一种内孔测量设备的制作方法

本实用新型涉及孔内径测量技术领域，具体而言为一种内孔测量设备。

背景技术：

当前，在机械行业，零部件的内径检测主要采用内径百分表、千分表、通规、止规等计量器进行测量，但是这些计量器的使用方法检测效率太低，只适合于单件或小批量零部件的测量；同时，现有内孔测量设备也因为复杂结构，存在各种各样的缺陷，例如：对于批量生产的零部件的内孔检测，如轴承内套的内孔检测，如采用现有的测量设备将无法高效完成检测，因此需要发明一种相对快捷简单的内孔测量设备。

基于上述内孔测量设备存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述内孔测量装置中存在的问题，提供一种内孔测量设备，旨在解决现有技术中无法批量测量或测量误差较大的问题。

本实用新型提供一种内孔测量设备，包括测量装置、连接装置以及支架；测量装置包括内径表、连杆以及浮动测量柱；连接装置包括固定夹、固定测量柱以及检测板；连接装置通过连接螺钉倾斜设置于支架上。

进一步地，连接装置上设有夹子孔和夹紧螺钉；内径表的套筒穿过夹子孔并通过夹紧螺钉固定于连接装置上。

进一步地，连接装置还包括夹子固定螺钉，固定夹通过夹子固定螺钉固定于检测板上。

进一步地，检测板上设有让位槽，让位槽用于避让连杆以及浮动测量柱。

进一步地，检测板上设有让位槽，让位槽用于限位连杆以及浮动测量柱。

进一步地，测量装置还包括复位弹簧；复位弹簧套设于连杆上。

进一步地，检测板还设有两个固定测量柱，固定测量柱与浮动测量柱相互轴平行设置。

进一步地，检测板上分别设有两个相互对称的硬质镶块槽，硬质镶块槽内镶嵌有硬质镶块。

进一步地，硬质镶块的工作面高于检测板的上平面。

进一步地，支架包括连接板、后支板以及下座板，后支板焊接于下座板上；连接板倾斜焊接于后支板上。

通过采用上述方案能够保持测量件处于精确的测量位置、测量精度高；测量装置不会移动，从而降低了测量装置损坏的风险性，降低了工人的劳动强度；测量时不用谨小慎微，提高了测量速度及效率；并且，测量件作圆周运动能够较快的测量测量件的圆度，对圆度误差的测量既快又准确，从而精确测量出测量件内孔的内径。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

以下将结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型一种内孔测量设备的主视图；

图2为本实用新型一种内孔测量设备的侧视图；

图3为本实用新型一种内孔测量设备的俯视图；

图4为图1一种内孔测量设备的主视图的A向视图；

图5为图4中B-B剖视图；

图6为图4中C-C剖视图；

图7为本实用新型一种内孔测量设备的内孔测量原理图。

图中：1、测量装置；101、内径表；101-1、连杆内丝；101-2、套筒；102、复位弹簧；103、接杆；103-1、接杆丝头；103-2、接杆销孔；104、锁紧螺母；105、浮动测量柱；105-1、测量柱销头；2、连接装置；201、固定夹；201-1、夹子孔；201-2、夹子闭合螺纹；201-3、开口槽；202、固定测量柱；202-1、定位销头；203、检测板；203-1、固定测量柱销孔；203-2、让位槽；203-3、上部螺纹孔；203-4、镶嵌槽；203-5、上平面；204、加紧螺钉；205、夹子紧固螺钉；206、硬质硬质镶块；206-1、工作面；3、支架；301、连接板；302、连接螺钉；303、后支板；303-1、倾角；304、下座板；4、测量件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

如图1至图6所示，本实用新型提供一种内孔测量设备，包括测量装置1、连接装置2以及支架3；其中，测量装置1包括有内径表101、复位弹簧102、接杆103、锁紧螺母104、浮动测量柱105装配而成；复位弹簧102套设于连杆103上；接杆103一端设置有接杆丝头103-1，接杆丝头103-1与内径表101的连杆内丝101-1相连，并由锁紧螺母104锁紧成为一体；接杆103的另一端设置有接杆销孔103-2，并通过浮动测量柱105上的测量柱销头105-1装配在一起，这样浮动测量柱105就代替了内径表101的测量头，通过浮动测量柱105的位移量变化值可以在内径表101得表盘上读出；连接装置2包括固定夹201、固定测量柱202、检测板203、加紧螺钉204、夹子紧固螺钉205、硬质镶块206；其中，连接装置2通过连接螺钉302倾斜设置于支架3上；支架3倾斜的主要目的是既便于操作又能够使测量件4准确的处于测量位置、测量精度高；在测量时只要保证测量件4端面与工作面贴紧，内孔上部与两个测量柱外圆柱面接触，即可使测量件处在准确的测量位置，而采用传统方式进行测量，如内孔千分表，不宜找正最准确的径向和轴向位置，容易产生人为误差。固定夹201设置有夹子孔201-1，内径表101的套筒101-2穿过夹子孔201-1并通过加紧螺钉204连接夹子闭合螺纹带动开口槽201-3闭合，同时带动夹子孔201-1缩小，从而夹持住套筒101-2，使二者不能相互转动，表盘面向操作者，便于查看。

