一种手持式带引导定位键缸盖气门座圈同轴度快速检测量具的制作方法

1.本实用新型涉及一种检测量具，具体来讲是一种手持式带引导定位键缸盖气门座圈同轴度快速检测量具，属于发动机精密测量技术领域。


背景技术：

2.近年来随着制造业的快速发展，汽车发动机市场也出现了蓬勃发展。进入2000年后，发动机技术有了明显提升，尤其是随着汽车环保要求的不断升级，发动机已经朝着高效能、低能耗、低排放发展，在环保排放要求越发严格的今天，发动机性能也有了台阶式的跨越。
3.对于4冲程柴油发动机，其工作过程可简单分为进气、压缩、做功、排气行程，进气行程开始时，活塞在曲轴带动下从上止点向下止点运动，气缸容积增大，此时进气气门打开，新鲜空气和喷油系统雾化后的燃油共同进入燃烧室，排气门关闭；进入压缩行程，进、排气门完全关闭，活塞从下止点向上运动，燃烧室内混合气体压力和温度急剧上升，直至活塞达到上止点；在活塞达到上止点后，混合气体在高温高压下实现爆燃，爆燃能量推动活塞从上止点向下止点运动，并通过曲轴、活塞连杆将直线运动转化为旋转运动输出动力；做功行程结束后，活塞达到下止点，排气门开启，进气门关闭，在飞轮旋转惯性作用下，活塞由下止点向上止点运动，燃烧后废气被从排气门排除，活塞运动到上止点后，排气门关闭，排气行程结束；如此发动机进入下一个循环。
4.在整个发动机工作过程中，气门持续完成开启和关闭，要实现排放、性能、达到设计要求，须保证进、排气门同缸盖之间能够实现良好密封。发动机气门座圈同气门导管孔的同轴度则是实现密封的关键核心之一，其可以直接影响发动机的性能和工作寿命。为充分发挥发动机效率和排放，降低油耗率，加工过程中对有效保证两者同轴度提出了更高要求。
5.当前发动机大规模生产背景下，气门座圈与导管孔的生产加工一般采用卧式加工中心一面两销一次装夹定位，分别采用镗刀和铰刀进行粗、精加工。加工过程持续修正加工原点，这种加工方式刀柄刀具结构简单，加工尺寸精度高，跳动量波动较小，对加工一致性有较大帮助。
6.在实际生产中，为保证加工精度和一致性，需按1次/10台频次对同轴度进行测量。因测量件孔尺寸较小（φ8mm），且两者为空间相对尺寸，测量空间有限，同轴度的测量难度较大，测量内容一般通过通用性三坐标仪、电动/气动塞规、专用综合检具等。通用性三坐标仪/圆度仪是现代工业最常用的测量手段，通用性强，效率高，但其工作负荷高， 经常出现排队待检情况，影响生产jph；电动/气动塞规测量精度高，输出数字信号便于识别的统计分析，但装置复杂，制造难度较高，需专门定制，同时资金投入较大，实用性不够广泛；综合量具在测量圆柱面同轴度较有优势，在气门座圈锥面与小孔径内径同轴度测量中结构复杂，测量精度低，同时结构不够紧凑，占用现场空间。
7.在此基础上，基于实际应用情况，提出了一款能够现场快速检测缸盖气门座圈与气门导管同轴度的手持式量具，在安装到位后，能够通过转动量具读取千分表上最大与最
小数值之差获得同轴度之差。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于：提供一种能够快速检测同轴度的手持量具。
9.为了达到以上目的，本实用新型的技术方案如下：一种手持式带引导定位键缸盖气门座圈同轴度快速检测量具，包括千分表，其特征在于：还包括量具本体、引导定位键和定位球头，千分表按照一定的倾斜角度可拆卸固定在量具本体上、确保千分表测量头与测量面面完全接触且保持垂直；防护罩壳（序号3）一方面作为测量时的手持位置，另一方面也可以保证在测量使用过程中避免对千分表的磕碰，以免造成损坏或计数不准。为提高测量精度，引导定位键主要由长定位键和短定位键组成，所述长定位键通过可拆卸装配在量具本体的定位杆中间位置，所述短定位键装配在定位杆靠近定位球头一侧的位置，三处定位键的安装位置跟气门导管底孔三种不同深度的座圈同轴度测量点一致，可实现对气门导管底孔三种不同深度的符合性测量，减小重复测量次数；定位球头装配在定位杆的自由端。最下端采用定位圆形球头引导，保证测量过程通畅，测量件无划伤；
10.本实用新型使用时依靠本体引导球头将定位杆放入气门导管底孔中，并使三组引导定位键依次缓慢完全进入底孔中，待量具本体定位面与缸盖下端面完全接触后，通过旋转量具实现底孔与座圈同轴度的数据读取。进一步的，长定位键和短定位键的外侧面均由两段组成，其中定位键下端一定长度为自下而上外倾一定角度的斜坡面，主要起到定位引导作用，其上端的侧面为平滑衔接所述斜坡面的垂直面，其安装到定位杆后可保证与气门导管底孔外径尺寸一致，可达到与底孔很高的测量精度。
11.进一步的，短定位键为两组，以定位杆轴线为基准将两组短定位键和长定位键投影到同一平面上时、两组短定位键分别在顺、逆时针方向同长定位键呈150
