專利名稱：同軸回轉位置誤差檢測儀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種檢測儀器，尤其涉及一種檢測回轉體零件自身或者相鄰件相互間
位置誤差的檢測儀。
背景技術：
目前，檢測或校正機床上回轉體零件的同軸度、平行度、垂直度等位置誤差一般是
使用百分表或其它專用計量儀，具有檢測不便、檢測項目單一等如下缺陷 1、為了校正兩軸軸心線同軸，一般情況下，都是將百分表的磁力表座吸附在一根
軸上，將百分表的表頭觸到另一相鄰軸，然后低速旋轉吸附有表座的軸，通過百分表檢查另
一個相鄰靜止軸的徑向跳動誤差，從而檢測兩軸的同軸度；如果兩軸為一體，即檢查階梯軸
各軸段的同軸度，則只能在機床或專用檢測儀上檢查，檢測不便、設備要求高。 2、若要檢測某一零件的平行度、垂直度等位置誤差，只能將該零件夾裝在機床上
或或專用計量儀上檢查，檢測不便、設備要求高。 此外，軸上常需要測量外圓錐度比誤差，在生產現場，一般是應用環規或加工成品 的內錐錐孔零件，對被測外圓的錐度進行著色檢查，而外錐錐度比誤差值以及外圓錐中部 是否凸心或凹心，只能通過著色的均勻程度人為地判斷趨勢，而不能測出誤差的實際值。而 且環規著色操作麻煩，零件及環規在清理時，稍不干凈或者檢測時歪斜，都會造成測量誤 差。因而，在機床和齒輪箱的裝配、調試中，我們缺乏一種使用方便、能檢測同軸回轉體多種 位置誤差的多功能檢測儀。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種同軸回轉位置誤差檢測儀，它操作簡 單、不需占用機床設備，能方便地檢測回轉體零件自身或相鄰件相互間的同軸度、垂直度、 平行度和外圓錐度等多種誤差。 為解決以上技術問題，本發明技術方案如下一種同軸回轉位置誤差檢測儀，包括 定位座、支桿、測量桿和兩個杠桿百分表，所述定位座有一縱橫均勻布置有通孔的聯接板， 在該聯接板的下表面上連接有相對設置的第一、第二支撐塊，在所述第一、第二支撐塊上相 互遠離的一端分別設有一排通孔且在其中兩孔中裝有底端為球形的定位腳，在所述第一、 第二支撐塊上還縱橫均布有螺孔，所述第一、第二支撐塊可相對地靠攏或外移并通過所述 螺孔與所述聯接板上的通孔相對后由螺栓固定；所述聯接板通過螺栓固定有中部開孔的兩 支座，所述兩支座的所設孔中穿設所述支桿，該支桿通過卡在所述支座上的表桿卡和翼形 螺栓固定；所述支桿為空心管，在其管口設有內螺紋，所述支桿通過所述測量桿安裝所述兩 個杠桿百分表；該測量桿沿桿身長度方向均布有通孔，通過測量桿一端的螺桿與所述支桿 螺紋連接，所述杠桿百分表的鎖表卡所設孔與所述測量桿的通孔相對后由螺栓和翼形螺母 固定。 本發明結構緊湊、組裝簡便，由于聯接板和第一、第二支撐塊上分別均布有通孔和螺孔，可選擇第一、第二支撐塊上適當位置的螺孔與聯接板適當位置的通孔相對后用螺栓 固定，從而使第一、第二支撐塊可相對地靠攏或外移，實現了第一、第二支撐塊上的定位腳 向內收縮和向外伸張，因而定位座的四個鋼球定位腳，能精確定位在徑向大于三分之一弦 長的內孔或者外圓。四件鋼球定位腳組裝時的相應位置，一般為對稱、等高，非對稱、非等高 也能穩定定位。