一种测量装置及其应用、测量方法及工件加工方法与流程

本发明涉及测量工装领域，具体涉及一种测量装置及其应用、测量方法及工件加工方法。

背景技术：

风电齿圈止口尺寸的检测一直是机械加工检测的难点，主要是大型齿圈所用的量具精度差，受每个人的手感影响大，测量准确性不够，造成加工和检测过程无法准确判定尺寸是否能满足要求。虽三坐标测量可以精确测量，但是需要恒温24h，且大型三坐标的测量成本较高达到3500元/h。在加工中，也不可能加工一半就拿下来，再去三坐标恒温检测，这样也会增加很高的成本，且大大影响生产周期。

技术实现要素：

为了解决现有技术中三坐标测量成本高、延长生产周期的问题，本发明提出一种测量装置及其应用、测量方法及工件加工方法，解决了上述技术问题。本发明的技术方案如下：

一种测量装置，包括测量主体、触头和千分表，所述测量主体直线延伸，所述触头和/或所述千分表滑动且可锁紧地设置在测量主体上，所述触头与所述测量主体垂直设置，所述千分表的轴线平行于所述测量主体。

通过合理设置测量装置的结构，可在测量时通过触头和千分表限定出标件的尺寸，然后再测量待检测工件的尺寸，通过对比法可得到标件和待检测工件之间的差值，结合标件的尺寸和差值可得到待检测工件的尺寸。上述过程无需三坐标测量装置对每个工件进行测量，只需采用三坐标测量出标件的尺寸，其它的待检测工件均可通过上述测量装置进行检测，即可准确得到其它待检测工件的尺寸，后期加工可直接根据差值进行加工，大大缩短了生产周期，降低了成本。

进一步地，所述测量主体为测量尺，所述触头的远离所述测量主体的一端为接触端，所述接触端呈外凸的鼓形。

一种上述的测量装置在测量风电内齿圈的止口尺寸中的应用。上述测量装置可用于测量内径、外径和长度等，其可用于测量风电内齿圈的止口尺寸。

一种测量方法，采用上述的测量装置，包括如下步骤：

s1、调整测量装置，使千分表读数为零时，千分表的测量触头与触头的触点之间的距离等于标件的标准尺寸，锁紧触头和千分表；

s2、采用调整后的测量装置来测量待检测工件的尺寸，千分表的读数的绝对值即为待检测工件的尺寸与标准尺寸之间的差值。

上述检测方法，可在测量时通过触头和千分表限定出标件的尺寸，然后再测量待检测工件的尺寸，通过对比法可得到标件和待检测工件之间的差值。进一步地，设置千分表读数为零时，千分表的测量触头与触头的触点之间的距离等于标件的标准尺寸，则在测量待检测工件时，千分表的直接读数的绝对值即为待检测工件的尺寸与标准尺寸之间的差值，无需进一步计算。

进一步地，所述测量方法用于测量待检测工件的内孔孔径时，所述千分表的测量触头远离所述触头设置，步骤s1包括：

a1、保持触头与标件的内孔孔壁接触，并锁紧触头；

a2、滑动千分表，使千分表的测量触头与标件的内孔孔壁接触，调整测量主体，使测量主体经过内孔圆心；

a3、细调千分表，使千分表读数为零时，千分表的测量触头与触头的触点之间的距离等于标件的内孔孔径；

a4、锁紧千分表。

测量待检测工件的内孔孔径时，由于内孔的孔径为内孔径向的最大长度，可通过该特性来调整测量主体的位置，使测量主体经过内孔圆心。具体地，可先人眼观察粗调测量主体的位置，然后使千分表的测量触头与内孔孔壁接触并处于一定的压缩状态，在一定范围内以触点为圆心摆动测量主体，观察千分表读数，测量触头的压缩程度最小时，测量主体经过内孔圆心。再调整千分表，使千分表读数为零时，千分表的测量触头与触头的触点之间的距离等于标件的内孔孔径，锁紧千分表，即完成测量装置的调整。

进一步地，步骤s2包括：

c1、保持触头与待检测工件的内孔孔壁接触，并锁紧触头；

c2、千分表的测量触头与待检测工件的内孔孔壁接触，以触头的触点为圆心，摆动测量主体，根据千分表的读数调整测量主体的位置，使测量主体经过待检测工件的内孔圆心；

c3、读出千分表的读数，得到待检测工件的内孔孔径与标件的内孔孔径之间的差值。

将调整好的测量装置的触头和千分表的测量触头均与待检测工件的内孔孔壁接触，先人眼观察粗调测量主体的位置，然后以触头的触点为圆心摆动测量主体，观察千分表读数，读数最小时，测量主体经过内孔圆心，通过读数获得待检测工件的内孔孔径与标件的内孔孔径之间的差值。

