测量坑腔底部尺寸的测量块及装置的制作方法

本实用新型涉及一种测量工具，尤其涉及一种测量坑腔底部尺寸的测量块及装置。

背景技术：

图1是被测件坑腔的示意图；图2是被测件坑腔的俯视图。

在机械加工领域中，多采用游标卡尺、影像测量仪测量被测件的坑腔1的尺寸，但由于受机械加工、被测件成型工艺能力的限制，被测件的坑腔1的底面11与侧壁12的过渡部位13往往会有圆角或倒角，从而无法做到过渡部位13消失而使底面11与侧壁12之间形成绝对的棱角，采用这两种测量方法很难实现坑腔1的底部尺寸的精准测量，无法判断被测件是否达到设计的尺寸规格。

采用游标卡尺测量方式，其精确度受测量人员的操作习惯、操作力度等因素的影响很大，尤其被测件为塑胶件或坑腔有拔模处理时，因受被测件材质软、棱边圆角或倒角的影响，卡尺测量方式的重复性和复现性很差。

采用影像测量方式，因坑腔棱边圆角或倒角的影响，在影像中无法找到测量基准线，不能实现坑腔尺寸的精准测量。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种测量坑腔底部尺寸的测量块及装置，其能实现坑腔底部尺寸的精准测量。

为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种测量坑腔底部尺寸的测量块，坑腔包括底面和相对两侧壁，底面和被测的相对两侧壁之间的过渡部位形成圆角或倒角，被测两侧壁倾斜；测量块包括小底面、大底面以及连接小底面和大底面的斜面；小底面用于与坑腔的底面接触，大底面与斜面相交的棱边为测量用棱边，测量用棱边用于与坑腔的对应被测侧壁接触。

为了实现上述目的，在第二方面，本实用新型提供了一种测量坑腔底部尺寸的装置，其包括两个根据本实用新型第一方面所述的测量块，用于定位在坑腔中；斜角测量仪，用于测量坑腔的被测的相对两侧壁的拔模斜角θ₁和θ₂；以及影像测量仪，用于测量定位在坑腔中的两个测量块的测量用棱边之间的距离L₀。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型的测量块结构简单、加工制作容易、制造成本低且保养简便。采用本实用新型的测量块组成的测量坑腔底部尺寸的装置，先对坑腔的被测侧壁上的非圆角或倒角位置的尺寸进行直接测量，再通过换算公式得出带圆角或倒角的坑腔的实际底部的内长或内宽尺寸，从而实现坑腔底部尺寸的精准测量。

附图说明

图1是被测件坑腔的示意图；

图2是被测件坑腔的俯视图；

图3是本实用新型的测量坑腔底部尺寸的测量块的立体图；

图4是图3的前视图；

图5是本实用新型的测量坑腔底部尺寸的测量块与被测件坑腔的装配图；

图6是图5沿A-A作出的剖视图；

图7是图6的局部放大图，其中，为了便于说明起见，仅示出图6左侧的测量块与对应的坑腔的左侧侧壁的位置关系。

其中，附图标记说明如下：

1 坑腔

11 底面

12 侧壁

121 侧壁的棱边

13 过渡部位

2 测量块

21 小底面

211 小底面棱边

22 大底面

221 大底面棱边

23 斜面

24 测量用棱边

P13 过渡部位的最内水平位置

P21 测量块的小底面与坑腔的底面接触的最接近斜面的位置

B1 第一半部

B2 第二半部

具体实施方式

下面参照附图来详细说明根据本实用新型的测量坑腔底部尺寸的测量块及装置。

首先说明根据本实用新型第一方面的测量坑腔底部尺寸的测量块。

参照图1至图7，在根据本实用新型第一方面的测量坑腔底部尺寸的测量块2中，坑腔1包括底面11和相对两侧壁12，底面11和被测的相对两侧壁12之间的过渡部位13形成圆角或倒角，被测两侧壁12倾斜；测量块2包括小底面21、大底面22以及连接小底面21和大底面22的斜面23；小底面21用于与坑腔1的底面11接触，大底面22与斜面23相交的棱边为测量用棱边24，测量用棱边24用于与坑腔1的对应被测侧壁12接触。

本实用新型的测量块结构简单、加工制作容易、制造成本低且保养简便。采用本实用新型的测量块组成的后述的测量坑腔底部尺寸的装置，先对坑腔1的被测侧壁12上的非圆角或倒角位置的尺寸进行直接测量，再通过换算公式得出带圆角或倒角的坑腔1的实际底部的内长或内宽尺寸，从而实现坑腔1底部尺寸的精准测量。

在测量坑腔底部尺寸的测量块2中，测量用棱边24的高度H不低于过渡部位13的高度，小底面21与坑腔1的底面11接触的最接近斜面23的位置P21与过渡部位13的最内水平位置P13重合或者位于过渡部位13的最内水平位置P13外；测量用棱边24的高度不低于过渡部位13的高度；测量用棱边24的长度小于被测侧壁12的棱边121的长度。