在測量桿上均布百分表表頭安裝孔，可根據被零件及所測的位置誤差項目， 通過測量桿適當位置的安裝孔安裝杠桿百分表，不同的檢測誤差項目，可使用一根或兩根 測量桿插裝在支桿端部，但總共均為兩個杠桿百分表安裝在測量桿上。 本發明測量同軸度的工作原理是將鋼球定位腳安放在第一軸的外圓表面上定 位，兩杠桿百分表的表頭觸到第二軸，手動將定位座平穩、緩慢地在第一軸的外圓表面上繞 其軸線作周向旋轉或者作軸向移動，通過比較兩杠桿百分表移動前(兩表示值均為0)、后 的讀數值，判斷零件的同軸度誤差。測量過程直觀、簡便，效率成倍提高，對于內、外圓表面 具有Ra3. 2以下粗糙度，外徑不小于10mm，內徑不小于100mm零件，能精確測量自身或相鄰 零件同軸度誤差，精確度達到0. Olmm。 在所述支桿的一端安裝所述測量桿時，在該測量桿上安裝兩個所述杠桿百分表， 在該測量桿上還裝有限位桿；該限位桿是一端為球頭的螺桿，所述限位桿穿過所述測量桿 上的通孔，由螺母和翼形螺母從測量桿兩側將限位桿固定，所述限位桿的球頭與所述兩杠 桿百分表的表頭位于所述測量桿的同一側。 當測量同軸度誤差時，使用一根裝有兩個杠桿百分表的測量桿，限位桿用于大致 校正同軸誤差，以保護杠桿百分表的測頭。 在所述支桿的兩端安裝所述測量桿時，各所述測量桿上安裝一個杠桿百分表；在 所述兩支座之間的聯接板上通過螺栓裝有"L"形支板，在支板的豎直板上裝有限位桿；該 限位桿是一端為球頭的螺桿，所述限位桿穿過所述支板的豎直板上的通孔，由螺母和翼形 螺母從該支板兩側將限位桿固定，所述限位桿的球頭與所述兩杠桿百分表的表頭位于所述 測量桿的同一側。 當測量垂直度、平行度或外圓錐度誤差時，使用兩根測量桿插裝在支桿兩端，每根 測量桿上安裝一個杠桿百分表。限位桿用于保護杠桿百分表的測頭。 所述聯接板為矩形板，在中部開有矩形孔。開設矩形孔使定位座便于手握使用，并 能減輕重量。 作為優先，所述第一、第二支撐塊為一大一小兩"凹"形塊，其中較小的第二支撐塊 兩腳的外側面與第一支撐塊兩腳的內側面間隙配合，使第二支撐塊能滑入第一支撐塊的凹 口內。這樣的設計使結構更緊湊，中部開口與聯接板矩形孔相適。當然，第一、第二支撐塊 也可呈相對應的"r"和"j ，，形。 所述測量桿的端部螺桿穿過調整螺母后旋入所述支桿的內螺紋管口。 調整螺母可方便地調整測量桿在周向上的方向，當測量桿的通孔軸線朝向合適位
置時，旋轉調整螺母可使測量桿與支桿緊固。特別是當使用兩根測量桿時，使用調整螺母可
讓兩測量桿上的通孔軸線方向大致一致，以便于兩端百分表測頭的檢測。 作為優選，所述定位腳為一球頭的螺桿，在球頭與螺桿之間設有定位臺階，該螺桿
穿過定位套和所述聯接板后由螺母固定。 作為優選，第一、第二支撐塊上的所述定位腳軸心線呈矩形分布，所述定位腳從球
5頭頂部至所述第一 、第二支撐塊下表面的距離相等。 定位套可準備多組備用，4個等長定位套為一組，各組長度不同。當需要調節定位 腳從第一、第二支撐塊下表面伸也段的長度時，可更換適當長度的定位套，也可將較短的定 位套重疊使用，從而得到不同高度的定位腳。 作為優選，所述表桿卡縱截面為"n"形卡在所述支座的頂面，該表桿卡的兩側板下
