对称式球窝球径气电测量仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及球体内径测量仪器，尤其涉及一种用于测量对称式球窝球径的测量仪。
【背景技术】
[0002]对称式球窝是机械领域中比较常见的形体，广泛应用于多种精密仪器及设备中。对称式球窝的球径误差不仅会给精密仪器及设备带来能量损耗，而且还会影响精密仪器及设备的精密性，因而对称式球窝球径的检测至关重要。目前通常用于检测对称式球窝球径的测量仪器为三点内径千分尺，三点内径千分尺又称为三爪内径千分尺，它是利用螺旋副原理，通过旋转塔形阿基米德螺旋体或移动椎体使三个测量爪作径向位移，使其与被测对称式球窝的球窝壁接触。测量时，先将三个测量爪轻置于对称式球窝内，然后旋转三点内径千分尺上的测力装置，使三个测量爪分别沿径向向外伸出直至贴紧球窝壁。上述测量过程中导致测量速度得不到提高，因而测量效率较低；同时，测量时由于测量点与三点内径千分尺本身的移动位置不在一条直径线上，不符合阿贝原则，而且很难保证贴紧球窝壁的测量爪不沿球窝壁滑动，也很难保证三点内径千分尺自身不产生晃动，这些因素都会大大降低三点内径千分尺的测量精度和重复精度，测量精度最高只能精确到4 μ m，重复精度最高也只能精确到4 μπι。当被测球窝的球径测量精度要求控制在I ym时就需要使用三坐标测量机，但是三坐标测量机的造价十分昂贵，一台三坐标测量机售价约为50万?500万，而且三坐标测量机由于自身特性并不适合用于普通车间环境下的在线检测或线边检测。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型所需解决的技术问题是:提供一种制造成本低、检测精度和重复精度均较高且对周围环境适应性强的对称式球窝球径气电测量仪。
[0004]为解决上述问题，本实用新型采用公知且成熟的气动测量技术实现对被测对称式球窝球径的精确测量，气动测量技术是通过测量气体的流量和压力的变化来反应被测零件尺寸的技术，气动测量技术的物理原理如下:气体的流量和压力都与气体泄流的间隙的大小成比例关系，同时压力和流量相互之间成反比例关系。调压后的压缩空气经气动量仪中的调节阀后到达气动测量头的喷嘴处，如果喷嘴对着大气，由于喷嘴外部没有阻挡物体，将会有最大流量的气体通过喷嘴，此时在调节阀同喷嘴之间存在一个最小压力。当使一阻挡物从远至近靠近喷嘴时，喷出的气体由于受到阻挡，流量就会随之逐渐减少，同时压力会逐渐升高，当喷嘴被完全挡住后，流量为零，而压力值将升至最大，即与调压阀的出口压力值相等。将阻挡物与喷嘴之间的距离定义为泄流间隙，并根据上述变化过程分别制作流量-泄流间隙和压力-泄流间隙的曲线图，从图中可以看出，除了压力和流量的初始和饱和阶段，在两条曲线段的其它部分都是直线，即流量与泄流间隙在一定间隙范围内呈线性关系，压力与间隙在一定泄流间隙范围内也呈线性关系。属于气动量仪的气电电子柱就是一种利用气体压力与泄流间隙的线性变化来测量被测零件尺寸的常用仪器。