进一步地，所述测量方法用于测量待检测工件的外径时，所述千分表的测量触头靠近所述触头设置，步骤s1包括：

b1、保持触头与标件的外壁接触，并锁紧触头；

b2、滑动千分表，使千分表的测量触头与标件的外壁接触，调整测量主体，使测量主体经过待检测工件的圆心；

b3、细调千分表，使千分表读数为零时，千分表的测量触头与触头的触点之间的距离等于标件的外径；

b4、锁紧千分表。

测量待检测工件的外径时，由于外径为外壁任意两点在径向上的最大长度，可通过该特性来调整测量主体的位置，使测量主体经过标件圆心。具体地，可先人眼观察粗调测量主体的位置，然后使千分表的测量触头与标件的外壁接触并处于一定的压缩状态，在一定范围内以触点为圆心摆动测量主体，观察千分表读数，读数最大时，测量主体经过内孔圆心。再调整千分表，使千分表读数为零时，千分表的测量触头与触头的触点之间的距离等于标件的外径，锁紧千分表，即完成测量装置的调整。

进一步地，步骤s2包括：

d1、保持触头与待检测工件的外壁接触；

d2、千分表的测量触头与待检测工件的外壁接触，以触头的触点为圆心，摆动测量主体，根据千分表的读数调整测量主体的位置，使测量主体经过待检测工件的圆心；

d3、读出千分表的读数，得到待检测工件的外径与标件的外径之间的差值。

将调整好的测量装置的触头和千分表的测量触头均与待检测工件的外壁接触，先人眼观察粗调测量主体的位置，然后以触头的触点为圆心摆动测量主体，观察千分表读数，读数最大时，测量主体经过内孔圆心，通过读数获得待检测工件的内孔孔径与标件的内孔孔径之间的差值。

进一步地，千分表读数为零时，所述千分表的测量触头处于压缩状态。通过上述设置，在待检测工件的尺寸大于或小于标件的情况下，千分表均可读出两者之间的差值。

一种工件加工方法，采用上述的测量方法测得待检测工件的尺寸与标准尺寸之间的差值，并根据差值加工工件。直接通过差值来加工待检测工件，简化了加工过程，提高了加工效率。

基于上述技术方案，本发明所能实现的技术效果为：

1.本发明的测量装置，通过设置触头和千分表至少一个可滑动地设置在测量主体上，可在测量时通过触头和千分表限定出标件的尺寸，然后再测量待检测工件的尺寸，通过对比法可得到标件和待检测工件之间的差值，结合标件的尺寸和差值可得到待检测工件的尺寸。上述过程无需三坐标测量装置对每个工件进行测量，只需采用三坐标测量出标件的尺寸，其它的待检测工件均可通过上述测量装置进行检测，即可准确得到其它待检测工件的尺寸，后期加工可直接根据差值进行加工，大大缩短了生产周期，降低了成本；

2.本发明的测量装置，设置触头的接触端呈外凸的鼓形，如此可保证触头与待检测工件进行点接触，测量精度高；

3.本发明的测量装置可用于测量内径、外径和长度等，可应用于风电内齿圈的止口尺寸的测量；

4.本发明的测量方法，在测量时通过触头和千分表限定出标件的尺寸，然后再测量待检测工件的尺寸，通过对比法可得到标件和待检测工件之间的差值。进一步地，设置千分表读数为零时，千分表的测量触头与触头的触点之间的距离等于标件的标准尺寸，则在测量待检测工件时，千分表的直接读数的绝对值即为待检测工件的尺寸与标准尺寸之间的差值，无需进一步计算；

5.本发明的测量方法，通过观察千分表的读数，即可调整测量主体经过圆心，保证测量的准确性，操作起来简单方便；设定千分表读数为零时，千分表的测量触头处于压缩状态，在待检测工件的尺寸大于或小于标件的情况下，千分表均可读出两者之间的差值；