端為內凹圓弧面壓在所述支桿上，所述表桿卡的頂板有螺孔安裝所述翼形螺栓。 作為優選，所述測量桿為設有兩行平面的扁桿，所述通孔垂直于所述兩平行平面。 本發明的有益效果是它操作簡單、不需占用機床設備，能方便地檢測回轉體零件
自身或相鄰件相互間的同軸度、垂直度、平行度和外圓錐度等多種誤差。
圖1為本發明的結構示意圖(檢測同軸度)。 圖2為圖1的俯視圖。 圖3為圖1中聯接塊的主視圖。 圖4為圖1中第一支撐塊的主視圖。 圖5為圖1中第二支撐塊的主視圖。 圖6為本發明檢測垂直度(端面跳動)時的工作示意圖。 圖7為本發明檢測平行度時的工作示意圖。 圖8為檢測外錐前使用標準校對棒校正百分表的示意圖。 圖9為本發明測量外圓錐度比誤差時的工作示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明 實施例1 :如圖1、圖2所示，本發明主要由定位座1、支桿2、測量桿3和兩個杠桿 百分表4，其中的定位座1由聯接板5、第一支撐塊6、第二支撐塊7、定位腳9組裝而成。如 圖1至圖5所示，聯接板5是一個在中部開有矩形孔5b的矩形板，在聯接板5上縱橫均勻 布置有通孔5a，在該聯接板5的下平面上連接有相對設置的第一支撐塊6和第二支撐塊7。 第一支撐塊6和第二支撐塊7為一大一小兩"凹"形塊，其中較小的第二支撐塊7兩腳的外 側面7a與第一支撐塊6兩腳的內側面6a間隙配合，使第二支撐塊7能滑入第一支撐塊6 的凹口內。在第一支撐塊6和第二支撐塊7相互遠離的一端分別設有一排通孔8且在其中 兩孔中裝有底端為球形的定位腳9。如圖1和圖2所示，定位腳9為一球頭的螺桿，在球頭 與螺桿之間設有定位臺階9a，該螺桿穿過定位套9b和所述聯接板5后由滾花的圓螺母9c 固定，4個定位腳9的軸心線呈矩形分布，即4個定位腳軸心線在軸心線的垂直截面上的投 影連線為矩形。4個定位腳9從球頭頂部至第一、第二支撐塊6、7下表面的距離相等。定位 套可準備多組備用，4個等長定位套為一組，各組長度不同。當需要調節定位腳從第一、第二 支撐塊下表面伸也段的長度時，可更換適當長度的定位套，也可將較短的定位套重疊使用， 從而得到不同高度的定位腳。 如圖1、圖4、圖5所示，在第一支撐塊6和第二支撐塊7上還縱橫均布有螺孔10， 第一支撐塊6和第二支撐塊7可相對地靠攏或外移并通過螺孔10與聯接板5上的均布通孔5a相對后由螺栓11固定，由此實現第一、第二支撐塊上的定位腳向內收縮和向外伸張。 如圖1、圖2所示，聯接板5通過螺栓12固定有中部開孔的兩支座13，兩支座13的所設孔 中穿設支桿2，該支桿2通過卡在支座13上的表桿卡14和翼形螺栓15固定。表桿卡14縱 截面為"n"形且卡在支座13的頂面，該表桿卡14的兩側板14a下端為內凹圓弧面壓在支 桿2上(圖6中示出)，表桿卡14的頂板有螺孔安裝所述翼形螺栓15。
如圖1和圖2所示，支桿2為空心管，在其兩端緊固有帶內螺紋的聯接套2a，從而 使支桿2的管口帶有內螺紋，在支桿2的一端通過螺紋連接有一端帶螺桿的測量桿3，測量 桿3的端部螺桿穿過外圓為滾花的調整螺母23后旋入支桿2上的聯接套2a內，旋轉測量 桿3使其安裝百分表的通孔3a軸線朝向合適位置時，用調整螺母23緊固。從圖中可看到， 測量桿3沿桿身長度方向設有兩行平面的扁桿，在桿身上均布有一排通孔3a，通孔3a垂直 于兩平行平面。