一种机械加工用内径测量装置及其检测方法

本发明属于测量装置，尤其涉及一种机械加工用内径测量装置及其检测方法。

背景技术：

1、在机械加工过程中，为了保证加工件的成品质量，一般需要对加工件的直径、内径以及重量等一些参数进行测量。同时，生产人员还能够根据测量的数据结果来对生产加工的工艺以及方法进行改进优化，从而在提高加工件品质的同时，提高生产效率。

2、其中，在对加工件的内径进行测量时一般会使用到内径测量仪，卡尺等一些测量仪器。虽然上述用于测量内径的仪器能够完成对加工件内径测量的操作，但是仍存在一些不足。例如在对一些内径逐渐变化的加工件进行测量时，现有的测量仪需要根据加工件内径的变化进行对应的调整，从而导致对上述提到的加工件内径测量的效率较低。

3、因此，发明一种机械加工用内径测量装置及其检测方法来解决上述问题很有必要。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种机械加工用内径测量装置及其检测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种机械加工用内径测量装置及其检测方法，包括测量底座，所述测量底座的顶部垂直固定连接有立柱，所述立柱的一侧设有测量主机，所述测量逐渐内设有数据处理模块，所述立柱的另一侧设有测量台，所述测量台的底部固定连接有活动块，活动块底部对应位置的所述测量底座顶部开设有活动槽，所述活动块滑动安装在活动槽内，所述立柱靠近测量台的一侧沿竖直方向开设有第一滑槽，所述第一滑槽内安装有测量组件；

3、在对加工件进行测量时，先将加工件放置到测量台上，接着调整测量的高度，从而使其与加工件的中心位置相对，随后推动测量台，使其带动加工件逐渐向测量组件靠近，并使测量组件能够插入到加工件的内部，接着使测量组件向下运动并与加工件的底部内壁接触，此时测量组件能够将初始状态下测得的数据传输到测量主机中，当初始数据测量完毕后，使测量组件同时与加工件的顶部以及底部内壁接触，并记录下第二次测量数据，最后测量主机内部的数据处理模块能够自动对两次测量结果进行计算，从而得到加工件的内径尺寸；

4、当需要对内径逐渐变化的加工件进行测量时，在保持测量组件同时与加工件的顶部以及底部内壁接触的同时，通过移动测量台，从而使得加工件在测量台的带动下向靠近或者远离立柱的方向运动，而在此过程中，测量组件能够自适应的与加工件的顶部以及底部内径进行贴合，从而能实时测量加工件对应位置的内径并传输到测量主机中，最后，测量主机中的数据处理模块能够通过实时测量的内径数据减去初始状态下测得的内径数据即可得到加工件任意位置的内径数据，提高了对内径逐渐变化的加工件内径的测量效率。

5、进一步的，所述测量组件包括两个第一滑块，两个所述第一滑块均滑动安装在第一滑槽中，所述第一滑块靠近测量台的一侧竖直设有安装板，所述安装板与第一滑块之间设有连接组件，所述第一滑块远离安装板的一侧设有定位组件，所述安装板靠近测量台的一侧沿竖直方向开设有第二滑槽，所述第二滑槽内滑动安装有第二滑块，两个所述第二滑块相离的一侧均垂直固定连接有伸缩杆，所述伸缩杆远离第二滑块的一端与第二滑槽对应一侧槽壁垂直固定连接，且伸缩杆上套接有第一弹簧，且第一弹簧的两端分别与伸缩杆靠近两端的表面固定连接，所述第二滑块位于第二滑槽外的一侧固定连接有竖直的滑轨，所述滑轨上滑动安装有连接板，所述连接板的前后侧均螺纹插接有第一定位销，所述滑轨的前后侧均开有两个插孔，且两个插孔分别与滑轨的顶部和底部靠近，所述连接板远离安装板的一侧垂直固定连接有测量杆，所述测量杆的自由端安装有距离传感器，所述距离传感器与测量主机电性连接，且两个距离传感器能够贴合在一起；

6、所述连接组件包括连接杆，所述连接杆的一端与安装板垂直固定连接，且两个连接杆与两个安装板的连接点与两个安装板相对的一侧靠近，所述连接杆的另一端垂直转动插接在第一滑块上，所述连接杆远离安装板的一端转动连接有连接块，且连接块远离连接杆的一端与第一滑块内部之间固定连接有第二弹簧，所述连接杆的周围环形分布有多个定位杆，所述定位杆的一端与安装板垂直固定连接，所述定位杆的另一端滑动插接在第一滑块上；

