可以得出如下计算公式Δ=Rx-R+(R-r)cosα-(Rx-r)2-(R-r)2sin2α]]>即建立起百分表(千分表)读数值与被测零件圆弧实际值之间的关系式。测量时，根据测具给定的α角，r半径值，标准件给定R实际半径值，通过表读数值Δ及上述关系式，就可确定被测零件圆弧实际半径值。
本实用新型的使用方法是此测量工具在制造时应控制半径r，角度α，标准件应控制半径R的尺寸公差。使用时先把测具放在标准件上，将百分表(千分表)调整到零位，然后再将测具放在被测量零件上，根据百分表(千分表)的读数值Δ确定被测零件圆弧实际半径值，判断被测零件合格与否。
权利要求1.一种高精度非完整内圆测具，包括一块百分表或者千分表，其特征在于，有一个测具本体[1]，它是一个具有足够厚度的板件，该板的轮廓为一个对称的倒置梯形，在该梯形的中心有一个贯穿梯形上下底的台阶孔，该台阶孔的上部直径大，开口于梯形较长的上底中心，该台阶孔的下部直径小，开口于梯形较短的下底中心，在台阶孔的上部安装一个带有表夹螺母的表夹[2]，百分表或者千分表[3]安装在表夹[2]中，在台阶孔的下部有一个活动测量销[4]，它的上端带有挡圈[5]，挡圈[5]的直径小于台阶孔上部直径，大于其下部直径，在挡圈[5]和表夹[2]的下端面之间有弹簧[6]，百分表或者千分表[3]的测量触头与挡圈[5]的上端面接触，活动测量销[4]的直径与台阶孔下部孔径滑配合，其下端从台阶孔的下端口伸出，在测具本体[1]的两侧即梯形的侧边上各有一个固定测量销[7]，两个固定测量销[7]的轴线相对台阶孔的中心线对称并共面，固定测量销[7]的轴线与台阶孔中心线的夹角为α，α角的取值范围为60°±15°。
2.根据权利要求1所述的非完整内圆测具，其特征在于，所说的夹角α为60°。
3.根据权利要求1或2所述的非完整内圆测具，其特征在于，所说的测具本体[1]的厚度为20～30mm。
专利摘要本实用新型属于测量技术，涉及对零件非完整内圆测量装置的改进。本实用新型包括一块百分表或者千分表，其特征在于，有一个梯形的测具本体1，在该梯形的中心孔上部有表夹2，在中心孔的下部有活动测量销4，在测具本体1的两侧各有一个固定测量销7。本实用新型能够现场快速测量非完整内圆，减小了加工误差，降低了劳动强度，提高了生产效率，降低了产品制造成本。
文档编号G01B5/02GK2864578SQ200520127929
公开日2007年1月31日 申请日期2005年9月28日 优先权日2005年9月28日
发明者薛波, 张松梅, 牛阿妮 申请人:西安航空发动机(集团)有限公司