在該測量桿3上安裝兩個杠桿百分表4，杠桿百分表4的鎖表卡4a所設孔 與測量桿3的通孔3a相對后由螺栓16和翼形螺母17固定。在兩個杠桿百分表4之間的 測量桿3上還裝有限位桿18。該限位桿18是一端為球頭的螺桿，限位桿18穿過所述測量 桿上的通孔，由螺母19和翼形螺母20從測量桿3兩側將限位桿18固定，限位桿18的球頭 與兩杠桿百分表4的表頭位于測量桿3的同一側，當測量同軸度誤差時，限位桿用于大致校 正同軸誤差，以保護杠桿百分表的測頭。 如圖1和圖2所示，使用本實施例的檢測儀對內齒輪軸24和外齒輪軸25的同軸 度進行檢測，其操作過程是將外齒輪軸25的被測軸段劃分為上、下、左、右四等份并作上 標記，將限位桿18移到圖1中基準點A位置，手握定位座1旋轉量具，使四個定位腳平穩、 緩慢地在內齒輪軸24的外圓表面上繞其軸線作同軸回轉滑動，通過限位桿18的球體目測 同軸誤差并及時校正兩零件，使其誤差在0. 5mm范圍內，以免誤差太大損傷杠桿百分表的 測頭；接著，將右端杠桿百分表4移到圖1中基準點A位置，壓表O. 5mm左右，并將百分表讀 數值撥為0，然后移動檢測儀將左端杠桿百分表4，移到圖1中基準點A位置，壓表O. 5mm左 右，將百分表讀數值撥為0。由于一對杠桿百分表4在同一基準點A上校對讀數值，假設內 齒輪軸24和外齒輪軸25同軸，兩個杠桿百分表4在旋轉到任一位置時，讀數示值均為0。
如果一對百分表讀數示值不同，則要及時校正零件，直到一對杠桿百分表的讀數 值相等為止。然后旋轉180度，檢查對稱點的差值并及時進行校正零件，然后將檢測儀旋轉 90度，用同樣的方法達到杠桿百分表的讀數值相等。經反復按以上方法找正后，若檢測儀沿 內齒輪軸24旋轉一周， 一對杠桿百分表測量外齒輪軸25外圓的讀數示值均達到預定值，則 說明二零件已經校正同軸。 限位桿18的作用一方面是目測校正零件，另一方面用于百分表過載保護。在初步 找正時，同軸誤差往往較大，因此要特別注意觀察限位桿18上的球體接觸到被檢零件。
運用上述檢測步驟，檢測了兩相鄰回轉體的同軸度誤差，若是檢測同一階梯軸本 身的同軸度誤差，方法完全相同，檢測儀的定位腳始終在一基準軸段上同軸回轉或移動，以 檢測其它軸段的同軸度。 實施例2 :如圖6所示，本實施例檢測儀的組成部件以及各部件間的連接關系與實 施例1基本相同，只是由于用于檢測垂直度(端面跳動)，在實施例1方案中的支桿2兩端 均安裝測量桿3，在每個測量桿3上安裝一個杠桿百分表4。此外，實施例1中的限位桿18 通過"L"形支板21與聯接板5固定，"L"形支板21位于兩支座13之間，支板21下端的橫板通過螺栓22安裝在聯接板5上，在支板21的豎直板上安裝限位桿18。
如圖6所示，使用本實施例的檢測儀測量齒輪基準端面26的端面跳動，即垂直度 誤，其操作過程是首先將兩杠桿百分表4向所測齒輪基準端面26壓0. 5mm左右，并分別將 讀數值撥為O，然后調整限位桿18，保證與零件端面距離lmm之內，限位桿18能對百分表進 行過載保護。將檢測儀定位座1在軸階27外圓表面同軸回轉移動一周，當一對杠桿百分表 4的讀數差值在設計要求之內，則說明被測零件端面跳動合格。 實施例3 :本實施例檢測儀的組成部件以及各部件間的連接關系與實施例2基本 相同，用其檢測零件本身的平行度誤差。