专利名称：内锥度检测装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种检测装置和方法，特别涉及一种对于工件的内锥孔的锥度的检测装置和方法。
背景技术：
在一些生产领域，通常需要使用到内空的大型辊辘。这些辊辘内部两端呈锥面，用于与其他呈外锥面的构件配合。这些内锥面的加工精度要求较高，需要使相关尺寸及比例满足要求，才能使这些设备运行正常。
现有的对于内锥度的测量器具均局限于小型的设备，例如对于小型器件上的直径为IO-1OOmm的孔洞锥度的测量，而缺少对于直径达IOOOmm的这种大型内锥孔的锥度测量的装置。因此在对这些大型辊辘的内锥孔按照设计的锥度进行加工后，没有较好的装置和方法来精确测量这些内锥孔的尺寸比例是否符合设计要求。如果实际加工的锥度与设计锥度有较大偏差的情况下就将这些辊辘与其他构件进行整体组装，会发现尺寸不匹配从而需要返工。如果组装后在锥面接触面积不符合要求的情况下强行运行，往往还会导致在使用过程中对辊辘等这些构件造成损害，并带来一系列的负面影响。发明内容
有鉴于此，有必要提供一种内锥度检测装置和方法来满足对于上述生产领域中的具体需求。
一种内锥度检测装置，用于对按照设计锥度进行加工后的工件的内锥孔的实际锥度进行检测，该检测装置包括挡块、定位板、内径量杆和至少一个测量柱，该挡块用于固定连接在工件上，且与定位板固定连接，定位板延伸进入内锥孔，且定位板上开设有至少一个通孔，每一通孔与内锥孔的底面相距对应的一个既定距离，每一通孔的轴线与内锥孔的轴线垂直相交，测量柱用于容置在对应一通孔内，且测量柱的一端用于与内锥孔的母线上的相应一点相接，另一端用于与内径量杆的一端相接，内径量杆用于测定测量柱的连接内径量杆这端与内锥孔上的与该母线相 对的另一母线之间的距离。
一种利用上述的内锥度检测装置对工件的内锥孔的实际锥度进行检测的方法，包括如下步骤: 根据设计锥度T以及内锥孔的底面直径D，计算内锥孔的与内锥孔底面相距一个既定距离b处的理论直径dt ； 将挡块固定连接在工件上，且将定位板与挡块固定连接，使定位板延伸进入内锥孔，定位板上设有至少一个通孔，通孔的轴线与内锥孔的轴线垂直相交，且其中一通孔与内锥孔的底面相距既定距离b ； 将具有长度L的测量柱置于与内锥孔的底面相距既定距离b的通孔内，且测量柱的一端与内锥孔的母线上的相应一点相接；将内径量杆的一端与测量柱的另一端相接，并测定测量柱的连接内径量杆这端与内锥孔的与该母线相对的另一母线之间的距离M，并利用如下关系式计算该内锥孔与内锥孔底面相距既定距离b处的实际直径4:dr=M/cos\ +L，其中Θ为设计锥度T对应的锥角； 判断该实际直径4与理论直径dt是否相等，如果不等则该内锥孔的实际锥度与设计锥度不符。
—种内锥度检测方法，用于对工件的内锥孔的实际锥度进行检测，包括如下步骤:根据关系式:M=(D±-bT-L)C0S #计算理论值Mt，其中当内锥孔朝向工件内缩时采用关 L.,系式:M=(D-bT-L)C0S ^ ;当内锥孔朝向工件内扩时采用关系式:M=(D+bT-L)C0S ^ ； 其中D表示内锥孔的底面直径；b表示内锥孔的一母线上的一点到内锥孔的底面的距离汀表示内锥孔的设计锥度山表示该母线上的一点与通过该一点的内锥孔的径向上的另一点之间的距离；Θ表示内锥孔于设计锥度T时对应的锥角；M表示上述另一点到内锥孔的与该母线相对的另一母线之间的距离；提供包括挡块、定位板、内径量杆及至少一测量柱的内锥度检测装置，将挡块固定连接在工件上，且将定位板与挡块固定连接，使定位板延伸进入内锥孔，其中定位板上设有至少一个通孔，通孔的轴线与内锥孔的轴线垂直相交，其中一个通孔到内锥孔的底面距离为b ；将具有长度L的测量柱容置于定位板的上述与内锥孔的底面距离为b的通孔内，且测量柱的一端与内锥孔的该母线上的相应一点相接； 将内径量杆的一端与测量柱的另一端相接，并测定测量柱的连接内径量杆这端与内锥孔的与该母线相对的另一母线之间的距离，测得的距离为实际值队； 判断实际值凡与理论值Mt是否相等，如果不等则表明该内锥孔的实际锥度与设计锥度不符。
