外径误差测量装置的制作方法

本实用新型涉及机械加工技术领域，具体地涉及一种外径误差测量装置。

背景技术：

工件在完成生产后通常需要对工件的尺寸进行检验，对于圆形工件来说一般需要检验工件的直径是否达到精度要求，目前的检验一般用游标卡尺、百分表或者千分表，但是普遍存在测量精度较低，无法准确测量的问题，如果是批量生产，且尺寸大、精度高的工件检验起来就比较费事，此外，现有技术中也缺少针对性适用于圆形工件外径检验的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服现有技术存在的工件检验精度低、缺少针对性适用圆形工件的外径检验装置的问题，提供了一种外径误差测量装置，该装置测量精度高，检验方便，适用于批量生产的工件检验，且能满足不同规格尺寸工件的使用要求。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种外径误差测量装置，包括底板、用于测量待测工件外径误差的千分表以及驱动所述待测工件沿直线移动的滑动单元，所述千分表固定设置在所述底板上，所述滑动单元滑动设置在所述底板上，所述滑动单元包括用于对所述待测工件进行定位的定位部，所述千分表的测头用于与所述待测工件相抵靠，所述千分表的测头的伸缩方向与所述定位部的移动方向之间的夹角的正切值为0.5。

优选地，所述滑动单元还包括带动所述定位部在所述底板上滑动的滑座。

优选地，所述定位部包括相互垂直设置且相向的壁面同时与所述待测工件相抵靠的第一挡块和第二挡块，所述第一挡块和第二挡块与所述滑座固定连接。

优选地，所述第一挡块和第二挡块相向的壁面上分别沿挡块长度方向设置有凸出于挡块壁面的挡条，两条所述挡条相互垂直设置以对所述待测工件进行定位。

优选地，所述底板底部设有使底板呈倾斜放置的支承筋以便所述待测工件靠重力作用抵靠在所述第一挡块和第二挡块上。

优选地，所述底板上设有与所述滑座滑动配合以限制所述滑座滑动路径的滑槽，所述滑槽与所述千分表的测头的伸缩方向之间的夹角为β，且tanβ为0.5。

优选地，所述外径误差测量装置包括与所述滑槽平行设置的标尺，所述滑座上可滑动地设置有垂直指向所述标尺的指针。

优选地，所述外径误差测量装置包括驱动所述滑动单元运动的调节件，所述调节件包括手柄、手柄座和移动座，所述手柄依次穿过所述手柄座和移动座，所述手柄座固定在所述底板上，所述手柄与所述移动座通过螺纹固定连接，所述手柄与所述手柄座通过轴承转动连接，所述移动座与所述滑座固定连接，通过旋转所述手柄驱动所述移动座带动所述滑座进行滑动。

优选地，所述底板上固定设有用于放置所述待测工件的支承条。

优选地，所述底板上固定设有用于穿过所述千分表的测头的千分表座。

通过上述技术方案，本实用新型提出了一种针对性适用于圆形工件的外径误差测量装置，测量时，首先使标准样块沿特定路径移动至与千分表的测头抵靠，对千分表进行校准以确定定位部的位置，随后压缩千分表的测头，将标准样块取下，将待测工件放置在定位部上，释放测头使得测头在弹力作用下抵靠在待测工件上，通过观察千分表的刻度从而得到圆形工件的外径误差，从而实现检测圆形工件是否满足生产精度要求的目的。本实用新型测量精度高，检验方便，适用于批量生产的工件检验，且能满足不同规格尺寸工件的使用要求。

附图说明

图1是本实用新型一种实施方式的外径误差测量装置的俯视图一；

图2是图1的外径误差测量装置的俯视图二；

图3是图1的外径误差测量装置的仰视立体图。

附图标记说明

1—底板、2—标尺、3—指针、4—滑座、5—手柄、6—手柄座、7—移动座、8—第一挡块、9—第二挡块、10—支承条、11—挡条、12—千分表座、13—滑槽、14—支承筋、15—测头、16—把手、17—工件。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

结合图1、图2，一种外径误差测量装置，包括底板1、用于测量待测工件17外径误差的千分表以及驱动所述待测工件17沿直线移动的滑动单元，所述千分表固定设置在所述底板1上，所述滑动单元滑动设置在所述底板1上，所述滑动单元包括用于对所述待测工件17进行定位的定位部，所述千分表的测头15用于与所述待测工件17相抵靠，所述千分表的测头15的伸缩方向与所述定位部的移动方向之间的夹角的正切值为0.5。

