一种测量圆度、同轴度及端面跳动的教学仪器的制作方法

本实用新型涉及实验教学仪器领域，具体是一种测量圆度、同轴度及端面跳动的教学仪器。

背景技术：

轴类、套筒类零件是机械制造中较为常规的回转类零件，一般情况下，这些零部件需配合使用，因此在生产加工过程中，不仅要满足其尺寸误差范围，同时也要保证形位公差要求。传统测量圆度、同轴度及端面跳动等形位公差的方法一般采用三坐标测量机进行测量，这种测量装置操作复杂、检测时间长、检测数据波动较大、检测效率低、成本较高，不适合应用于教学实验中，而目前在教学实验中又缺少可以直观反映圆度、同轴度及端面跳动测量数据的仪器。

技术实现要素：

针对现有技术不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种测量圆度、同轴度及端面跳动的教学仪器。

本实用新型解决所述技术问题的方案是，提供一种测量圆度、同轴度及端面跳动的教学仪器，其特征在于该仪器包括测量件、测头、定位夹紧机构、支撑机构、测量平台、驱动机构、数据采集器和数据处理装置；所述定位夹紧机构固定在测量平台上，驱动机构安装在测量平台上；所述测量件的基准面放置在定位夹紧机构上定位并夹紧；所述支撑机构一端固定在测量平台上，另一端安装有测头；所述数据采集器分别与测头和数据处理装置连接；测头与测量件配合获取测量数值；测量件的表面具有可供测头测量圆度和端面跳动的结构。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

(1)该仪器结构简单，利用回转类零件的形位公差特征由测头分别测量出零件的圆度及端面跳动等数值，适合教学演示和学生动手操作，数据处理装置直观显示出测量数据、计算数据和误差图形，容易观察和理解，增加了学生实践的趣味性，降低教师授课的难度。

(2)通过成对等高顶尖或成对等高V型铁定位夹紧测量件，可快速调整支撑机构和测头，进而测量不同种类和尺寸回转类零件形位公差，操作简便。

(3)通过更换成对等高顶尖或成对等高V型铁，可以分别适应基准为两端面中心孔的轴心线结构或回转体圆柱形结构的不同零件。

附图说明

图1为本实用新型测量圆度、同轴度及端面跳动的教学仪器一种实施例的整体结构示意图。

图2为本实用新型测量圆度、同轴度及端面跳动的教学仪器另一种实施例的测量件安装示意图。(图中：1、测量件；2、测头；3、定位夹紧机构；4、支撑机构；5、测量平台；6、驱动机构；7、数据采集器；8、数据处理装置；3-1、成对等高顶尖；3-2、成对等高V型铁；4-1、连杆；4-2、关节；4-3、测头安装件；4-4、支座；6-1、动力装置；6-2、驱动轮；7-1、数据电缆)

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。具体实施例仅用于进一步详细说明本实用新型，不限制本申请权利要求的保护范围。

本实用新型提供了一种测量圆度、同轴度及端面跳动的教学仪器(简称仪器，参见图1-2)，其特征在于该仪器包括测量件1、测头2、定位夹紧机构3、支撑机构4、测量平台5、驱动机构6、数据采集器7和数据处理装置8；所述定位夹紧机构3固定在测量平台5上，驱动机构6安装在测量平台5上；所述测量件1的基准面放置在定位夹紧机构3上定位并夹紧；所述支撑机构4的一端固定在测量平台5上，另一端安装有测头2；所述数据采集器7通过数据电缆7-1分别与测头2和数据处理装置8连接；测量平台5上可以安装若干个支撑机构4和若干个测头2；测头2与测量件1配合获取测量数值；

所述支撑机构4包括连杆4-1、关节4-2、测头安装件4-3和支座4-4；所述支座4-4固定在测量平台5上；所述连杆4-1的一端固定在支座4-4上，另一端安装有测头安装件4-3；所述连杆4-1上设置有关节4-2，能够使连杆4-1实现一端固定另一端弯曲；所述测头2安装在测头安装件4-3上。

所述驱动机构6包括动力装置6-1和驱动轮6-2；所述动力装置6-1通过连接件固定在测量平台5上；所述驱动轮6-2与动力装置6-1的输出轴连接；所述驱动轮6-2与测量件1的侧表面配合，带动测量件1作旋转运动。

所述动力装置6-1的驱动方式可以是电力驱动、气压驱动或液压驱动；动力装置6-1优选电机；

所述测量件1的材料可以是金属，也可以是非金属；所述测量件1的表面具有可供测头2测量圆度和端面跳动的结构。

所述测量平台5的材料可以是金属，也可以是非金属，上表面有平行的T型槽，T型槽表面有等间距排列的螺纹孔。

所述定位夹紧机构3对测量件1起到定位与夹紧的作用，可以采用成对等高顶尖3-1或成对等高V型铁3-2；对于两端面具有中心孔的测量件1，将成对等高顶尖3-1安装在测量平台5上，再将测量件1两端面的中心孔分别套入两个顶尖3-1上，定位并顶紧；对于基准面是回转体圆柱面的测量件1，将成对等高V型铁3-2安装在测量平台5上，再将回转体圆柱面放置在成对等高V型铁3-2上，定位并夹紧；

所述测头2是带有电信号输出的传感器，可以是接触式，也可以是非接触式。

所述数据采集器7可同时把一个或多个测头2的测量数据汇集后输出至数据处理装置8。

所述数据处理装置8采用计算机，通过LabVIEW软件计算处理后同步显示测量数值和计算数据，并绘制出数据轮廓，存储数值，做出圆度、同轴度及端面跳动的公差分析。LabVIEW软件计算处理属于现有技术。

本实用新型测量圆度、同轴度及端面跳动的教学仪器的工作原理和工作流程是：

测量时，如果测量件1的基准是两端面中心孔的轴心线，定位夹紧机构3采用成对等高顶尖3-1，将成对等高顶尖3-1安装在测量平台5上，再将测量件1两端面的中心孔分别套入两个顶尖3-1上，定位并顶紧；如果测量件1的基准面是回转体圆柱侧面，定位夹紧机构3采用成对等高V型铁3-2，将成对等高V型铁3-2安装在测量平台5上，再将测量件1的回转体圆柱面放置在V型铁3-2上定位并夹紧；当测头2为接触式时，测头2的表针与测量件1的测量面直接接触获取数值；当测头2为非接触式时，测头2在不接触测量件1测量面的情况下获取测量数值。然后驱动轮6-2与测量件1的侧表面配合，当动力装置6-1带动驱动轮6-2转动时，测量件1产生旋转运动，可实现测头2沿测量件1侧表面旋转，以测头表针的跳动范围确定测量件1的圆度和端面跳动；数据采集器7获取测头2的测量数据，并通过数据电缆7-1将其传输至数据处理装置8。经过处理后，数据处理装置8显示出测量数据和计算数据，同轴度数据通过现有公式计算得出，并绘制出数据轮廓，存储数值，做出圆度、同轴度及端面跳动的公差分析。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。