6.本发明的加工方法，通过测量方法得出差值后，直接根据差值来加工工件，简化了加工过程，提高了加工效率。

附图说明

图1为本发明的测量装置测量工件时的结构示意图；

图2为图1的a部放大图；

图3为触头的结构示意图；

图中：1-测量主体；2-触头；21-接触端；3-千分表；31-测量触头；4-第一滑块；5-第二滑块；6-工件；7-锁紧件。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的内容作进一步地说明。

如图1-3所示，本实施例提出一种测量装置，包括测量主体1、触头2和千分表3，测量主体1直线延伸，触头2和/或千分表3滑动且可锁紧地设置在测量主体1上。

测量主体1呈直线延伸，为了方便触头2和千分表3的安装，测量主体1的截面可呈倒置的t形或工字形，方便触头2和千分表3的安装。优选地，测量主体1为测量尺，其上可设置有刻度，方便进行长度的测量和读数。

触头2和/或千分表3滑动且可锁紧地设置在测量主体1上。通过设置触头2和千分表3两者中至少一个为滑动设置在测量主体1上，在调整好位置后又可锁紧其在测量主体1上的位置，这样可限定出标件的尺寸，测量待检测工件的尺寸。本实施例中，触头2和千分表3均滑动且可锁紧地设置在测量主体1上。

其中，触头2通过第一滑块4滑动设置在测量主体1上，触头2垂直于测量主体1设置。触头2的一端与第一滑块4连接，触头2的另一端为接触端21，呈外凸的鼓形，接触端21相较于触头2的其它部位向外凸出，方便在检测的过程中与工件6接触。当触头2的位置确定后，通过锁紧件7锁定触头2在测量主体1上的位置。进一步地，锁紧件7通过锁紧第一滑块4在测量主体1上的位置来锁定触头2，具体地，第一滑块4的与测量主体1连接的一端开有螺孔，锁紧件7可为锁紧螺钉，通过将锁紧螺钉旋入螺孔中抵紧测量主体1可实现第一滑块4在测量主体1上的限位。优选地，第一滑块4上的螺孔和对应的锁紧件7均可为多个。

千分表3通过第二滑块5滑动设置在测量主体1上，千分表3和触头2位于测量主体1的同侧。千分表3的轴线平行于测量主体1，具体地，千分表3设置在第二滑块5上，千分表3的测量触头31朝向或远离触头2。当千分表3的位置确定后，通过锁紧件7锁定千分表3在测量主体1上的位置。进一步地，锁紧件7通过锁紧第二滑块5在测量主体1上的位置来锁定千分表3，具体地，第二滑块5的与测量主体1连接的一端开有螺孔，锁紧件7可为锁紧螺钉，通过将锁紧螺钉旋入第二滑块5的螺孔中抵紧测量主体1可实现第二滑块5在测量主体1上的限位。优选地，第二滑块5上的螺孔和对应的锁紧件7均可为多个。

本实施例还提供了一种测量方法，采用上述的测量装置，包括如下步骤：

s1、调整测量装置，使千分表3读数为零时，千分表3的测量触头31与触头2的触点之间的距离等于标件的标准尺寸，锁紧触头2和千分表3；具体地，测量装置在测量的过程中，千分表3的测量触头31和触头2均要和工件6接触，触头2与工件6接触的点即为触头2的触点。优选地，标件为标准工件，标件的具体尺寸可采用三坐标测量装置进行准确测量，其他待检测工件的尺寸可通过与标件的尺寸对比得出；

s2、采用调整后的测量装置来测量待检测工件的尺寸，千分表3的读数的绝对值即为待检测工件的尺寸与标准尺寸之间的差值。

上述的测量方法可用于测量工件的内径、外径和长度等，当测量工件的内径时，设置千分表3的测量触头31远离触头2设置，触头2位于千分表3的轴线上。在测量工件的内径时，步骤s1进一步包括如下步骤：

a1、保持触头2与标件的内孔孔壁接触，并锁紧触头2。在测量内径的情况下，触头2的触点为远离测量触头31的最远点；

a2、滑动千分表3，使千分表3的测量触头31与标件的内孔孔壁接触，调整测量主体1，使测量主体1经过内孔圆心。具体地，先人眼观察粗调测量主体1的位置，使测量主体1大致经过标件的内孔圆心，然后滑动千分表3，使千分表3的测量触头31与标件的内控孔壁接触且处于一定的压缩状态，在一定范围内以触点为圆心摆动测量主体1，观察千分表读数，测量触头31的压缩程度最小时，测量主体1经过内孔圆心；

