一种大型圆球体球面尺寸测量工具及测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及到机械零件大型圆球体尺寸精度测量方法工具及其测量方法，具体 的说是球形转叶式舱机上下缸体零件球面尺寸的测量工具及其测量方法。
【背景技术】
[0002] 上、下缸体零件是球形转叶式舱机的两个重要件，其材料为QT500，属于单个、不 规整零件，其中对于球面尺寸的精度要求很高，该零件的球面直径不能用普通量具直接测 量。
[0003] 目前，对于上、下缸体球面尺寸的测量工艺方法有两种：一、样板检测。通过检测样 板与零件的贴合度来校验球面圆弧精度，此方法比较直观，但是测量数值比较粗略，无法测 量实际的数值。二、=坐标测量仪检测。=坐标测量仪测头直径较大，球面尺寸测量比较繁 琐、效率低。现在需要一种测量方法简单且测量精度高的测量工具及测量方法。
【发明内容】
[0004] 鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出能具体测量出尺寸数值，又 能简单方便操作的测量工具及测量方法。
[0005] 为解决上述问题，本发明采用的技术方案是一种大型圆球体球面尺寸测量工具， 包括支架和对称安装在支架两端的定位块，其特征在于：还包括安装在支架两端的可移动 测头；所述定位块为旋转90度的L形结构，所述L形的横边与支架垂直连接，所述L形的竖 边与支架的长度方向平行；所述可移动测头安装在支架上靠近定位块的内侧。
[0006] 本发明进一步限定的技术方案是： 进一步的，所述可移动测头通过止推螺钉固定在支架上。
[0007] 进一步的，所述定位块L形结构的横边伸出长度大于支架两端的伸出长度。
[0008] 进一步的，所述可移动测头为尖刀结构，所述尖刀结构的尖部与支架长度方向夹 角80度，从而避免与被测部位干设。
[0009] 进一步的，所述支架两端为向下45°的斜面结构，可避免与被测部位干设。
[0010] 本发明还设及一种大型圆球体球面尺寸测量工具的测量方法，包括W下几个步 骤： 1) 将测量工具放入待测量球面体内，所述支架两端的定位块分别卡在待测球面的水平 端面上；
2) 调节可移动测头至刀尖碰触待测球体内表面，然后通过两个止推螺钉进行微量调节 并将可移动测头固定在支架上； 3) 采集数据并分析计算，计算大型圆球球面尺寸 其中R为固定 圆弧半径、L1为圆球面的中屯、距；R、L1为已知数值，H为设定固定高度数值； 4) 按照尺寸公差要求分别将已知数值的最大、最小值分别代入步骤3)的公式中，计算 得知L值允许的公差范围； 5)经过步骤3)测量所得的球面尺寸值在经步骤4)计算所得的公差范围内，即可断定 零件的加工精度符合尺寸精度要求。
[0011] 本发明进一步限定的技术方案是： 进一步的，在步骤3)中，所述计算公式采用弦尺测量法。
[0012] 进一步的，通过所述测量方法测量的球面尺寸的精度为4DH7。
[0013] 本发明的有益效果是：本发明采用弦尺测量法测量上、下缸体内球面尺寸，不仅操 作简单、直观，测量精度高，利用固定高度内的直径值范围来准确测量大型球形尺寸精度。 该方法的使用，提高了大型球形零件的检测精度，提高了生产制造精度和检测效率，提升了 装配交检合格率。
【附图说明】
[0014] 图1是本发明测量工具的结构示意图。
[0015] 图2为本发明一个实施例中测量工具测量零件的示意图。
【具体实施方式】
[0016] 本实施例提供的一种大型圆球体球面尺寸测量工具，实例详见图1-2 :包括支架 1、对称安装在支架两端的两个定位块3、安装在支架两端的可移动测头2 ;所述定位块3为 旋转90度的L形结构，所述L形的横边3-1与支架1垂直连接，所述L形的竖边3-2与支 架1的长度方向平行；所述可移动测头2安装在支架1上靠近定位块3的内侧。
[0017] 所述可移动测头2通过止推螺钉4固定在支架1上。所述定位块化形结构的横 边3-1伸出长度大于支架1两端的伸出长度。所述可移动测头2为尖刀结构，所述尖刀结 构的尖部与支架长度方向夹角80度。所述支架1两端为向下45°的斜面结构。