如圖7所示，首先將一對杠桿百分表4讀數值在標 準槽內校正好后(讀數值均撥為O)，使四個定位腳9平穩、緩慢地在被測零件的外圓表面上 軸向移動，通過比較法測量零件鍵槽與軸心線的平行度。在本實施例中，支桿2更換為長度 較短的備用短支桿，以適宜被測件的要求。 實施例4 :本實施例檢測儀的組成部件以及各部件間的連接關系與實施例1基本 相同，用其檢測零件的外圓錐度比。為便于測量，僅將支桿2更換為長度較短的備用短支 桿，以適宜被測件的要求。 其檢測過程是如圖8所示，當我們需要測量1 : IO的錐度比時，先將一對杠桿百 分表4放在標準校對棒的第一軸階28和第三軸階30上分別校對，使其讀數為0，標準校對 棒的第一軸階28為(M65mm，第二軸階29為(M57mm，第三軸階30為(M48mm，第一軸階 28與第三軸階30的半徑差值為8. 5mm。然后再對外錐進行測量，如圖9所示，兩杠桿百分 表4之間的距離已調為170mm(測量桿3每孔之間的距離為10mm，兩百分表間隔17孔)，兩 杠桿百分表4的讀數差值應為8. 5mm整，如果將右端的百分表調整到中間第8孔位置，兩百 分表的差值應為4mm整。然后將檢測儀的4個測量腳9平穩、緩慢地在軸階31外圓表面上 作同軸回轉移動，此時兩百分表4顯示的讀數值是不斷變動的，當錐度比符合圖紙要求時， 兩百分表4的讀數值相同。
權利要求
一種同軸回轉位置誤差檢測儀，其特征在于包括定位座(1)、支桿(2)、測量桿(3)和兩個杠桿百分表(4)，所述定位座(1)有一縱橫均勻布置有通孔(5a)的聯接板(5)，在該聯接板(5)的下平面上連接有相對設置的第一、第二支撐塊(6、7)，在所述第一、第二支撐塊(6、7)上相互遠離的一端分別設有一排通孔(8)且在其中兩孔中裝有底端為球形的定位腳(9)，在所述第一、第二支撐塊(6、7)上還縱橫均布有螺孔(10)，所述第一、第二支撐塊(6、7)可相對地靠攏或外移并通過所述螺孔(10)與所述聯接板(5)上的通孔(5a)相對后由螺栓(11)固定；所述聯接板(5)通過螺栓(12)固定有中部開孔的兩支座(13)，所述兩支座(13)的所設孔中穿設所述支桿(2)，該支桿(2)通過卡在所述支座(13)上的表桿卡(14)和翼形螺栓(15)固定；所述支桿(2)為空心管，在其管口設有內螺紋，所述支桿(2)通過所述測量桿(3)安裝所述兩個杠桿百分表(4)；該測量桿(3)沿桿身長度方向均布有通孔(3a)，通過測量桿(3)一端的螺桿與所述支桿(2)螺紋連接，所述杠桿百分表(4)的鎖表卡(4a)所設孔與所述測量桿(3)的通孔(3a)相對后由螺栓(16)和翼形螺母(17)固定。
2. 根據權利要求l所述的同軸回轉位置誤差檢測儀，其特征在于在所述支桿(2)的 一端安裝所述測量桿(3)時，在該測量桿(3)上安裝兩個所述杠桿百分表(4)，在該測量桿 (3)上還裝有限位桿(18);該限位桿(18)是一端為球頭的螺桿，所述限位桿(18)穿過所述 測量桿上的通孔，由螺母(19)和翼形螺母(20)從測量桿(3)兩側將限位桿(18)固定，所 述限位桿(18)的球頭與所述兩杠桿百分表(4)的表頭位于所述測量桿(3)的同一側。