a3、细调千分表3，使千分表3读数为零时，千分表3的测量触头31与触头2的触点之间的距离等于标件的内孔孔径。通过调整千分表3，在测量待检测工件时，千分表3的读数可以直接反应待检测工件与标件的尺寸之间的差值，无需再进行计算；

a4、锁紧千分表3。

在测量工件的内径时，步骤s2进一步包括如下步骤：

c1、保持触头2与待检测工件的内孔孔壁接触；

c2、千分表3的测量触头31与待检测工件的内孔孔壁接触，以触头2的触点为圆心，摆动测量主体1，根据千分表的读数调整测量主体1的位置，使测量主体1经过待检测工件的内孔圆心。上述的调整过程与步骤a2类似，都是通过摆动测量主体1，观察千分表3的读数，当千分表3的测量触头31的压缩程度最小时，测量主体1经过待检测工件的内孔圆心；

c3、读出千分表3的读数，得到待检测工件的内孔孔径与标件的内孔孔径之间的差值。具体地，千分表3的读数的绝对值为待检测工件的内孔孔径与标件的内孔孔径之间的差值，可通过设置千分表3，使千分表3读数为正时，待检测工件的内孔孔径小于标件的内孔孔径；使千分表3读数为负时，待检测工件的内孔孔径大于标件的内孔孔径，如此，如需计算待检测工件的内孔孔径时，通过标件的内孔孔径减去千分表3的读数即可得出。

优选地，为了使测量工具对待检测工件的尺寸大于或小于标件的情况均可检测，设置千分表3读数为零时，千分表3的测量触头31处于压缩状态。进一步优选地，千分表3读数为零时，千分表3的测量触头31的压缩量至少为2mm。

当测量工件的外径时，设置千分表3的测量触头31朝向触头2设置，触头2位于千分表3的轴线上。在测量工件的外径时，步骤s1进一步包括如下步骤：

b1、保持触头2与标件的外壁接触，并锁紧触头2；

b2、滑动千分表3，使千分表3的测量触头31与标件的外壁接触，调整测量主体1，使测量主体1经过待检测工件的圆心。具体地，先人眼观察粗调测量主体1的位置，使测量主体1大致经过标件的圆心，然后滑动千分表3，使千分表3的测量触头31与标件的外壁接触且处于一定的压缩状态，在一定范围内以触点为圆心摆动测量主体1，观察千分表3读数，测量触头31的压缩程度最大时，测量主体1经过圆心；

b3、细调千分表3，使千分表3读数为零时，千分表3的测量触头31与触头2的触点之间的距离等于标件的外径；通过调整千分表3，在测量待检测工件时，千分表3的读数可以直接反应待检测工件与标件的尺寸之间的差值，无需再进行计算；

b4、锁紧千分表。

在测量工件的外径时，步骤s2进一步包括如下步骤：

d1、保持触头2与待检测工件的外壁接触；

d2、千分表3的测量触头31与待检测工件的外壁接触，以触头2的触点为圆心，摆动测量主体1，根据千分表3的读数调整测量主体1的位置，使测量主体1经过待检测工件的圆心。上述的调整过程与步骤b2类似，都是通过摆动测量主体1，观察千分表3的读数，当千分表3的测量触头31的压缩程度最大时，测量主体1经过待检测工件的圆心；

d3、读出千分表的读数，得到待检测工件的外径与标件的外径之间的差值。具体地，千分表3的读数的绝对值为待检测工件的外径与标件的外径之间的差值，可通过设置千分表3，使千分表3读数为正时，待检测工件的外径大于标件的外径；使千分表3读数为负时，待检测工件的外径小于标件的外径，如此，如需计算待检测工件的外径时，通过标件的外径加上千分表3的读数即可得出。

优选地，为了使测量工具对待检测工件的尺寸大于或小于标件的情况均可检测，设置千分表3读数为零时，千分表3的测量触头31处于压缩状态。进一步优选地，千分表3读数为零时，千分表3的测量触头31的压缩量至少为2mm。

本实施例还提供了一种上述测量装置在测量风电内齿圈的止口尺寸中的应用。可参考上述测量方法，对风电内齿圈的止口的直径进行测量。

本实施例还提供了一种工件加工方法，通过上述的测量方法得到待检测工件的尺寸与标准尺寸之间的差值，根据差值加工工件。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明的宗旨的前提下做出各种变化。