7、所述定位组件包括第二定位销，所述第二定位销垂直固定连接在第一滑块远离安装板的一侧，所述第一滑槽与第二定位销相对的位置贯穿开设有条形的通孔，且第二定位销的自由端穿过通孔，所述第二定位销位于第一滑槽外的部分螺纹套接有u形的限位板，且限位板滑动卡接在立柱上；

8、在对加工件进行测量时，先将加工件放置到测量台上，接着将两个第二定位销拧松，并拨动两个第二定位销，使其通过对应的第一滑块带动两个测量杆靠在一起，接着同时移动两个第二定位销，使其带动对应的第一滑块沿着第一滑槽自由滑动，而在调整第二定位销的过程中，测量杆的位置也随着改变，当两个测量杆的位置与加工件靠近轴心的位置相对时，推动测量台，从而使其能够带动加工件向两个测量杆靠近，而随着测量台的继续移动，两个测量杆也能够插入到加工件的内部；

9、当两个测量杆均插入到加工件内部后，拨动位于底部的第二定位销，从而使得底部的测量杆能向下运动，当位于底部的测量杆与加工件的底部内壁接触，继续向下拨动位于底部的第二定位销，在此过程中，随着该第二定位销继续向下运动，位于底部的测量杆由于加工件底部内壁的阻挡开始拉动对应的滑轨向上运动，而随着该滑轨的向上运动，该滑轨能够拉动对应的第二滑块沿着第二滑槽向上运动，而随着第二滑块的向上运动，该第二滑块顶部的伸缩杆和第一弹簧逐渐被压缩，当该第一弹簧被压缩一定量后，拧紧位于底部的第二定位销，而随着第二定位销的逐渐拧紧，第二定位销能够带动对应的限位板与立柱卡紧，从而实现对位于底部测量杆位置的锁定；

10、当位于底部的测量杆与加工件的底部内壁贴紧后，将顶部的测量杆与底部的测量杆靠近在一起并测得初始状态下两个测量杆上距离传感器的初始距离，随后按照上述操作使位于顶部的测量杆也能够与测量间的顶部保持贴紧，当两个测量杆的位置均被锁定后，测得此时两个距离传感器间的距离，当两组测量数据被传入到测量主机内部后，测量主机内的数据处理模块能够自动对两次测得的数据进行计算，从而得出加工件的内径数据；

11、当需要对内径逐渐变化的加工件进行内径测量时，先按照上述操作使两个测量杆能够在第一弹簧的作用下同时与加工件的顶部以及底部内壁压紧，随后按住加工件并推动测量台，从而使得测量台能够带动加工件向靠近或远离测量杆的方向运动，而在此过程中，随着加工件内径的改变，两个第一弹簧能推动对应的测量杆与加工件的顶部或者底部内壁保持贴紧，此时即可利用两个距离传感器之间实时的距离减去两个距离传感器的初始距离来获得加工件内部对应位置的内径数据，从而提高了对内径逐渐变化的加工件内径的测量效率；

12、此外，当需要测量加工件的外径时，先拉动安装板，使其向远离第一滑块的方向运动，在此过程中，第二弹簧逐渐被拉伸，而定位杆则逐渐从第一滑块内移出，当定位杆完全从第一滑块内移出时，转动安装板，使其以连接杆为轴转动一百八十度，随后缓慢松开安装板，使其在第二弹簧的拉动下重新与第一滑块贴合在一起，而定位杆则能够重新插入到第一滑块内，从而对安装板与第一滑块的位置进行锁定，而当安装板旋转一百八十度之后，原本相互靠近的两个测量杆变得相互远离，此时，依次拧松两个安装板上的第一定位销，随后依次拉动两个连接板向相对的方向运动，当两个连接板相互贴紧后，拧紧两个连接板上的第一定位销，从而对测量杆调整后的位置进行锁定；

13、测量外径时，先使两个测量杆贴合在一起，从而测得两个测量杆的初始距离，随后，按照测量加工件内径的方式将两个测量杆分别与加工件的顶部以及底部外壁压紧，随后测量此时两个距离传感器之间的距离，并用该距离减去初始时两个距离传感器件的距离即可得到加工件的外径。

14、进一步的，所述第一滑块的前后侧均固定连接有磁块，所述第一滑槽与磁块相对一侧的槽壁由金属铁材料制成，且两个磁块与第一滑槽内壁之间的吸力大于第一滑块、滑轨、连接板以及测量杆的重力之和；