本发明提供的内锥度检测装置结构简单，成本低廉，使用方便，能够检测加工后的内锥度是否与设计锥度 相符，从而确保后续的工件组装顺利完成，提升相关设备在使用过程中的性能，减低因锥面接触比例不足而引起的设备损坏，由此更好的保证流水线作业下的效率。
本发明提供的内锥度检测装置可用于对各种工件的内锥孔的锥度进行检测，特别适合用于对大型工件(例如辊，特别是直径大于等于1000mm)的内锥孔的锥度进行检测。
下面参照附图，结合具体实施例对本发明作进一步的描述。
图1为本发明一实施例的内锥度检测装置的分解示意图。
图2为本发明一实施例的内锥度检测装置应用至一辊内对该辊的内锥孔进行锥度检测的状态示意图。
图3为图2的侧视示意图。
图4为本发明一实施例的内锥度检测装置对该辊的内锥孔进行锥度检测的原理示意图。
图5为本发明一实施例的内锥度检测装置对另一辊的内锥孔进行锥度检测的原理示意图。
主要元件符号说明
权利要求
1.一种内锥度检测装置，用于对按照设计锥度进行加工后的工件的内锥孔的实际锥度进行检测，其特征在于，该检测装置包括挡块、定位板、内径量杆和至少一个测量柱，该挡块用于固定连接在工件上，且与定位板固定连接，定位板延伸进入内锥孔，且定位板上开设有至少一个通孔，每一通孔与内锥孔的底面相距对应的一个既定距离，每一通孔的轴线与内锥孔的轴线垂直相交，测量柱用于容置在对应一通孔内，且测量柱的一端用于与内锥孔的母线上的相应一点相接，另一端用于与内径量杆的一端相接，内径量杆用于测定测量柱的连接内径量杆这端与内锥孔上的与该母线相对的另一母线之间的距离。
2.如权利要求1所述的内锥度检测装置，其特征在于:还包括一定位套，定位套的两端开设定位孔，分别用于容置内径量杆与测量柱的相接的一端。
3.如权利要求1所述的内锥度检测装置，其特征在于:每一测量柱具有长度差，且该长度差使得加工后的内锥孔的实际锥度与既定设计锥度相符时，相应的测量柱的连接内径量杆这端与内锥孔上的与该母线相对的另一母线之间的距离均相等。
4.如权利要求1所述的内锥度检测装置，其特征在于:该挡块包括基板与连接臂，基板用于与工件连接，连接臂与定位板连接。
5.如权利要求4所述的内锥度检测装置，其特征在于:连接臂上或者定位板上沿内锥孔底面的径向方向的不同位置处设置多个连接孔，用于变换定位板与连接臂的连接位置。
6.如权利要求1所述的内锥度检测装置，其特征在于:所述通孔与内锥孔的底面相距的既定距离能够被既定设计锥度除尽。
7.如权利要求1所述的内锥度检测装置，其特征在于:定位板上的每一通孔的轴线落在内锥孔的同一母线上。
8.一种利用如权利要求1-7项中任意一项所述的内锥度检测装置对工件的内锥孔的实际锥度进行检测的方法，包括如下步骤: 根据设计锥度T以及内锥孔的底面直径D，计算内锥孔的与内锥孔底面相距一个既定距离b处的理论直径dt ； 将挡块固定连接在工件上，且将定位板与挡块固定连接，使定位板延伸进入内锥孔，定位板上设有至少一个通孔，通孔的轴线与内锥孔的轴线垂直相交，且其中一通孔与内锥孔的底面相距既定距离b ； 将具有长度L的测量柱置于与内锥孔的底面相距既定距离b的通孔内，且测量柱的一端与内锥孔的母线上的相应一点相接； 将内径量杆的一端与测量柱的另`一端相接，并测定测量柱的连接内径量杆这端与内锥孔的与该母线相对的另一母线之间的距离M，并利用如下关系式计算该内锥孔与内锥孔底面相距既定距离b处的实际直径4++++++其中Θ为设计锥度T对应的锥角； 判断该实际直径4与理论直径dt是否相等，如果不等则该内锥孔的实际锥度与设计锥度不符。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于:所述实际直径4是测量该内锥孔中与内锥孔底面相距既定距离b处的圆周上多个位置所得的平均值。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于:在将内径量杆的一端与测量柱相接时，还使用一定位套，定位套的两端开设定位孔，分别用于容置定位内径量杆与测量柱的相接的一端。