3. 根據權利要求l所述的同軸回轉位置誤差檢測儀，其特征在于在所述支桿(2)的 兩端安裝所述測量桿(3)時，各所述測量桿(3)上安裝一個杠桿百分表(4);在所述兩支座 (13)之間的聯接板(5)上通過螺栓(22)裝有"L"形支板(21)，在支板(21)的豎直板上裝 有限位桿(18);該限位桿(18)是一端為球頭的螺桿，所述限位桿(18)穿過所述支板(21) 的豎直板上的通孔，由螺母(19)和翼形螺母(20)從該支板(21)兩側將限位桿(18)固定， 所述限位桿(18)的球頭與所述兩杠桿百分表(4)的表頭位于所述測量桿(3)的同一側。
4. 根據權利要求1或3所述的同軸回轉位置誤差檢測儀，其特征在于所述聯接板(5) 為矩形板，在中部開有矩形孔(5b)。
5. 根據權利要求l所述的同軸回轉位置誤差檢測儀，其特征在于所述第一、第二支撐 塊(6、7)為一大一小兩"凹"形塊，其中較小的第二支撐塊(7)兩腳的外側面(7a)與第一 支撐塊(6)兩腳的內側面(6a)間隙配合，使第二支撐塊(7)能滑入第一支撐塊(6)的凹口 內。
6. 根據權利要求1或2或3所述的同軸回轉位置誤差檢測儀，其特征在于所述測量 桿(3)的端部螺桿穿過調整螺母(23)后旋入所述支桿(2)的內螺紋管口。
7. 根據權利要求1所述的同軸回轉位置誤差檢測儀，其特征在于所述定位腳(9)為 一球頭的螺桿，在球頭與螺桿之間設有定位臺階(9a)，該螺桿穿過定位套(9b)和所述聯接 板(5)后由螺母(9c)固定。
8. 根據權利要求1或7所述的同軸回轉位置誤差檢測儀，其特征在于第一、第二支撐 塊(6、7)上的所述定位腳(9)軸心線呈矩形分布，所述定位腳(9)從球頭頂部至所述第一、 第二支撐塊(6、7)下表面的距離相等。
9. 根據權利要求1所述的同軸回轉位置誤差檢測儀，其特征在于所述表桿卡(14)縱 截面為"n"形且卡在所述支座(13)的頂面，該表桿卡(14)的兩側板(14a)下端為內凹圓弧面壓在所述支桿(2)上，所述表桿卡(14)的頂板有螺孔安裝所述翼形螺栓(15)。
10.根據權利要求1或2或3所述的同軸回轉位置誤差檢測儀，其特征在于所述測量 桿(3)為設有兩行平面的扁桿，所述通孔(3a)垂直于所述兩平行平面。
全文摘要
本發明公開了一種同軸回轉位置誤差檢測儀，其包括定位座(1)、支桿(2)、測量桿(3)和兩個杠桿百分表(4)，所述定位座(1)有一縱橫均勻布置有通孔(5a)的聯接板(5)，在該聯接板(5)的下平面上連接有相對設置的第一、第二支撐塊(6、7)，兩支撐塊可相對地靠攏或外移并通過螺栓(11)與聯接板(5)固定；所述聯接板(5)通過兩支座(13)架設所述支桿(2)，所述支桿(2)為空心管，在其管口設有內螺紋，所述支桿(2)通過所述測量桿(3)安裝所述兩個杠桿百分表(4)。本發明操作簡單、不需占用機床設備，能方便地檢測回轉體零件自身或相鄰件相互間的同軸度、垂直度、平行度和外圓錐度等多種誤差。
文檔編號G01B5/24GK101750002SQ20081023328
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月10日 優先權日2008年12月10日
發明者朱桐清, 楊明軍, 楊有生, 陽靖 申請人:重慶齒輪箱有限責任公司