一种缸孔网纹参数测量装置的制作方法

1.本发明属于粗糙度测量技术领域，具体涉及一种缸孔网纹参数测量装置。


背景技术：

2.测量发动机缸孔网纹参数，一般在通用设备粗糙度测量仪平台上测量，或者使用便携式粗糙度测量仪专用工装测量。两种测量工具均使用粗糙度测量仪，工作过程中测针贴靠在缸孔壁表面，要求测针与缸孔壁垂直(如图1所示夹角b＝90
°
)，采样一定长度的形状，评价缸孔网纹参数是否满足产品图纸要求。发动机缸孔网纹参数影响发动机性能，如测量不准确或测量过程中划伤缸孔，结果会影响润滑好坏、油耗上升，发动机寿命减短。
3.1、缸孔网纹参数在通用设备粗糙度测量仪平台上测量时，一般出现如下不足：
4.(1)每次测量都要操作粗糙度测量仪探针需寻找最低点，测量工件要求采点数量较多，操作繁琐。如果不寻找最低点，易形成夹角a≠90
°
(如图1所示)，测量针与孔壁不垂直，输出测量数据不准确；
5.(2)受到工装限制、工件形状影响，被测工件只保持一个姿态，移动工件测量，一般只在圆周上单一方向采样测量，采样不够充分；
6.2、缸孔网纹参数使用便携式粗糙度测量仪专用工装测量时，出现不足：
7.(1)便携式粗糙度测量仪专用工装，容易划伤缸孔、磕碰伤测针；
8.(2)便携式粗糙度测量仪专用工装放置在缸孔中定位不准，测量针与孔壁不垂直，形成夹角a≠90
°
或夹角c≠90
°
(如图1所示)，输出测量数据不准确；
9.(3)便携式粗糙度测量仪专用工装如有夹紧机构，夹紧点易顶伤或划伤缸孔；如无夹紧机构，测量过程中受到测量仪晃动，干扰测量，影响准确性。