优选地，结合上述方案，如图1、图4、图6所示，为更好实现检测板203的固定，使用夹子紧固螺钉205连接检测板203上的上部螺纹孔，从而将固定夹201本体固定在检测板203上。连接板203上设置有让位槽203-2，其主要是对测量装置1上的复位弹簧102、接杆103、锁紧螺母104、浮动测量柱105起到避让和约束的作用。由于受复位弹簧102的推力作用，检测测量件前，连杆103的下端面(或浮动测量柱105外圆)与让位槽203-2内圆弧表面贴在一起，即浮动测量柱105只能向相反的方向移动，这个位移方向指向表盘，称为浮动向。检测板203上设置有固定测量柱销孔203-1，通过固定测量柱202上的定位销头201-1，将两个固定测量柱202固定在检测板203上平面203-5上。这样，测量件4检测时，在复位弹簧102的推力作用下，两个固定测量柱202与浮动测量柱105外圆形成一个外切圆柱，此圆柱与被测件的内孔圆柱面重合，浮动测量柱105的位移量可以在内径表101表盘上直接读取，内径变化值可以通过几何函数关系式计算出来。具体测量原理进一步参见图7所示，测量件内孔套在三个测量柱(分别是Q、P、0)上，测量件内孔壁与三个测量柱的外圆柱面贴紧，一侧端面与硬质镶块206的工作面206-1贴紧，这时测量件内孔成为三个圆柱面的外切圆；浮动测量柱105的位置随测量件内孔的大小而变化，浮动测量柱105的位移量与测量件内孔直径尺寸的变化量一一对应，浮动测量柱105的位移量能在测量装置1的内径表101上直接示出；但是浮动测量柱105的位移量与测量件内孔直径尺寸的变化量不是等量关系，而是三角函数关系，如图7所示：其中h为浮动测量柱到两个固定测量柱中心连线中点的距离，a是两个固定测量柱中心连接线中点到一个固定测量柱轴线的距离，属已知设计参数，R是待测测量件内孔半径，r是固定测量柱和浮动测量柱的半径值，属已知设计参数，R与h为可变数值，相互关系式如下

通过变化量Δh与变化量ΔR的对应关系确定R的公差变化，内径表101上显示的就是变化量Δh。

实际测量数据确定过程：以上公式计算出来的变化量Δh与变化量ΔR，只是理论上的数据对应关系，因为测量设备制作时就存在较大误差，所以a和r的实际数据存在不确定因素，理论上计算出来的R(最大或最小)值与h(最大或最小)值只能作为参考。为了更加准确的确定变化量Δh与变化量ΔR对应关系，可以加工一件R为最小值时的测量件，放到测量设备上进行测量，并在记录表上显示的对应值为Δh0，再加工一件R为最大值时的测量件，放到测量设备上记录表上显示的对应值为Δh1，Δh0与Δh1之间的变动区域就是合格变动区域，即合格变动值。

优选地，为了提高检测装置的使用寿命，在检测板203设置了硬质镶块槽203-4，硬质镶块槽203-4内镶嵌有硬质镶块206，硬质镶块206的工作面206-1稍高于上平面203-5，避免检测测量件时，测量件4端面摩擦检测板203的上平面203-5造成损坏。

优选地，结合上述方案，支架3包括连接板301、连接螺钉302、后支板303、下座板304；其中连接板301、后支板303、下座板304通过焊接的方式合为一个整体；通过连接螺钉302将支架3上的连接板301与检测板203连接在一起，二者的贴合面与下座板304的上平面设置一个小于90°倾角α303-1，检测板203倾斜后更便于操作测量件进行检测。

以下具体说明本方案的检测过程：测量装置1、连接装置2、支架3三部分连接后，就可以将测量件4套在三个测量柱上进行检测。测量测量件时，将测量件的内孔轴线相对于浮动测量柱105轴线顺时针倾斜一个小夹角，用测量件内壁推动浮动测量柱105上端部沿浮动向稍加移动，然后以测量件内壁与浮动测量柱105接触点为旋转圆心，使测量件逆时针旋转并套到两个固定测量柱202上，使测量件内孔壁贴紧两个固定测量柱202进行自由旋转，观察表盘上指针的变化，判断测量件是否合格；当测量不同测量件时，内径值变化量超出内径表的最大测量范围时，需要重新设计、调整浮动测量柱105相对固定测量柱202的初始位置，或者重新设计连杆103长短。为保证测量件能够进行准确测量：首先，两个固定测量柱202与浮动测量柱105轴线平行，且这三个测量柱轴线与硬质镶块206的工作面206-1垂直，工作面206-1与三个测量柱轴线交点连接起来是一个等腰三角形，工作面206-1与浮动测量柱105轴线的交点为等腰三角形两等边的交点；然后、测量件内孔轴线与测量件轴线垂直，这样能够确保测量件的精确测量。

相比于现有技术，本实用新型方案中将内径表的连杆内丝改为外丝，即接杆的连接端变成外丝，通过加大接杆尺寸提高内径表与接杆连接处的刚度；另外，浮动测量柱上端面稍高于固定测量柱上端面，测量柱棱角倒角，便于将测量件套到三个测量柱上，操作方便、测量快捷。安装测量件时，主要借助浮动测量柱的浮动性，使测量件下端面与工作面形成一个正夹角，上部与固定测量柱不干涉为准，用测量件内壁下部轻轻带动浮动测量柱向上(复位弹簧收缩方向)稍加移动，然后旋转测量件，并使测量件的端面与工作面靠近、贴紧，将测量件套到三个测量柱上，复位弹簧复位，使测量件内孔成为三个测量柱的外切圆柱，然后使测量件贴紧两个固定测量柱作一圆周运动。这种操作方式与传统操作方式不同之处在于：传统方式为测量装置为移动件，测量件不动；本方案中保持测量装置不动，仅仅移动测量件进行测量，比较适合于批量、轻小的测量件；并且，测量装置不动，降低了测量装置损坏的风险性，降低了劳动强度，测量时不用谨小慎微，提高了测量速度，提高了效率；测量件作圆周运动能够较快的测量测量件的圆度，对圆度误差的测量既快又准确。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述所述技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术对以上实施例所做的任何改动修改、等同变化及修饰，均属于本技术方案的保护范围。