專利名稱：軸類零件的直徑測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及軸類零件的直徑測量裝置。
背景技術：
支承輥、軋輥、風電主軸等大型、高精度軸類零件不僅要求其具有較高的機械性 能，而且對其 幾何尺寸的檢驗也有嚴格的規定。目前通用的方法是采用帶螺旋副機構的大 型千分尺進行直徑測量。大型千分尺的結構包括具有兩個夾持端的夾持結構以及分別安裝 在這兩個夾持端上、用于夾持被測軸類零件的固定測頭和活動測頭，其中活動測頭與螺旋 副機構的測桿連接，測量時在測力機構摩擦力的作用下，螺旋副機構的測桿推動活動測頭 與工件接觸。螺旋副機構的精度較低，難以滿足大型、高精度軸類零件的直徑測量需要。
實用新型內容本實用新型所解決的技術問題是提供一種測量準確度高的軸類零件直徑測量裝置。解決上述技術問題的技術方案是軸類零件的直徑測量裝置，包括具有兩個夾持 端的夾持結構，以及分別安裝在這兩個夾持端上并相對設置的固定測頭和活動測頭，所述 活動測頭通過線性軸承安裝在所述夾持端上并沿被測軸類零件徑向運動，該線性軸承的活 動部分與位移量測量裝置連接。本實用新型的有益效果是由于線性軸承具有較高的運動直線性，克服了現有螺 旋副機構所產生的誤差，通過位移量測量裝置檢測線性軸承活動部分的位移量即等于活動 測頭的位移量，測量準確度高。本實用新型的軸類零件的直徑測量裝置尤其適用于大型、高 精度軸類零件直徑的測量。
圖1為本申請軸類零件的直徑測量裝置的使用狀態圖。圖2為圖1中活動測頭部分的結構示意圖。圖3為使用專用校對工具對該直徑測量設備進行校準的示意圖。圖4、圖5為圖3中專用校對工具的結構示意圖。圖6本申請軸類零件的直徑測量裝置的測量原理圖。圖中標記為夾持結構1、平衡配重2、固定測頭3、直徑定位裝置4、活動測頭5、基 準圓6、線性軸承7、數顯千分表8、限位塊9、推力彈簧10、縱軸11、橫軸12、底座13、法線 14、連線15、被測軸類零件16、直徑變化量H。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型做進一步的說明。如圖1 2所示的軸類零件的直徑測量裝置，包括具有兩個夾持端的夾持結構1，以及分別安裝在這兩個夾持端上并相對設置的固定測頭3和活動測頭5，所述活動測頭5通 過線性軸承7安裝在所述夾持端上并沿被測軸類零件16徑向運動，該線性軸承7的活動部 分與位移量測量裝置連接。其中，線性軸承7的活動部分是指與所述夾持端可相對運動的 部件，活動測頭5即安裝在此部件上。由于線性軸承7具有較高的運動直線性，克服了現有 螺旋副機構所產生的誤差，通過位移量測量裝置檢測線性軸承7活動部分的位移量即等于 活動測頭的位移量，測量準確度高。如圖1 2所示，所述位移量測量裝置采用數顯千分表8，該數顯千分表8的表桿 與所述線性軸承7的活動部分聯動。數顯千分表8具有精度高、讀數直觀的優點。此外，如 圖2所示，夾持結構1上安裝固定測頭3的夾持端還設置有用于防止線性軸承7在向外移 動過程中從夾持結構1上脫落的限位塊9，線性軸承7上連接有用于用于推動線性軸承7從 而使活動測頭5與被測軸類零件16保持接觸的推力彈簧10。如圖1所示，為進一步提高測量的準確度，夾持結構1上還裝有直徑定位裝置4， 測量時所述直徑定位裝置4支撐在被測軸類零件16上使固定測頭3和活動測頭5與被測 軸類零件16切點間的徑向距離等于被測軸類零件16的直徑。由于測量時夾持結構1通過 直徑定位裝置4、固定測頭3和活動測頭5與被測軸類零件16多點接觸，從而將夾持結構1 支撐并準確的定位于被測軸類零件16上，保證當固定測頭3和活動測頭5夾緊被測軸類零 件16時，固定測頭3和活動測頭5與被測軸類零件16的切點間的徑向距離等于被測軸類 零件16的直徑，保證測量準確度。如圖1所示，夾持結構1最好采用是弓形結構，固定測頭3和活動測頭5分別安裝 在夾持結構1的兩端。將夾持結構1設計成弓形結構可使其具有很好力學性能，控制測量 時夾持結構1受力變形，保證測量精度。如圖6所示，當固定測頭3和活動測頭5與被測軸類零件16的切點間的徑向距離 等于被測軸類零件16的直徑時，固定測頭3和活動測頭5與被測軸類零件16的切點間的 連線15必然與被測軸類零件16的軸心線相交。因此，所述連線15與被測軸類零件16的 軸心線的夾角可能等于90°，也可能小于90°。進一步講，固定測頭3、活動測頭5以及直 徑定位裝置4與被測軸類零件16的切點可能位于被測軸類零件16的同一橫截面上，也可 能沿被測軸類零件16的軸線互相錯開。當固定測頭3和活動測頭5以及直徑定位裝置4 與被測軸類零件16的切點位于被測軸類零件16的同一橫截面上時，如圖6所示，直徑定位 裝置4與被測軸類零件16的切點的法線14與所述固定測頭3和活動測頭5與被測軸類零 件16的切點間的連線15位于被測軸類零件16的同一橫截面上并相交于該橫截面的圓心。 其中，所述直徑定位裝置4與被測軸類零件16的切點的法線14垂直于所述固定測頭3和 活動測頭5與被測軸類零件16的切點間的連線15。