[0018] 本发明还设及一种大型圆球体球面尺寸测量工具的测量方法，包括W下几个步 骤： 1) 将测量工具放入待测量球面体内，所述支架两端的定位块分别卡在待测球面的水平 端面上； 2) 调节可移动测头至刀尖碰触待测球体内表面，然后通过两个止推螺钉进行微量调节 并将可移动测头固定在支架上； 3) 采集数据并分析计算，计算大型圆球球面尺寸 如图2所示：Sina=SinP
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其中R为固定圆弧半径、LI为圆球面的中屯、距；R、LI为已知数值，H为设定固定高度 数值； 4) 按照尺寸公差要求分别将已知数值的最大、最小值分别代入步骤3)的(式2)中，计 算得知L值允许的公差范围； 5) 经过步骤3)测量所得的球面尺寸值在经步骤4)计算所得的公差范围内，即可断定 零件的加工精度符合尺寸精度要求。
[0019] 在步骤3)中，所述计算公式采用弦尺测量法；通过所述测量方法测量的球面尺寸 的精度为4DH7即1000<0<800。
[0020] 图中R=113mm，L1=(1)620H7,均为设计给定数值；H=90mm，为测量选定数值，根据式 (2)，可W算出Lmin=841. 269mm，Lmax=841. 339mm。只要测量工具测出的数值在L的计算值 范围内，即可判断此零件的L数值完全符合图纸要求，为合格。
[0021] 除上述实施例外，本发明还可W有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种大型圆球体球面尺寸测量工具，包括支架和对称安装在支架两端的定位块，其 特征在于：还包括安装在支架两端的可移动测头；所述定位块为旋转90度的L形结构，所 述L形的横边与支架垂直连接，所述L形的竖边与支架的长度方向平行；所述可移动测头安 装在支架上靠近定位块的内侧。2. 根据权利要求1所述的大型圆球体球面尺寸测量工具，其特征在于：所述可移动测 头通过止推螺钉固定在支架上。3. 根据权利要求1所述的大型圆球体球面尺寸测量工具，其特征在于：所述定位块L 形结构的横边伸出长度大于支架两端的伸出长度。4. 根据权利要求1所述的大型圆球体球面尺寸测量工具，其特征在于：所述可移动测 头为尖刀结构，所述尖刀结构的尖部与支架长度方向夹角80度。5. 根据权利要求1所述的大型圆球体球面尺寸测量工具，其特征在于：所述支架两端 为向下45°的斜面结构。6. -种如权利要求1所述大型圆球体球面尺寸测量工具的测量方法，其特征在于包括 以下几个步骤： 1) 将测量工具放入待测量球面体内，所述支架两端的定位块分别卡在待测球面的水平 端面上； 2) 调节可移动测头至刀尖碰触待测球体内表面，然后通过两个止推螺钉进行微量调节 并将可移动测头固定在支架上； 3) 采集数据并分析计算，计算大型圆球球面尺寸i=細H-AH2;其中R为固定圆 弧半径、L1为圆球面的中心距；R、L1为已知数值，H为设定固定高度数值； 4) 按照尺寸公差要求分别将已知数值的最大、最小值分别代入步骤3)的公式中，计算 得知L值允许的公差范围； 5) 经过步骤3)测量所得的球面尺寸值在经步骤4)计算所得的公差范围内，即可断定 零件的加工精度符合尺寸精度要求。7. 根据权利要求6所述的大型圆球体球面尺寸测量工具的测量方法，其特征在于：在 步骤3)中，所述计算公式采用弦尺测量法。8. 根据权利要求6所述的大型圆球体球面尺寸测量工具的测量方法，其特征在于：通 过所述测量方法测量的球面尺寸的精度为巾DH7。
【专利摘要】本发明涉及一种大型圆球体球面尺寸测量工具，包括支架和对称安装在支架两端的定位块，还包括安装在支架两端的可移动测头；所述定位块为旋转90度的L形结构，所述L形的横边与支架垂直连接，所述L形的竖边与支架的长度方向平行；所述可移动测头安装在支架上靠近定位块的内侧。本发明采用弦尺测量法测量上、下缸体内球面尺寸，不仅操作简单、直观，测量精度高，利用固定高度内的直径值范围来准确测量大型球形尺寸精度。该方法的使用，提高了大型球形零件的检测精度，提高了生产制造精度和检测效率，提升了装配交检合格率。
【IPC分类】G01B21/00
【公开号】CN105115457
【申请号】CN201510509614
【发明人】李网芹, 赵静, 于宁
【申请人】南京中船绿洲机器有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月18日