由于本申请主要针对的是圆形工件的外径测量，因此需保证测量过程中所述千分表的测头15对准待测工件的直径，使用前，整个装置根据机械设计时的装配图完成装配，从而确定千分表和定位部的初始位置，保证定位部将待测工件17定位后，千分表的测头15能够正好对准待测工件17的直径，而后续过程中不再改变千分表的位置，只是通过挤压、释放千分表的测头15来完成校正、测量。

为保证测量不同直径的待测工件17时，千分表的测头15始终对准待测工件17的直径，本实施方式中，对滑动单元的移动方向进行了限定，即所述千分表的测头15的伸缩方向与所述定位部的移动方向之间的夹角的正切值为0.5。

下面对所述定位部的移动方向的确定原因作以说明：

根据前述记载，初始装配完成后，千分表和滑动单元的初始位置已经确定，后续过程中千分表的位置不再改变，而滑动单元还将根据待测工件直径变化从初始位置开始移动以推动待测工件17与所述千分表的测头15相抵靠。

由于千分表的位置已经确定，假定千分表的测头15位置不变，更换不同直径大小的待测工件17抵靠于所述千分表的测头15，且保证测头15的指向为待测工件17的直径，完全模拟了测量过程。进一步的，本实施方式中，采用相互垂直的定位部对待测工件17进行定位，待测工件17抵靠在定位部的内侧，利用定位部分别对上述几种抵靠于测头15的不同直径大小的待测工件17进行定位，随后将上述几种不同直径待测工件17外侧的定位部连接在一起，从而可以确定定位部的移动方向，即可发现，测头15位置不变的情况下，针对不同直径大小的待测工件17来说若保证测头15始终指向为直径，定位部在水平方向移动一个单元时竖直方向将移动两个单元，因此所述定位部移动方向与所述千分表的测头15的伸缩方向之间的夹角的正切值为0.5。

由此，定位部在该移动方向上随意运动，均可保证待测工件17与千分表的测头15抵靠时，测头15的指向为待测工件17的直径。

当然，为方便操作，上述过程优选在图纸上完成，实际使用过程中，定位部只有一个，定位部的结构形式也不限于上述相互垂直的结构，可以采用任意适宜的形式，只需满足能够对待测工件17进行定位并带动其在所述底板1上移动即可。

千分表采用现有技术中常见的结构，具体包括把手16、测头15，按压把手16时，测头15会被压缩完全收回来，松开把手16时，测头15会在弹力作用下恢复原位，当测头15位于原位时，千分表上的数值为0，当测头15被压缩后千分表上才开始显示数值。

测量时，首先需进行校准，将标准样块放置在定位部上，通过定位部带动标准样块沿移动方向移动至标准样块与千分表的测头15抵靠，随后继续移动定位部使标准样块对测头15进行压缩，直至千分表上显示数值为中间刻度，停止移动，确定定位部的位置。

可以理解的是，此处选择千分表显示数值为中间刻度作为基准，主要是出于方便测量的目的，后续测量过程中千分表显示数值大于中间刻度多少或小于中间刻度多少则作为工件精度的正负误差值，使得后续测量工件时正负偏差范围可达到最大，当然，实际使用中也可调节至满足需要的适宜刻度作为基准。

确定定位部的位置后，保持定位部的位置不动，压缩测头15将标准样块取走，将待测工件17放置在定位部上，释放测头15使其抵靠在待测工件17上，观察千分表上显示值，该显示值与基准值如中间刻度之间的差值即为待测工件17的外径误差。

实际测量过程中，根据待测工件17直径大小不同选取相应直径的标准样块，由于工件在生产过程中难免会存在误差，因此，本实用新型旨在测量生产完成后的工件直径误差是否满足生产精度的要求。而本实用新型测量精度高，检验方便，适用于批量生产的工件检验，且能满足不同规格尺寸工件的使用要求。

进一步地，为方便实现所述定位部的移动，所述滑动单元还包括带动所述定位部在所述底板1上滑动的滑座4，从而能够通过所述滑座4滑动来带动所述定位部进行移动。

其中，定位部可以采用任意适宜的结构，例如可以沿待测工件17周向设置以对待测工件17进行定位，但是，出于节省材料、设计方便等目的的考虑，作为其中的一种实施方式，所述定位部包括相互垂直设置且相向的壁面同时与所述待测工件17相抵靠的第一挡块8和第二挡块9，所述第一挡块8和第二挡块9与所述滑座4固定连接。