由于活動測頭5的結構較固定測頭3復雜，重量也較重，因此為了使夾持結構1兩 端平衡，防止測量時夾持結構ι傾斜，如圖1所示，夾持結構1上安裝固定測頭3的夾持端 設置有平衡配重2。為了減小人體熱源對量具的影響，進一步提 高測量精度，所述夾持結構1的表面 還設置有絕熱層。可采用隔熱材料覆蓋在夾持結構1的表面作為絕熱層。由于該測量設備尺寸較大，為了在保證夾持結構1強度的基礎上減輕重量，夾持 結構1采用高強度的航空鋁制成，表面經陽極化處理。[0021]如圖3 圖5所示，為了對上述測量設備中的固定測頭3、活動測頭5以及直徑定位裝置4的位置進行校準，本實用新型提供了一種專用的校對工具。該專用校對工具包括 了支撐結構，所述支撐結構上設置有至少三個基準平面，所述的至少三個基準平面確定出 一個同時與這至少三個基準平面相切的基準圓柱面6，該基準圓柱面6的曲率半徑與被測 軸類零件16的理論半徑相等。其中，至少三個基準平面分別與固定測頭3、活動測頭5以及 直徑定位裝置4接觸，從而將三者的位置進行統一，保證在直徑定位裝置支撐在軸類零件 上的情況下，當固定測頭和活動測頭夾緊軸類零件時，固定測頭和活動測頭與軸類零件切 點間的徑向距離等于軸類零件的直徑。在通過校對工具進行校準時，將數顯千分表8歸零， 這樣在實際測量過程中，通過數顯千分表8測出基準圓柱面6與被測軸類零件16之間的直 徑變化量H，即可以計算出被測軸類零件16的實際直徑。對上述至少三個基準平面的加工 非常方便，對其加工精度的控制也很容易。如圖4，所述支撐結構包括由縱軸11和橫軸12構成的十字型支撐架，所述縱軸11 上端面以及所述橫軸12的兩側端面分別為所述的基準平面，所述縱軸11的下端安裝在底 座13上。校準時，所述縱軸11上端面與直徑定位裝置4的支撐面接觸，所述橫軸12的兩 端面分別與固定測頭3和活動測頭5接觸。這種十字型支撐架結構具有簡單、便于加工等 優點。為便于對徑向支撐結構4的位置進行調整，所述徑向支撐結構4的長度可調。
權利要求軸類零件的直徑測量裝置，包括具有兩個夾持端的夾持結構(1)，以及分別安裝在這兩個夾持端上并相對設置的固定測頭(3)和活動測頭(5)，其特征是所述活動測頭(5)通過線性軸承(7)安裝在所述夾持端上并沿被測軸類零件(16)徑向運動，該線性軸承(7)的活動部分與位移量測量裝置連接。
2.如權利要求1所述的軸類零件的直徑測量裝置，其特征是所述位移量測量裝置采 用數顯千分表(8)，該數顯千分表(8)的表桿與所述線性軸承(7)的活動部分聯動。
3.如權利要求1或2所述的軸類零件的直徑測量裝置，其特征是夾持結構(1)上還 裝有直徑定位裝置(4)，測量時所述直徑定位裝置(4)支撐在被測軸類零件(16)上使固定 測頭(3)和活動測頭(5)與被測軸類零件(16)切點間的徑向距離等于被測軸類零件(16) 的直徑。
4.如權利要求3所述的軸類零件的直徑測量裝置，其特征是所述直徑定位裝置(4) 與被測軸類零件(16)的切點的法線(14)與所述固定測頭(3)和活動測頭(5)與被測軸類 零件(16)的切點間的連線(15)位于被測軸類零件(16)的同一橫截面上并相交于該橫截 面的圓心。
5.如權利要求4所述的軸類零件的直徑測量裝置，其特征是所述直徑定位裝置(4) 與被測軸類零件(16)的切點的法線(14)垂直于所述固定測頭(3)和活動測頭(5)與被測 軸類零件(16)的切點間的連線(15)。
6.如權利要求3所述的軸類零件的直徑測量裝置，其特征是所述直徑定位裝置(4) 的支撐高度可調。
7.如權利要求1或2所述的軸類零件的直徑測量裝置，其特征是夾持結構(1)上安 裝固定測頭(3)的夾持端設置有平衡配重(2)。
8.如權利要求1或2所述的軸類零件的直徑測量裝置，其特征是所述夾持結構(1)采 用高強度的航空鋁制成，表面經陽極化處理。
9.如權利要求1或2所述的軸類零件的直徑測量裝置，其特征是所述夾持結構(1)的 表面設置有絕熱層。
10.如權利要求1或2所述的軸類零件的直徑測量裝置，其特征是所述夾持結構(1) 采用弓形結構，固定測頭(3)和活動測頭(5)分別安裝在夾持結構(1)的兩端。
專利摘要本實用新型公開了一種測量準確度高的軸類零件直徑測量裝置。該裝置包括具有兩個夾持端的夾持結構，以及分別安裝在這兩個夾持端上并相對設置的固定測頭和活動測頭，所述活動測頭通過線性軸承安裝在所述夾持端上并沿被測軸類零件徑向運動，該線性軸承的活動部分與位移量測量裝置連接。由于線性軸承具有較高的運動直線性，克服了現有螺旋副機構所產生的誤差，通過位移量測量裝置檢測線性軸承活動部分的位移量即等于活動測頭的位移量，測量準確度高。本實用新型的軸類零件的直徑測量裝置尤其適用于大型、高精度軸類零件直徑的測量。
文檔編號G01B5/08GK201593964SQ20092031602
公開日2010年9月29日 申請日期2009年11月27日 優先權日2009年11月27日
發明者段玲, 鄧水平 申請人:二重集團(德陽)重型裝備股份有限公司