管板深孔垂直度测量工装及其测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及精确检测领域，具体涉及一种管板深孔垂直度测量工装及其测量方法。
【背景技术】
[0002]核电蒸发器管子管板深孔钻孔是整个蒸发器制造中一项重大的加工制造节点，其加工精度要求高，钻孔数量多(少则一万多孔，多则两万多孔)都严重制约着整个蒸发器的制造周期。包括，对深孔钻之后对其各管孔的尺寸、位置度等精度值要求逐一测量都将耗费检测工程师大量精力；如图1所示，管板7’上的深孔I’深度为890mm、大小为Φ20.68 (+0.09/-0.04)的通孔，其垂直度要求为Φ0.50，通常深孔的尺寸公差范围在Φ20.64-Φ20.77。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种管板深孔垂直度测量工装及其测量方法，其能对准各个待测量的深孔，并快速测出其垂直度是否满足要求。
[0004]为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现:
一种管板深孔垂直度测量工装，其特征是，包含:
支架；
手柄，其垂直设置在所述支架上方；
芯棒，其垂直设置在所述支架下方；
顶针，其垂直设置在所述支架的一端，该顶针底部设有一顶尖；
百分表，其垂直设置在所述支架的另一端，该百分表底部设有一量杆。
[0005]上述的管板深孔垂直度测量工装，其中:
所述芯棒的尺寸与待测深孔的尺寸匹配，确保测试时芯棒轴线与深孔轴线保持同轴。
[0006]上述的管板深孔垂直度测量工装，其中:
所述芯棒的尺寸为 Φ20.68 (+0.03/-0.03)或 Φ20.71 (+0.03/-0.03)或 Φ20.74(+0.03/-0.03)。
[0007]上述的管板深孔垂直度测量工装，其中:
所述手柄的轴线与所述芯棒的轴线同轴；
所述顶针的轴线到所述芯棒的轴线的距离等于所述百分表的轴线到芯棒的轴线的距离。
[0008]上述的管板深孔垂直度测量工装，其中:
所述顶针轴线距离所述芯棒的轴线围成的回转圆的直径为Φ200。
[0009]—种管板深孔垂直度的测量方法，其特征是，包含如下步骤:
51、将管板深孔垂直度测量工装的芯棒插入待测深孔；
52、使管板深孔垂直度测量工装围绕芯棒所在轴线旋转画圆； S3、根据百分表可测得的管板端面范围内的高低差值计算得到深孔轴线与管板端面的垂直度偏差。
[0010]—种管板深孔垂直度的测量方法，其中，所述的步骤SI具体包含:
511、选择最接近待测深孔实际尺寸的芯棒，将芯棒插入待测深孔；
512、使顶针的顶尖与百分表的量杆分别接触管板的上端面。
[0011]—种管板深孔垂直度的测量方法，其中，所述的步骤S3具体为:
设百分表到管板端面范围内的最大读数为XI，最小读数X2，管板厚度为H，顶针轴线距离所述芯棒的轴线围成的回转圆的直径为L，深孔轴线与管板端面的垂直度偏差= |X1-X2|/ (2L) XHo
[0012]本发明与现有技术相比具有以下优点:其能快捷的对准万个待测量的深孔并逐一完成测量，无需调整和额外固定，操作便捷。
【附图说明】
[0013]图1为管板深孔的示意图；
图2为本发明的整体结构示意图；
图3为本发明的实施例结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
[0015]如图2所示；一种管板深孔垂直度测量工装，其包含:支架2 ;手柄3，其垂直设置在所述支架2上方；芯棒4，其垂直设置在所述支架2下方；顶针5，其垂直设置在所述支架2的一端，该顶针5底部设有一顶尖51 ;百分表6，其垂直设置在所述支架2的另一端，该百分表6底部设有一量杆61。所述芯棒4的尺寸与待测深孔I的尺寸匹配，确保测试时芯棒4轴线与深孔I轴线保持同轴。
[0016]本实施例中，深孔I尺寸公差范围为Φ20.68 (+0.09/-0.04)，由于深孔I数量多导致尺寸离散分布较广的原因，将所述芯棒4的尺寸设计为Φ20.68+0.03/-0.03或Φ20.71+0.03/-0.03 或 Φ20.74+0.03/-0.03 三种规格。
[0017]所述手柄3的轴线与所述芯棒4的轴线同轴；所述顶针5的轴线到所述芯棒4的轴线的距离等于所述百分表6的轴线到芯棒4的轴线的距离。
[0018]所述顶针5轴线距离所述芯棒4的轴线围成的回转圆的直径为Φ200。
[0019]如图3所示，一种管板深孔垂直度的测量方法，其包含如下步骤:
