一种高精度螺杆跨棒距检具的制作方法

本实用新型涉及量具技术领域，尤其是涉及一种高精度螺杆跨棒距检具。

背景技术：

中国汽车工业经过几十年的发展，已经成为国民经济的重要产业，汽车零部件行业作为汽车整车行业的上游行业，是汽车工业发展的基础。一辆汽车的驾驶舒适度，转向器至关重要，而螺杆是转向器里的一件重要零件，它的质量关乎整个转向器的性能。M值是反映分度圆齿厚的一项测量参数，与公法线的作用类似，因其可以直接测量，在实际生产中应用较广。M值，对于外齿轮和外花键，叫跨棒距;对内齿轮和内花键，叫棒间距。测量时，用两根直径相同的圆棒卡在相对的齿槽里，测量两个圆棒外切线之间的距离。

螺杆跨棒距（M值）的检测，目前大多数厂家采用千分尺和棒，卡在沟槽两端的齿中，卡出数值。产品质量控制还是主要依靠通用的千分尺，千分尺检测受人工操作影响较大，可靠性不高，效率也比较低。此种测量方式操作复杂，圆棒容易脱落，测量精度不高；有时需要多名操作人员合作，容易产生误差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种高精度螺杆跨棒距检具，提高螺杆跨棒距（M值）检测精度和效率。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种高精度螺杆跨棒距检具，用于测量螺杆的跨棒距，包括底板、固定顶尖座、固定顶尖、活动顶尖座、活动顶尖、导向条、测量装置，所述导向条固定设置于底板上，导向条的一端上部设置有固定顶尖座，固定顶尖座与底板可拆卸连接，固定顶尖座上设置有固定顶尖，导向条的另一端上部设置有活动顶尖座，活动顶尖座与底板可拆卸连接，活动顶尖座上设置有活动顶尖，活动顶尖连接有控制装置，待测螺杆装夹于活动顶尖和固定顶尖之间，待测螺杆、活动顶尖和固定顶尖同轴设置，待测螺杆下部设置有测量装置，所述的测量装置包括片簧机构、测头、连接板和传感器，片簧机构包括左片簧机构和右片簧机构，左片簧机构和右片簧机构结构相同，且关于待测螺杆对称设置，左片簧机构和右片簧机构之间设置有连接板，连接板的一端固定在右片簧机构上部，另一端悬空设置于左片簧机构上部，传感器设置于左片簧机构上，靠近传感器一侧的连接板上对应设置有感应块。

作为优选，所述的控制装置包括手柄、弹簧、弹簧盖，所述活动顶尖的一端设置有弹簧，弹簧的外部设置有弹簧盖，弹簧盖与活动顶尖座固定设置，所述活动顶尖的下部开有凹槽，所述手柄位于活动顶尖的下部，手柄的一端位于活动顶尖的凹槽内，手柄的中部通过转销与活动顶尖座连接，手柄的另一端伸出活动顶尖座。

作为优选，所述的左片簧机构包括上片簧单元和下片簧单元，上片簧单元与下片簧单元结构相同，下片簧单元包括固定座、端压板、中间压板、移动压板和长片簧，下片簧单元的固定座长边与导向条的长边平行设置，固定座的两端各设置有一个竖向的长片簧，长片簧与导向条的长边垂直设置，长片簧的下部通过端压板与固定座固定，长片簧的中部均设置有两个相对设置的中间压板，长片簧的上部通过端压板与移动座相连，固定座的中部设置有稳定板，稳定板与中间压板平行设置，上片簧单元位于下片簧单元的上部，上片簧单元的固定座与下片簧单元的移动压板固定连接，且上片簧单元的固定座长边与导向条的长边垂直设置。

作为优选，所述上片簧单元的稳定板上设置有用于压紧测头的气缸。

作为优选，所述导向条的上部设置有支撑座，支撑座位于活动顶尖座和固定顶尖座之间，支撑座下部与底座固定连接，上部开有与待测螺杆相匹配的凹槽。

作为优选，所述活动顶尖座的两侧与导向条平行设置有第一定位槽，底板上与第一定位槽对应设置有多个螺栓孔，所述固定顶尖座的两侧与导向条平行设置有第二定位槽，底板上与第二定位槽对应设置有多个螺栓孔。

作为优选，所述的传感器为高精密电感传感器，所述的传感器与新型数显电子柱相连接。

作为优选，所述的测头为圆棒或圆球，测量误差小于0.001mm。

作为优选，所述的感应块为合金柱。

本实用新型的有益效果为：

1、手柄经过转销转动，带动活动顶尖压缩，装卸螺杆简便、快速；

2、测头可以通过片簧机构及气缸实现自动调整左右和前后距离，以达到自动找正中心的目的，定位准确，检测效率可以达到5秒/件；

3、左右顶尖机构模拟螺杆在线加工时的定位状态，采用中心孔定位，从而达到定位夹紧目的；

4、测头采用测量误差小于0.001mm的圆棒或圆球，传感器采用高精密电感传感器，显示部分采用新型数显电子柱，测量结果的显示直观准确；

5、活动顶尖座的两侧与导向条平行设置有第一定位槽，底板上与第一定位槽对应设置有多个螺栓孔，固定顶尖座的两侧与导向条平行设置有第二定位槽，底板上与第二定位槽对应设置有多个螺栓孔，根据不同规格的螺杆，可以调整活动顶尖座和固定顶尖座之间的距离，并用螺栓固定在底板上，本检具的适应性更强。

附图说明

图1为本实用新型工作状态的结构示意图；

图2为本实用新型主视图；

图3为图2的A-A剖视图；

图4为本实用新型的控制装置内部结构示意图；

图5为本实用新型的测量装置的结构示意图。

具体实施方式：

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图对本发明做进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