技术实现要素：

10.本发明的目的是提供一种缸孔网纹参数测量装置，能够快速完成夹紧定位，实现缸孔各个部位网纹参数测量，操作便捷、有效保证测量准确性且不划伤缸孔。
11.为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
12.一种缸孔网纹参数测量装置，其包括基座、刻度圆盘、导轨支架、粗糙度测量仪、导向圆柱和滚轮组件，所述刻度圆盘固定在所述基座的上端，所述刻度圆盘的直径大于缸孔的孔径，所述基座能伸入缸孔内；所述导轨支架立设在所述刻度圆盘的上方，所述粗糙度测量仪安装在所述导轨支架上且能上下调整位置；所述基座内设有通槽，所述通槽在所述基座的两侧外周壁上形成互为180度的第一槽口和第二槽口；所述粗糙度测量仪设有传感器测杆，所述传感器测杆伸入所述通槽内，且所述传感器测杆的检测端通过所述第一槽口朝向缸孔壁；所述滚轮组件安装在所述通槽内，所述滚轮组件能驱动滚轮通过所述第二槽口与缸孔壁接触；所述导向圆柱设有两个且分别设置在所述第一槽口的两侧，所述导向圆柱能在滚轮与缸孔壁接触时的反作用力下与缸孔壁接触。
13.作为本发明优选的方案，两个所述导向圆柱相互平行且垂直于所述刻度圆盘，两
个所述导向圆柱布置在同一高度上。
14.作为本发明优选的方案，所述滚轮组件驱动滚轮的移动方向垂直于两个所述导向圆柱的垂直平面。
15.作为本发明优选的方案，所述传感器测杆的检测端的朝向垂直于两个所述导向圆柱的垂直平面，且位于两个所述导向圆柱的相隔区域的垂直中心上。
16.作为本发明优选的方案，所述导向圆柱与所述基座转动连接。
17.作为本发明优选的方案，所述导向圆柱和滚轮的材质为铜。
18.作为本发明优选的方案，所述导轨支架上设有导轨孔，所述导轨孔垂直于所述刻度圆盘，所述粗糙度测量仪的背部固设有螺栓，所述螺栓穿过所述导轨孔与锁紧螺母连接。
19.作为本发明优选的方案，所述基座的下端连接有端盖，所述端盖的边缘设有导向斜面。
20.作为本发明优选的方案，所述粗糙度测量仪为接触式粗糙度测量仪或非接触式粗糙度测量仪。
21.作为本发明优选的方案，所述滚轮组件包括气缸、滚轮支架、滚轮、滚轮销轴和导向块，所述气缸固定在所述通槽内且呈水平布置，所述气缸的活塞杆与所述滚轮支架固定连接，所述滚轮通过所述滚轮销轴可转动地连接在所述滚轮支架上，所述导向块固定在所述通槽内且与所述气缸的活塞杆滑动连接。
22.实施本发明提供的一种缸孔网纹参数测量装置，与现有技术相比，其有益效果在于：
23.本发明的缸孔网纹参数测量装置通过滚轮以及两个导向圆柱作为整个装置的支撑点，夹紧过程中，滚轮与缸孔壁之间为滚动摩擦的线接触，能够防止卡滞划伤缸孔壁，滚轮与缸孔壁顶靠时的反作用力使装置偏转自定位，直到滚轮行程达到最大时，两个导向圆柱贴紧缸孔壁，具有良好的定心定位作用；同时，通过导轨支架调整粗糙度测量仪的高度位置，能够测量缸孔壁高度方向上的各个采样点，通过刻度圆盘调整装置放置角度，能够测量缸孔壁圆周方向上的各个采样点，进而使得采样点能够覆盖整个缸孔，不同部位采样点越多评价结果越准确。可见，本发明的缸孔网纹参数测量装置能够快速完成夹紧定位，能够更好地使用粗糙度测量仪测量被测工件缸孔各个部位的网纹参数，操作便捷、有效保证测量准确性且不划伤缸孔。
附图说明
24.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
25.图1是现有的粗糙度测量仪测量时的示意图；
26.图2是本发明实施例提供的一种缸孔网纹参数测量装置的结构示意图；
27.图3是缸孔网纹参数测量装置装入缸孔时的剖视图；
28.图4是缸孔网纹参数测量装置处于非工作状态下的示意图；
29.图5是缸孔网纹参数测量装置处于工作状态下的示意图。
30.图中标记：
31.1、基座，11、通槽，12、第一槽口，13、第二槽口；2、刻度圆盘；3、导轨支架，31、导轨
孔，32、螺栓，33、锁紧螺母；4、粗糙度测量仪，41、传感器测杆，42、检测端；5、导向圆柱；6、滚轮组件，61、气缸，62、滚轮支架，63、滚轮，64、滚轮销轴，65、导向块；7、缸孔，71、缸孔壁；8、端盖，81、导向斜面。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
33.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。应当理解的是，本发明中采用术语“上端”、“下端”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“上端”信息也可以被称为“下端”信息，类似的，“下端”信息也可以被称为“上端”信息。
34.如图1至图5所示，本发明实施例提供的一种缸孔网纹参数测量装置，其包括基座1、刻度圆盘2、导轨支架3、粗糙度测量仪4、导向圆柱5和滚轮组件6，所述刻度圆盘2固定在所述基座1的上端，所述刻度圆盘2的直径大于缸孔7的孔径，所述基座1能伸入缸孔7内；所述导轨支架3立设在所述刻度圆盘2的上方，所述粗糙度测量仪4安装在所述导轨支架3上且能上下调整位置；所述基座1内设有通槽11，所述通槽11在所述基座1的两侧外周壁上形成互为180度的第一槽口12和第二槽口13；所述粗糙度测量仪4设有传感器测杆41，所述传感器测杆41伸入所述通槽11内，且所述传感器测杆41的检测端42通过所述第一槽口12朝向缸孔壁71；所述滚轮组件6安装在所述通槽11内，所述滚轮组件6能驱动滚轮63通过所述第二槽口13与缸孔壁71接触；所述导向圆柱5设有两个且分别设置在所述第一槽口12的两侧，所述导向圆柱5能在滚轮63与缸孔壁71接触时的反作用力下与缸孔壁71接触。