在这里补充说明的是，坑腔1的底面11和被测的相对两侧壁12之间的过渡部位13形成的圆角或倒角半径均为R；被测两侧壁12的拔模斜角分别为θ₁和θ₂，坑腔1的深度为D，测量块2的大底面22与斜面23形成的夹角为α，小底面21的棱边211长度为L₁，大底面22的棱边221长度为L₂，测量用棱边24的高度为H。

参照图7(为了便于说明起见，仅示出图6左侧的测量块与对应的坑腔的左侧侧壁的位置关系，但是图7的位置关系要求同样适用于图6的右侧的测量块与对应的坑腔的右侧侧壁的位置关系)，在设计具备测量坑腔1底部尺寸的功能的测量块2时，要满足小底面21与坑腔1的底面11接触的最接近斜面23的位置P21与过渡部位13的最内水平位置P13重合或者位于过渡部位13的最内水平位置P13外，则对被测的相对两侧壁12，均需保证坑腔1的底面11的底边的延长线与所测的侧壁12的棱边的延长线的交点到测量块2的小底面21与坑腔1的底面11接触的最接近斜面23的位置P21的距离不小于坑腔1的底面11的底边的延长线与所测的侧壁12的棱边的延长线的交点到过渡部位13的最内水平位置P13的距离。则对被测的相对两侧壁12，要同时满足：

(H/tanα-H·tanθ₁)≥(R·cosθ₁-R·(1-sinθ₁)·tanθ₁)

和(H/tanα-H·tanθ₂)≥(R·cosθ₂-R·(1-sinθ₂)·tanθ₂)

则进一步有：

H≥R·(cosθ₁-(1-sinθ₁)·tanθ₁)/(1/tanα-tanθ₁)

和H≥R·(cosθ₂-(1-sinθ₂)·tanθ₂)/(1/tanα-tanθ₂)，

记：

M₁＝R·(cosθ₁-(1-sinθ₁)·tanθ₁)/(1/tanα-tanθ₁)

M₂＝R·(cosθ₂-(1-sinθ₂)·tanθ₂)/(1/tanα-tanθ₂)

即得测量块2的测量用棱边24的高度H满足关系：

H≥max(M₁，M₂)。

参照图7，在设计具备测量坑腔1底部尺寸的功能的测量块2时，还要满足测量用棱边24的高度H不低于过渡部位13的高度，则需同时保证测量用棱边24的高度H不低于被测的相对两侧壁12的过渡部位13的高度R·(1-sinθ₁)和R·(1-sinθ₂)，即满足关系：

H≥max(R·(1-sinθ₁),R·(1-sinθ₂))

同时测量用棱边24的高度H要小于坑腔1的高度D，即满足：

H＜D。

为了防止测量块2向靠近对应被测坑腔侧壁12方向翻转倾倒，如图6所示，通过测量块2的小底面21与坑腔1的底面11接触的最接近斜面23的位置P21且垂直于小底面21的虚线将测量块2分为第一半部B1和第二半部B2，其中第一半部B1含有斜面23；以小底面21与坑腔1的底面11接触的最接近斜面23的位置P21作为支点，第一半部B1的重心对支点的力矩不大于第二半部B2对支点的力矩，从而可以防止测量块2向靠近对应被测坑腔侧壁12方向翻转倾倒。当测量块2为直角梯形块，即测量块2的横截面为直角梯形(此处的直角梯形具有宽泛的含义，既包括严格符合几何学定义的直角梯形，也可包括除测量用棱边24处其它拐角处可以有倒角的实际形状(如图7所示))，此时小底面21的棱边211的长度与大底面22的棱边221的长度满足的关系

对于测量块2，为了保证测量块2的小底面21与坑腔1的底面11的紧密贴合，小底面21的表面粗糙度不大于0.05μm。

为了增加测量用棱边24的光洁度以与坑腔1的侧壁12紧密接触，测量用棱边24设有镀铬层(未示出)，测量用棱边24的直线度不大于0.01mm。

至于测量块2的材料选择，测量块2的材料可为钢或陶瓷材料。

下面说明根据本实用新型第二方面的测量坑腔底部尺寸的装置。

根据本实用新型第二方面的测量坑腔底部尺寸的装置包括：两个根据本实用新型第一方面所述的测量块2，用于定位在坑腔1中；斜角测量仪(未示出)，用于测量坑腔1的被测的相对两侧壁12的拔模斜角θ₁和θ₂；以及影像测量仪(未示出)，用于测量定位在坑腔1中的两个测量块2的测量用棱边24之间的距离L₀。

以下补充说明采用本实用新型的测量坑腔底部尺寸的装置测量的过程，具体为：

S1，用斜角测量仪分别测量坑腔的被测的相对两侧壁12的拔模斜角θ₁和θ₂；

S2，将坑腔1置于影像测量仪工作平台上，并作好定位；

S3，将两个测量块2的小底面21朝下置于坑腔的底面11上，并分别调整两个测量块2，使大底面22与斜面23相交的测量用棱边24分别与被测的相对两侧壁12紧密接触；

S4，用影像测量仪量测步骤S3调整好的两个测量块2的测量用棱边24之间的距离L₀；

S5，将L₀代入换算公式L＝L₀-H·tanθ₁-H·tanθ₂，L即为所测的坑腔1的底部的内长或内宽的实际尺寸。