由于测量前的校准过程中，确定定位部的位置尤其重要，本实施方式中，定位部包括第一挡块8和第二挡块9，当标准样块或待测工件17抵靠在挡块上时，是面与面之间的接触，可能会对校准或测量过程中的精度造成影响，因此，为进一步提高测量的精度，所述第一挡块8和第二挡块9相向的壁面上分别沿挡块长度方向设置有凸出于挡块壁面的挡条11，两条所述挡条11相互垂直设置以对所述待测工件17进行定位。由此，标准样块或待测工件17与挡条11之间相当于面与线之间的接触，从而能够有效提高校准或测量过程的精度。

如图3所示，为方便待测工件17抵靠在定位部上并且可以随定位部同步移动，所述底板1底部设有使底板1呈倾斜放置的支承筋14，使得所述底板1与水平面呈一个倾斜角度α，由此，所述待测工件17便依靠重力作用抵靠在所述第一挡块8和第二挡块9上。

为实现滑座4与定位部的滑动，所述底板1上设有与所述滑座4滑动配合以限制所述滑座4滑动路径的滑槽13，可以理解地，由于定位部固定设置在滑座4上，滑座4的滑动路径即为定位部的移动方向，因此，所述滑槽13与所述千分表的测头15的伸缩方向之间的夹角为β，且tanβ为0.5。

需要说明的是，本实用新型外径误差测量装置还可用作测量待测工件17的直径，具体来说，所述外径误差测量装置包括与所述滑槽13平行设置的标尺2，所述滑座4上可滑动地设置有垂直指向所述标尺2的指针3。

假设标准样块的直径为20mm，具体的测量直径方法为，取标准样块确定定位部的位置后，保持滑座4的位置不变，将指针3滑动至指向标尺2上20mm的位置，再继续测量外径误差，标尺2和千分表测得的误差之和即为待测工件17的直径。当然，所述标尺2上的刻度范围可根据需要自行设置，此处不作限制。

其中，所述滑动单元的移动可以直接通过手动移动滑座4来实现；或者，通过其他适宜结构驱动滑座4来实现。本实施方式中，所述外径误差测量装置包括驱动所述滑动单元运动的调节件，所述调节件包括手柄5、手柄座6和移动座7，所述手柄5依次穿过所述手柄座6和移动座7，所述手柄座6固定在所述底板1上，所述手柄5与所述移动座7通过螺纹固定连接，所述手柄5与所述手柄座6通过轴承转动连接，所述移动座7与所述滑座4固定连接。由此，通过旋转所述手柄5即可驱动所述移动座7的移动，进而推动所述滑座4沿所述滑槽13进行滑动。

为了便于机械加工，所述底板1上固定设有用于放置所述待测工件17的支承条10。使用过程中，所述标准样块和所述待测工件17均放置在所述支承条10上。

此外，为了辅助千分表的定位，所述底板1上固定设有用于穿过所述千分表的测头15的千分表座12。

本实用新型具体的工作过程为：

S1、校准。首先根据待测工件17尺寸选择相应尺寸的标准样块，将标准样块放置在支承条10上，并抵靠在所述第一挡块8和第二挡块9上的挡条11上，随后旋转手柄5推动所述滑座4沿所述滑槽13进行滑动，从而使得所述第一挡块8和第二挡块9推动标准样块同步移动，当推动至标准样块对测头15进行压缩，使得千分表上显示数值为中间刻度时，停止旋转手柄5，保持所述滑座4、第一挡块8和第二挡块9的位置不变。

此时，若需要测量待测工件17的整体直径，则需将指针3滑动至标尺2上对应刻度位置。

S2、测量。按压千分表的把手16，测头15被压缩收回，从而方便将标准样块取走，随后将待测工件17抵靠在所述第一挡块8和第二挡块9上，松开把手16，测头15在弹力作用下释放并抵靠在待测工件17上，观察千分表上显示值偏离中间刻度多少，该显示值与中间刻度之间的正负差值即为待测工件17的外径误差，而该误差值与标尺2上刻度之和即为待测工件17的实际直径。

对不同直径大小的待测工件17进行测量时，需采用对应尺寸的标准样块进行校准，由于本实用新型中对定位部即所述第一挡块8和第二挡块9的移动方向进行了限定，因此，无论待测工件17的直径大小，测量过程中，测头15的指向均为工件直径，从而有效避免了测量误差。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于此。在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本实用新型所公开的内容，均属于本实用新型的保护范围。