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:所述的对称式球窝球径气电测量仪，包括:气电电子柱、连接杆、与被测对称式球窝对应匹配的气动测量头以及与气动测量头对应匹配的校准件组，气动测量头通过连接杆与气电电子柱的气体输出端相连接，其特征在于:所述的校准件组包括带第一对称式球窝的小校准件和带第二对称式球窝的大校准件，被测对称式球窝球径大于第一对称式球窝球径而小于第二对称式球窝球径；所述的气动测量头为球体形状，气动测量头球径大于第一对称式球窝球径而小于第二对称式球窝球径，在气动测量头两侧分别设置有一个第一切割平台，二个第一切割平台能保证气动测量头在放入第一对称式球窝的过程中与第一对称式球窝不发生碰撞；在连接杆内设置有前后贯通的第一气体通道，在气动测量头中设置有带二个气体输出口的第二气体通道，第一气体通道和第二气体通道构成气体输送通道，第二气体通道的二个气体输出口分别位于气动测量头球体的上、下表面上，从而分别形成上喷嘴和下喷嘴，从气电电子柱的气体输出端输出的带有一定压力的气体经气体输送通道后分别从上、下喷嘴喷出；当将气动测量头置于对称式球窝内时，带一定压力的气体分别从上喷嘴与对称式球窝的上球窝壁之间的泄流间隙以及下喷嘴与对称式球窝的下球窝壁之间的泄流间隙向外喷出泄流，并且上、下喷嘴分别至第一对称式球窝的上、下球窝壁之间的泄流间隙都落在气体压力与泄流间隙的线性变化范围内，上、下喷嘴分别至第二对称式球窝的上、下球窝壁之间的泄流间隙也都落在气体压力与泄流间隙的线性变化范围内。
[0006]进一步地，前述的对称式球窝球径气电测量仪，其中，所述第二气体通道由进气通道和上下贯通的出气通道组成，出气通道与进气通道相互贯穿构成T形形状的通道，出气通道位于气动测量头的某一直径线上，且出气通道的上、下两端出口分别在气动测量头球体的上、下表面上形成上喷嘴和下喷嘴。
[0007]进一步地，前述的对称式球窝球径气电测量仪，其中，所述的连接杆由手柄和软管组成，在手柄内设置有前后贯通的第三气体通道，手柄前端能与气动测量头密封连接，手柄后端与软管前端密封连接，软管后端能与气电电子柱的气体输出端密封连接，软管内孔和第三气体通道形成完整的第一气体通道。
[0008]进一步地，前述的对称式球窝球径气电测量仪，其中，在手柄前段设置有外螺纹段，在第二气体通道的气体进入口处设置有与外螺纹段相配合的内螺纹段，手柄通过外螺纹段与气动测量头上的内螺纹段密封连接。
[0009]进一步地，前述的对称式球窝球径气电测量仪，其中，在第二气体通道的气体进入口处设置有容纳密封圈的容纳槽，密封圈置于容纳槽内，手柄前端通过密封圈与气动测量头密封连接。
[0010]进一步地，前述的对称式球窝球径气电测量仪，其中，在手柄与软管之间设置有密封连接手柄与软管的连接件。
[0011 ] 进一步地，前述的对称式球窝球径气电测量仪，其中，所述的连接件前端设置有嵌入块，在手柄后端设置有容纳嵌入块的嵌入槽，嵌入块能密封嵌入到嵌入槽内；在连接件后端设置有锥体形状的锥形嵌入块，锥形嵌入块的直径由前至后逐渐减小，在软管前端设置有与锥形嵌入块相配合的锥形嵌入槽，锥形嵌入块能密封嵌入到锥形嵌入槽内；在连接件内设置有前后贯通的贯通孔，手柄通过连接件与软管密封连接时，第三气体通道通过贯通孔与软管内孔相连通。
[0012]进一步地，前述的对称式球窝球径气电测量仪，其中，在气动测量头前端竖向切割有第二切割平台。
[0013]进一步地，前述的对称式球窝球径气电测量仪，其中，气动测量头球体表面与第一对称式球窝的球窝壁之间的最小间隙控制在5 μπι-10 μπι范围内，气动测量头球体表面与第二对称式球窝的球窝壁之间的最大间隙控制在80 μπι-100 μπι范围内。
[0014]本实用新型的有益效果是:(I)所述的对称式球窝球径气电测量仪能用于普通车间环境下的在线检测或线边检测，对周围环境要求不高，适用性强；(2)在使用过程中只需更换不同球径的气动测量头及相应匹配的校准件组即可对多种球径的对称式球窝进行检测，而且气电电子柱校准完毕后能快速