如图1-5所示，一种高精度螺杆跨棒距检具，包括底板1、固定顶尖座2、固定顶尖21、活动顶尖座3、活动顶尖31、导向条4和测量装置，所述导向条4固定设置于底板1上，导向条4的一端上部设置有固定顶尖座2，固定顶尖座2与底板1可拆卸连接，固定顶尖座2的上端内侧设置有固定顶尖21，导向条4的另一端上部设置有活动顶尖座3，活动顶尖座3与底板1可拆卸连接，活动顶尖座3的上端内侧设置有活动顶尖31，活动顶尖31的下部设置有控制装置，待测螺杆7装夹于活动顶尖31和固定顶尖21之间，待测螺杆7、活动顶尖31和固定顶尖21同轴设置，待测螺杆7的下部设置有测量装置，所述的测量装置包括片簧机构、测头9、连接板10和传感器53，片簧机构包括左片簧机构和右片簧机构，左片簧机构和右片簧机构结构相同，且左片簧机构和右片簧机构分别位于待测螺杆7的两侧，关于待测螺杆7的轴线对称设置，每个片簧机构的上部均设置有测头座54，测头9通过上下两个测头压板55固定设置于测头座54上，为保证测量精度，本实施例的测头9采用的为误差小于0.001mm的圆棒，也可以采用误差小于0.001mm的圆球，待测螺杆7的被测沟道卡接于两个测头9之间。

左片簧机构和右片簧机构之间设置有连接板10，连接板10的一端固定在右片簧机构上部，另一端悬空设置于左片簧机构上部，传感器10通过传感器座56设置于左片簧机构上，靠近传感器53一侧的连接板10上对应设置有感应块11，本实施例的感应块11采用的是合金柱，传感器53采用的为高精密电感传感器，传感器53与新型数显电子柱相连接。

控制装置包括手柄61、弹簧盖63，所述活动顶尖31的一端设置有弹簧（图中未予示出），弹簧的外部设置有弹簧盖63，弹簧盖63与活动顶尖座3固定设置，所述活动顶尖31的下部开有凹槽，所述手柄61位于活动顶尖31的下部，手柄61的一端位于活动顶尖31的凹槽内，手柄61的中部通过转销64与活动顶尖座3连接，手柄61的另一端伸出活动顶尖座3。

左片簧机构包括上片簧单元和下片簧单元，上片簧单元与下片簧单元结构相同，下片簧单元包括固定座511、端压板512、中间压板513、移动压板514和长片簧515，下片簧单元的固定座511长边与导向条4的长边平行设置，固定座511的两端各设置有一个竖向的长片簧515，长片簧515与导向条4的长边垂直，长片簧515通过端压板512与固定座511固定，长片簧515的中部均设置有两个相对设置的中间压板513，长片簧515的上部通过端压板512与移动压板514相连，固定座511的中部设置有稳定板516，稳定板516与中间压板513平行设置，上片簧单元位于下片簧单元的上部，上片簧单元的固定座511与下片簧单元的移动压板514固定连接，且上片簧单元的固定座511长边与导向条4的长边垂直设置。上片簧单元的稳定板516上设置有用于压紧测头9的气缸12，气缸12的延长杆与导向条4的长边垂直。

导向条4的上部设置有支撑座13，支撑座13位于活动顶尖座3和固定顶尖座2之间，支撑座13下部与底板1固定连接，支撑座13的上部开有与待测螺杆7相匹配的凹槽。

活动顶尖座3的两侧与导向条4平行设置有第一定位槽15，底板1上与第一定位槽15对应设置有多个螺栓孔151，所述固定顶尖座2的两侧与导向条4平行设置有第二定位槽16，底板1上与第二定位槽16对应设置有多个螺栓孔161。

具体操作时，由于该检具采用比较测量方法，首先要选择一检测精度足够的标准件。

第一步：使用标准件将电子柱校0。

第二步：将被检测工件装夹在检具上。以待测螺杆7的两端中心孔为基准，采用一个固定顶尖21和一个活动顶尖31实现对螺杆的定位安装。装卸螺杆7时，首先按下手柄61，手柄61经过转销64转动，带动活动顶尖31压缩，这时装上螺杆7，抬起手柄61，夹紧螺杆7。

第三步：打开气缸12的开关。在片簧机构的作用下，下片簧单元保证了测头9自动左右调整，上片簧单元保证测头自动前后调整，气缸12作用在上片簧单元靠近测头9一侧的中间压板513上，从而压紧待测螺杆7。这样当被测螺杆7自身有几何偏差时，两个测头9都会有左右和前后的摆动，从而保证找正沟道的中心，保证测量顺利进行。

第四步：读取电子柱上测量结果。

影响测量装置测量精度的主要因素有：两测头9的对心误差（两测头9轴线所在平面是否与螺杆7被测沟道共面）和传感器53、电子柱的误差。本实用新型为了保证两测头9的对心误差，两侧都采用了片簧机构，片簧机构包括上片簧单元和下片簧单元，下片簧单元保证测头9自动左右调整，上片簧单元保证测头9自动前后调整。这样当被测螺杆7自身有几何偏差时，两个测头9都会有左右和前后的摆动，才能保证找正被测沟道的中心，保证测量顺利进行。本实用新型的传感器53的自身重复性为0.03μ和线性误差为0.5%，都可以满足测量装置的使用要求。电子柱量仪显示器分辨率0.1μ，示值变动性0.2，示值误差0.1μ也可以满足测量装置的使用要求。因此，该专用检具的精度做到被测尺寸公差的1/10是比较经济合理的。

通过实际使用验证，该检具一个人就可以独立操作，操作简单、方便、性能可靠，3s内能够完成对一个零件的检测，满足制造检测节拍的要求。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。