35.由此，根据本发明提供的一种缸孔网纹参数测量装置，其通过滚轮63以及两个导向圆柱5作为整个装置的支撑点，夹紧过程中，滚轮63与缸孔壁71之间为滚动摩擦的线接触，能够防止卡滞划伤缸孔壁71，滚轮63与缸孔壁71顶靠时的反作用力使装置偏转自定位，直到滚轮63行程达到最大时，两个导向圆柱5贴紧缸孔壁71，具有良好的定心定位作用；同时，通过导轨支架3调整粗糙度测量仪4的高度位置，能够测量缸孔壁71高度方向上的各个采样点，通过刻度圆盘2调整装置放置角度，能够测量缸孔壁71圆周方向上的各个采样点，进而使得采样点能够覆盖整个缸孔7，不同部位采样点越多评价结果越准确。可见，本发明的缸孔网纹参数测量装置能够快速完成夹紧定位，能够更好地使用粗糙度测量仪4测量被测工件缸孔7各个部位的网纹参数，操作便捷、有效保证测量准确性且不划伤缸孔7。
36.示例性的，两个所述导向圆柱5相互平行且垂直于所述刻度圆盘2，两个所述导向圆柱5布置在同一高度上；所述滚轮组件6驱动滚轮63的移动方向垂直于两个所述导向圆柱5的垂直平面；所述传感器测杆41的检测端42的朝向垂直于两个所述导向圆柱5的垂直平面，且位于两个所述导向圆柱5的相隔区域的垂直中心上。这样的设计，能够使两个导向圆柱5与缸孔壁71形成线接触，定位更加可靠，同时使传感器测杆41的检测端42与缸孔壁71垂直，有效实现沿缸孔7母线位移采样(平行于两个导向圆柱5)，确保测量数据准确。
37.示例性的，所述导向圆柱5与所述基座1转动连接。这样的设计，能够使导向圆柱5与缸孔壁71之间形成滚动摩擦的线接触，进一步地防止卡滞划伤缸孔壁71。
38.示例性的，所述导向圆柱5和滚轮63的材质采用比铸铁缸孔壁71更软的铜材质，以使装置放入缸孔7中不容易划伤缸孔壁71。
39.示例性的，为方便粗糙度测量仪4在高度方向上调整，所述导轨支架3上设有导轨孔31，所述导轨孔31垂直于所述刻度圆盘2，所述粗糙度测量仪4的背部固设有螺栓32，所述螺栓32穿过所述导轨孔31与锁紧螺母33连接。
40.示例性的，所述基座1的下端连接有端盖8，所述端盖8的边缘设有导向斜面81。端盖8的设置能够保护通槽11内的传感器测杆41和滚轮组件6不被外物碰撞，同时导向斜面81能够防止装置装入缸孔7过程中基座1下端边缘刮伤缸孔壁71。
41.示例性的，所述粗糙度测量仪4为现有的接触式粗糙度测量仪或非接触式粗糙度测量仪。其中，接触式粗糙度测量仪优选采用传感器测杆41可实现双向移动的测量仪，以使传感器测杆41上的触针能够移动至与缸孔壁71相接触。
42.示例性的，为使滚轮63与缸孔壁71之间形成的滚动摩擦线接触更加稳定可靠，所述滚轮组件6包括气缸61、滚轮支架62、滚轮63、滚轮销轴64和导向块65，所述气缸61固定在所述通槽11内且呈水平布置，所述气缸61的活塞杆与所述滚轮支架62固定连接，所述滚轮63通过所述滚轮销轴64可转动地连接在所述滚轮支架62上，所述导向块65固定在所述通槽11内且与所述气缸61的活塞杆滑动连接。
43.使用本发明提供的一种缸孔网纹参数测量装置进行测量时，其具体过程如下：
44.第一步，在导轨支架3选择需要测量缸孔7深度值，拧紧锁紧螺母33，固定粗糙度测量仪4，确定测针测量缸孔7采点的高度；
45.第二步，将该装置沿着缸孔7轴线放置在缸孔7中，刻度圆盘2贴在缸孔7端面上，限制沿缸孔7轴线上下移动的1个自由度；此时，粗糙度测量仪4的检测端42处于非工作状态，缩回至通槽11内且不能凸出于两个导向圆柱5)，放置过程中两个导向圆柱5保护检测端42不被磕碰伤；气缸61的活塞杆处于缩进状态，缩回至通槽11内，如图4所示。
46.第三步，刻度圆盘2贴在缸孔7端面后，转动装置调整放置，选择需要缸孔7圆周方向上的采点角度，并使两个导向圆柱5尽量贴合缸孔壁71，初步定位该装置，限制缸孔7轴线转动方向上的1个自由度。
47.第三步，启动气缸61，推动滚轮支架62，使滚轮63沿导向块65平移直至贴靠缸孔壁71，缸孔壁71对滚轮63产生反作用力，装置因受力不平衡使滚轮63沿缸孔壁71发生相对滚动位移，当滚轮63伸出行程达到最大时该装置受力平衡(即滚轮63受缸孔壁71的反作用力经过缸孔7圆心)，此时两个导向圆柱5贴紧缸孔壁71，限制该装置的其余4个自由度，完成装置的最终定位及固定，如图5所示。
48.第四步，启动粗糙度测量仪4，若粗糙度测量仪4为非接触式粗糙度测量仪4，则其检测端42垂直靠近缸孔壁71，若粗糙度测量仪4为接触式粗糙度测量仪4，则其检测端42(即触针)垂直贴靠在缸孔壁71上，然后驱动传感器测杆41沿缸孔7母线平移(即平行于两个导向圆柱5移动)，测量缸孔7网纹参数，输出测量结果，测量结束后检测端42缩回至通槽11内。
49.第五步，关闭气缸61，拉动滚轮支架62，使滚轮63沿导向块65平移离开缸孔壁71直至缩回通槽11内，如图4所示。
50.第六步，将该装置沿着缸孔7轴线抽离缸孔7，过程结束。
51.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
52.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。