11.如权利要求8所述的方法，其特征在于:使用多个具有长度差的测量柱，分别置于相应的通孔中，且该长度差使得内锥孔的实际锥度与设计锥度相符时，在各个测量柱的对应连接内径量杆这端测得的至内锥孔中的与该母线相对的另一母线之间的距离M均相等。
12.如权利要求8所述的方法，其特征在于:该挡块包括基板与连接臂，基板与工件连接，连接臂与定位板连接，连接臂上沿内锥孔的底面的径向方向的不同位置设置多个连接孔，用于在检测不同的设计锥度时，改变定位板与连接臂的相对连接位置。
13.如权利要求8所述的方法，其特征在于:所述通孔与内锥孔的底面相距的既定距离b能够被所述设计锥度T除尽。
14.如权利要求8所述的方法，其特征在于:计算内锥孔的与内锥孔底面相距既定距离b处的理论直径Clt采用如下关系式:d=D±bT，其中当内锥孔朝向工件内缩时，采用关系式:d=D-bT，当内锥孔朝向工件内扩时，采用关系式:d=D+bT。
15.一种内锥度检测方法，用于对工件的内锥孔的实际锥度进行检测，包括如下步骤: 根据关系式:M+=计算理论值Mt，其中当内锥孔朝向工件内缩时采用关系式;当内锥孔朝向工件内扩时采用关系式:Μ=α>Μυ ^+ ； 画 其中D表示内锥孔的底面直径；b表示内锥孔的一母线上的一点到内锥孔的底面的距离汀表示内锥孔的设计锥度山表示该母线上的一点与通过该一点的内锥孔的径向上的另一点之间的距离；Θ表示内锥孔于设计锥度T时对应的锥角；M表示上述另一点到内锥孔的与该母线相对的另一母线之间的距离； 提供包括挡块、定位板、内径量杆及至少一测量柱的内锥度检测装置，将挡块固定连接在工件上，且将定位板与挡块固定连接，使定位板延伸进入内锥孔，其中定位板上设有至少一个通孔，通孔的轴线与内锥孔的轴线垂直相交，其中一个通孔到内锥孔的底面距离为b ； 将具有长度L的测量柱容置于定位板的上述与内锥孔的底面距离为b的通孔内，且测量柱的一端与内锥孔的该母线上的相应一点相接； 将内径量杆的一端与测量柱的另一端相接，并测定测量柱的连接内径量杆这端与内锥孔的与该母线相对的另一母线之间的距离，测得的距离为实际值队； 判断实际值凡与理论值Mt是否相等，如果不等则表明该内锥孔的实际锥度与设计锥度不符。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于:所述实际值凡是测量该内锥孔中与内锥孔底面相距既定距离b处的圆周上多个位置所得的平均值。
17.如权利要求15所述的方法，其特征在于:在将内径量杆的一端与测量柱相接时，还使用一定位套，定位套的两端开设定位孔，分别用于容置定位内径量杆与测量柱的相接的一端。
18.如权利要求15所述的方法，其特征在于:使用多个具有长度差的测量柱，分别置于相应的通孔中，且该 长度差使得内锥孔的实际锥度与设计锥度相符时，在各个测量柱的对应连接内径量杆这端测得的至内锥孔中的与该母线相对的另一母线之间的距离M均相等。
19.如权利要求15所述的方法，其特征在于:该挡块包括基板与连接臂，基板与工件连接，连接臂与定位板连接，连接臂上沿内锥孔的底面的径向方向的不同位置设置多个连接孔，用于在检测不同的设计锥度时，改变定位板与连接臂的相对连接位置。
20.如权利要求15所述的方法，其特征在于:所述通孔与内锥孔的底面相距的既定距离b能够被所述设计 锥度T除尽。
全文摘要
本发明提供内锥度检测装置和方法，用于对按照设计锥度进行加工后的内锥孔的实际锥度进行检测，该检测装置包括挡块、定位板、内径量杆和至少一个测量柱，通过内径量杆的测量，结合三角函数规律可以判断实际加工后的锥度是否与设计锥度相符，从而确保后续的工件组装顺利完成，提升相关设备在使用过程中的性能，减低因锥面接触比例不足而引起的设备损坏，由此更好的保证流水线作业下的效率。
文档编号G01B5/24GK103234434SQ20131014727
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月25日 优先权日2013年4月25日
发明者卢小健, 谢励焕 申请人:金顺重机(江苏)有限公司