锥形件内深高度专用测量仪研制

2015-11-05邱新伟王俊发李亚芹

中国科技信息 2015年6期

关键词：量具测量仪锥形

邱新伟王俊发　李亚芹

佳木斯大学

锥形件内深高度专用测量仪研制

邱新伟王俊发李亚芹

佳木斯大学

邱新伟（1988-）男，佳木斯大学，硕士研究生，研究方向：农业机械与装备。通讯作者：王俊发（1958-）男，佳木斯大学，教授，博导，研究方向：农业机械与装备。

针对锥形件内深的测量设计了一种锥形件内深高度专用测量仪，该测量仪主要针对内锥锥顶带圆弧半径小于3mm的锥形产品，由于该测量仪设计了与产品相配套的定位体，实现浮动轴上端的球头球心与锥形件内圆弧中心能够同轴接触，保证了锥形件测量的精度，提高了产品的合格率。

测量产品深度的量具有许多种，如深度游标卡尺、三坐标测量仪等。深度游标卡尺主要用于测量凹槽或孔的深度、梯形工件的梯层高度、长度等，但由于卡尺端面是平面，不能够测量带圆弧的工件深度。而三坐标测量仪的测头半径为3mm，不能够测量直径小于3mm带有圆弧的工件，另外由于锥形件在三坐标测量仪平台上不易放置，测量对中费时费力，对批量产品测量困难。

现在测量带圆弧锥形件内深的测量仪，没有专用的定位体，在测量时，被测锥形件与浮动轴对中困难，操作不方便，且不准确，导致测量误差偏大，精度低，影响产品的装配，产品废品率高达65%以上，浪费原材料，增加了生产成本。因而为了降低产品废品率和提高产品精度开发设计一种使用方便、省力、精度高的锥形件内深高度专用测量仪，保证了锥形件产品的合格率及作业生产率。

1　锥形件内深测量仪工作原理

基于锥形件内深测量的要求，结合内锥顶圆弧直径小于3mm的工件，并且被测工件测量时容易对中的特点，设计了一种锥形件内深高度专用测量仪，其原理如图1所示。

零件结构关系

内衬7安装在量具套筒6内，浮动轴5插在内衬7里，浮动轴5与内衬7之间装有下弹簧14，卡套8安装在量具套筒6上，并通过沉头螺钉13紧固在一起，开口套9装在卡套8上，百分表11插在开口套9内，并通过螺钉12紧固在一起，定位体4装在量具套筒的上部，上弹簧15装在定位体与浮动轴之间，平板2与高度测量尺通过沉头螺钉1紧固在一起，并放在标准锥形件上，量具套筒6装在量具架上。

图1　锥形件测量仪结构简图

测量原理

工作时，将标准锥形件放到定位体上，使锥形件的内锥面完全与定位体外锥面接触，浮动轴上端球头与标准锥形件锥顶接触，保证锥形件、定位体和浮动轴对中。通过平板与高度测量尺压紧标准锥形件，在压的过程中，上弹簧带动浮动轴向下移动，浮动轴推动百分表，当高度测量尺与量具套筒上端面相接时，对百分表进行调零，确定锥形件的内深尺寸。然后取出标准锥形件和深度测量尺，将待测锥形件放到定位体上，压紧待测件，当待测件的下表面与量具套筒接触时，观测百分表指针所对应的刻度是否在允许的公差范围内，以判断锥形件是否为合格品。

图2　定位体

图3　高度定位尺

图4　平板

2　关键零件参数分析

定位体参数分析

针对目前测量锥形件内深测量仪对中困难、无法测量直径小于3mm带有圆弧的工件的不足，设计了图2所示的定位体。该定位体的锥角与被测锥形件的锥角相同，可保证锥形件产品与游标轴同轴，其表面可以和锥形件的内表面紧密配合，从而实现锥形件产品准确定位。

高度定位尺及平板参数分析

图3所示的高度定位尺，其高度和内锥面的锥角应于被测锥形工件内深高度相同，高度定位尺与相同上端面的表面粗糙度Ra=0.4；图4所示的平板的下端面表面粗糙度Ra=0.4，并且保证高度定位尺的上端面和平板下端面的平行度为0.0025，使高度定位尺的下端面与量具套筒的上端面接触，通过沉头螺钉紧固在一起，压紧标准工件，从而确定工件的高度的基本尺寸。