15、通过设有磁块，在通过第二定位销移动第一滑块时，第一滑块能够在磁块与第一滑槽内壁之间的吸力作用下停在第一滑槽内的任意位置，从而为调整测量杆的位置提供便利。

16、进一步的，所述连接板的顶部和底部均开设有收纳槽，且收纳槽靠近滑轨的一侧为开口设计，所述收纳槽内活动滑动安装有定位板，所述滑轨靠近定位板的一侧开设有两组与定位板相匹配的定位孔，两组所述定位孔分别与滑轨的顶部和底部靠近，且每组定位孔的数量为两个；

17、当连接板在第一定位销以及插孔的配合作用下与滑轨连接在一起后，能够将连接板顶部以及底部的定位板插接到对应的定位孔内，当测量杆受到垂直于测量杆方向的力时，定位板能够对连接板提供垂直与测量杆方向的支撑力，从而使连接板能够与滑轨连接的更加稳固。

18、进一步的，所述测量杆上活动套接有夹板，所述夹板的顶部或者底部开设有第一v形槽，且夹板开设有第一v形槽的一面与距离传感器的底部齐平；

19、通过设有夹板，当需要对加工件进行外径测量时，能够移动夹板，使其开有第一v形槽的一面与加工件对应的顶部或者底部贴紧在一起，从而保证测量杆以及距离测距仪与加工件的外壁保持稳定的接触。

20、进一步的，所述测量台为可伸缩设计，且测量台远离立柱的一侧螺纹插接有定位螺杆；

21、可伸缩的测量台能够根据被测加工件的直径进行调节，从而满足不同直径加工件的测量需求，而测量台调整后的位置能够通过拧动定位螺杆来进行锁定。

22、进一步的，所述测量台的顶部开有第二v形槽，且第二v形槽的两个斜面上均有安装有多个辊轮，且辊轮的顶部高于第二v形槽的斜面；

23、通过在测量台的顶部设有第二v形槽，当管状的加工件被放置到测量台的顶部时，第二v形槽能够使管状的加工加工件被放置的更加稳固；

24、此外，在第二v形槽内设有辊轮，当管状的加工件被放置到测量台的顶部后，能够使加工件以其自身轴线为中心转动，从而配合两个测量杆对工件内壁的圆度进行测量，而当加工件内壁的圆度不佳时，两个测量杆间的距离就会产生波动，从而能判断加工件内壁的圆度，而在加工件转动的过程中，辊轮能够减小加工件与测量台之间的摩擦力。

25、本发明还提供了一种使用上述任意一项所述的用于一种机械加工用内径测量装置的检测方法，该方法包括以下步骤：

26、步骤一：将待测量的工件放置到测量台上；

27、步骤二：调整两个测量杆的高度，使其能够插入到待测量工件内部；

28、步骤三：先将位于底部测量杆上的距离传感器与工件的底部内壁接触，接着向下拉动位于顶部的测量杆，使其对应的距离传感与底部测量杆上的距离传感器接触并记录初始距离；

29、步骤四：向上拉动位于顶部的测量杆，使对应的距离传感器与工件的顶部内壁接触，并记录此时两个距离传感器的距离；

30、步骤五：用第二次测得的距离减去第一次测得的距离即可得到工件的内径。

31、本发明的技术效果和优点：

32、1、在对内径逐渐变化的加工件进行内径测量时，先使两个测量杆同时与加工件的顶部以及底部内壁压紧，随后按住加工件并推动测量台，使测量台能够带动加工件向靠近或远离测量杆的方向运动，而随着加工件内径的改变，两个测量杆始终能够与加工件的顶部或者底部内壁保持贴紧，此时即可利用两个距离传感器之间实时的距离减去两个距离传感器的初始距离来获得加工件内部对应位置的内径数据，从而提高了对内径逐渐变化的加工件内径的测量效率；

33、2、测量外径前，先将对安装板进行旋转操作，随后将测量杆移动至安装板的另一端位置，测量外径时，先使两个测量杆贴合在一起，从而测得两个测量杆的初始距离，随后，按照测量加工件内径的方式将两个测量杆分别与加工件的顶部以及底部外壁压紧，随后测量此时两个距离传感器之间的距离，并用该距离减去初始时两个距离传感器件的距离即可得到加工件的外径，提高本发明的实用性和通用性。