°
。
12.进一步的，量具本体采用一体加工成型。
13.进一步的，测量用千分表通过安装螺钉呈45
°
固定到量具本体上。这样可保证使用时量具本体与缸盖下端面完全接触后，千分表测量头与气门座圈锥面完全接触且保持垂直。
14.进一步的，为提升耐磨性，减小测量误差，短定位键和长定位键均采用整体淬火。
15.进一步的，在定位杆径向上，长定位键同千分表测量头方向一致。
16.进一步的，为提升量具产品的通用性，长定位键通过调整螺钉安装位置、短定位键调整热压尺寸进行测量定位调整，提升了进、排气门导管两种底孔不同尺寸的测量通用性； 同时此方案可适用于其他产品的测量方式优化，提升检测效率。
17.进一步的，两组短定位键分别安装于定位杆根部和靠近引导球头2/5处，三处定位键的安装位置跟气门导管底孔三种不同深度的座圈同轴度测量点一致，导管底孔三种不同深度的符合性测量，减小重复测量次数。
18.本实用新型的有益效果在于：取代同轴度测量仪或综合检具，减少设备投资，同时减少物料转移、送检等辅助工作，实现现场数据的快速获得；产品通用性强、可扩展，操作方便快捷，数据可靠，实现各种工况下的高效测量。
附图说明
19.下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：
20.图1手持式同轴度量具。
21.图2手持式同轴度量具剖面图。
22.图3手持式同轴度量具剖面图。
23.图4测量三维剖面图。
24.图中：1、千分表；2、量具本体；3、防护罩壳；4、长定位键；5、第一短定位键；6、第二短定位键；7、定位杆；8、定位球头；9、千分表安装螺钉；10、长定位键安装螺钉。
具体实施方式
25.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
26.本实施例提出了一种主要包括通用型千分表、量具本体、三组引导定位键、安装螺钉等组成（见图1，图2，图3），主要分为定位和测量两部分。量具本体2采用一体加工成型，其由防护罩壳3、定位杆7和定位球头8组成，最下端采用定位圆形球头引导，保证测量过程通畅，测量件无划伤；测量用千分表1通过安装螺钉9呈45
°
固定到量具本体上；这样可保证使用时量具本体与缸盖下端面完全接触后，千分表测量头与气门座圈锥面完全接触且保持垂直；为提升耐磨性，减小测量误差，定位键采用整体淬火；防护罩壳3一方面作为测量时的手持位置，另一方面也可以保证在测量使用过程中避免对千分表的磕碰，以免造成损坏或计数不准。
27.为提高测量精度，量具使用过程中采用三组定位键定位，其由长定位键4与第一短定位键5、第二短定位键6两种型式组成，其中在定位杆轴向上，长定位键采用三组长定位键安装螺钉10安装固定在定位杆中间位置；第一短定位键5、第二短定位键6通过热压方式安装到定位杆上，其由两组组成，每组两只，分别安装于定位杆根部和靠近引导球头2/5处，三处定位键的安装位置跟气门导管底孔三种不同深度的座圈同轴度测量点一致，可实现对气门导管底孔三种不同深度的符合性测量，减小重复测量次数；在定位杆径向上，长定位键同千分表方向一致，两组短定位键分别在顺、逆时针方向同长定位键呈150
°
；长、短定位键外侧由两段组成，其中定位键总长下端1/3采用自下而上2
°
外倾夹角，主要起到定位引导作用，剩余2/3为垂直面，其安装到定位杆后可保证与气门导管底孔外径尺寸一致，可达到与底孔很高的测量精度；
28.另外，为提升量具产品的通用性，长定位键可以通过调整螺钉安装位置、短定位键调整热压尺寸进行测量定位调整，提升了进、排气门导管两种底孔不同尺寸的测量通用性； 同时此方案可适用于其他产品的测量方式优化，提升检测效率。
29.量具使用时以缸盖气门导管孔作为测量基准轴线，缸盖下端面朝上，依靠本体定位杆和引导球头将定位杆放入气门导管底孔中，并使三组引导定位键依次缓慢完全进入底孔中，待量具本体定位面与缸盖下端面完全接触后，千分表测量表头正好完全接触缸盖气门座圈密封锥面，捏住防护罩壳轻轻旋转一周，千分表上最小与最大度数之差就是所要求的同轴度误差（见图4）。经在生产中验证，此方法能够满足同轴度φ0.05 的测量，实现生产现场同步测量的目的，明显提升测量效率。
30.以上所述，仅为本实用新型中的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局
限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内，因此本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。