S1、将管板深孔垂直度测量工装的芯棒4插入待测深孔I ;步骤SI具体包含:S11、选择最接近待测深孔I实际尺寸的芯棒4，将芯棒4插入待测深孔I ;S12、使顶针5的顶尖51与百分表6的量杆61分别接触管板的上端面，顶针5的作用是让整个测试工装与管板7保持点接触而又能使工装整体作轴向上下运动。
[0020]S2、使管板深孔垂直度测量工装围绕芯棒4所在轴线旋转画圆；过程中，顶针5轴线距离所述芯棒4的轴线围成的回转圆界定了垂直面的范围，本实施例中，为Φ200 ;
S3、根据百分表6可测得的管板7端面范围内的高低差值计算得到深孔I轴线与管板7端面的垂直度偏差，具体是设百分表6到管板7端面范围内的最大读数为XI，最小读数X2，管板7厚度为H，顶针5轴线距离所述芯棒4的轴线围成的回转圆的直径为L，深孔I轴线与管板7端面的垂直度偏差=|X1_X2|/2LXH。
[0021]结合图3所示具体说明得出上述公式的过程，图中，虚线工装代表百分表6在最大尺寸测量点处，实线工装代表百分表6在最小尺寸测量点处，在上述两个点位分别测得读数 X1、X2 ；
X1-X2=S1+S2 ；
由于顶针5长度不变，因此S1=S2 ;
垂直度/H= (S1+S2)/ (2L) = (S1+S2)/ (2L) =Sl /L ；
将H=890、L=200代入公式得出垂直度=2.225 |X1_X2 |，由此可判断深孔I垂直度是否满足图纸要求。
[0022]尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种管板深孔垂直度测量工装，其特征在于，包含: 支架(2); 手柄(3 )，其垂直设置在所述支架(2 )上方； 芯棒(4)，其垂直设置在所述支架(2)下方； 顶针(5 )，其垂直设置在所述支架(2 )的一端，该顶针(5 )底部设有一顶尖(51); 百分表(6 )，其垂直设置在所述支架(2 )的另一端，该百分表(6 )底部设有一量杆(61)。2.如权利要求1所述的管板深孔垂直度测量工装，其特征在于: 所述芯棒(4)的尺寸与待测深孔(I)的尺寸匹配，确保测试时芯棒(4)轴线与深孔(I)轴线保持同轴。3.如权利要求2所述的管板深孔垂直度测量工装，其特征在于: 所述芯棒(4)的尺寸为 Φ20.68 (+0.03/-0.03)或 Φ20.71 (+0.03/-0.03)或 Φ20.74(+0.03/-0.03)。4.如权利要求1所述的管板深孔垂直度测量工装，其特征在于: 所述手柄(3)的轴线与所述芯棒(4)的轴线同轴； 所述顶针(5)的轴线到所述芯棒(4)的轴线的距离等于所述百分表(6)的轴线到芯棒(4)的轴线的距离。5.如权利要求4所述的管板深孔垂直度测量工装，其特征在于: 所述顶针(5)轴线距离所述芯棒(4)的轴线围成的回转圆的直径为Φ200。6.一种管板深孔垂直度的测量方法，其特征在于，包含如下步骤: 51、将管板深孔垂直度测量工装的芯棒(4)插入待测深孔(I); 52、使管板深孔垂直度测量工装围绕芯棒(4)所在轴线旋转画圆； 53、根据百分表(6)可测得的管板(7)端面范围内的高低差值计算得到深孔(I)轴线与管板(7)端面的垂直度偏差。7.如权利要求6所述的管板深孔垂直度的测量方法，其特征在于，所述的步骤SI具体包含: 511、选择最接近待测深孔(I)实际尺寸的芯棒(4)，将芯棒(4)插入待测深孔(I); 512、使顶针(5)的顶尖(51)与百分表(6)的量杆(61)分别接触管板的上端面。8.如权利要求6所述的管板深孔垂直度的测量方法，其特征在于，所述的步骤S3具体为: 设百分表(6 )到管板(7 )端面范围内的最大读数为Xl，最小读数X2，管板(7 )厚度为H，顶针(5)轴线距离所述芯棒(4)的轴线围成的回转圆的直径为L，深孔(I)轴线与管板(7)端面的垂直度偏差=|X1_X2|/ (2L) XH0
【专利摘要】本发明公开了一种管板深孔垂直度测量工装，其包含：支架；手柄，其垂直设置在所述支架上方；芯棒，其垂直设置在所述支架下方；顶针，其垂直设置在所述支架的一端，该顶针底部设有一顶尖；百分表，其垂直设置在所述支架的另一端，该百分表底部设有一量杆。其优点是：能快捷的对准万个待测量的深孔并逐一完成测量，无需调整和额外固定，操作便捷。
【IPC分类】G01B5/245
【公开号】CN105066852
【申请号】CN201510530082
【发明人】彭焘, 杜青
【申请人】上海电气核电设备有限公司
【公开日】2015年11月18日
【申请日】2015年8月26日