一種型材輪廓尺寸測量工裝及測量方法與流程

本發明涉及一種型材輪廓尺寸測量工裝，尤其涉及一種用于測量帶有斜切面的型材在型材軸線方向上的長度的工裝，及使用該工裝進行測量的測量方法。

背景技術：

現實生產加工中經常需要將一些型材切割成端面為一定角度的零件，然后將這些零件拼焊成具有一定結構形狀的組件；對于切割好的零件的結構尺寸，常規的檢測方法為：直接用卷尺測量零件的頂面或底面的長度尺寸，即頂面或底面在型材長度方向上的尺寸，其中頂面是指連接在零件兩端的斜切面之間的型材面，底面是指型材上與頂面相對的側面。

但是，在實際操作中型材的斜切面的邊緣會有很多毛刺，特別是斜切面與頂面或底面相交的位置處，會對測量結果會造成很大的誤差，并且卷尺的測量精度較低，無法滿足一些高精度工件的加工要求。另外，雖然現有型材的切割大多采用數控機床完成，但是，由于型材本身制造精度的影響和裝夾精度的影響，斜切面相對于型材側面的垂直度會出現不合格的情況，采用萬能角度尺檢測時斜切面側向邊緣的毛刺也會對檢測結果造成影響。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種能夠精確測量帶有斜切面的型材在型材軸線方向上的長度的測量方法，本發明還提供了在該測量方法中所使用的測量工裝。

為實現上述目的，本發明中的一種測量工裝的技術方案是：

一種測量工裝，包括支撐板，所述支撐板具有用于與型材的頂面或者底面支撐配合的支撐面，測量工裝還包括設置在支撐面上方的定位桿，定位桿通過側支撐固定在支撐板上且其軸線與支撐面平行。

所述支撐板為U形結構，U形結構的底板的上面為支撐面，所述定位桿設置于U形結構的兩側邊之間，定位桿的軸線垂直于U形結構兩側邊的板面。

所述支撐板的兩側邊的板面與支撐面垂直。

所述定位桿為圓柱體結構。

測量工裝還包括墊塊，所述墊塊的厚度與支撐板上設有支撐面的部分的厚度一致。

本發明中的一種測量型材輪廓尺寸的方法的技術方案是：

型材輪廓尺寸的測量方法，包括以下步驟：

步驟1：將兩個測量工裝間隔放置在平臺上，使兩測量工裝上的定位桿的方向相平行；

步驟2：使型材底面或頂面的兩端分別支撐在兩測量工裝的支撐面上，并且使型材的軸線方向與兩測量工裝上的定位桿的軸線方向相垂直，同時使兩測量工裝上的定位桿分別與型材上的長度方向兩側的斜切面相接觸；（不要采用左右進行限定，統一以型材的長度方向作為基準）

步驟3：用游標卡尺測量兩定位桿沿型材軸線方向上的外緣之間的距離的最大值l；

步驟4：根據幾何關系，通過最大值l、定位桿的軸線與支撐面之間的距離h、型材上與支撐面支撐配合的底面或頂面與兩斜切面之間的夾角α和β、定位桿沿型材軸線方向上的外緣到定位桿軸線的尺寸a計算得出型材與支撐面支撐配合的底面或頂面的長度尺寸L。

所述定位桿為圓柱體形結構，L的計算公式為：L=l－(2×a＋a／sinα＋a／sinβ) ＋h／tanα＋h／tanβ，式中a即定位桿的半徑。

所述測量工裝還包括墊塊，所述墊塊的厚度與支撐板上與支撐面對應的部分的厚度一致。

還包括以下步驟：在型材上的斜切面與測量工裝上的定位桿存在間隙時，將錐形孔尺插入型材上其中一個的斜切面和與該斜切面對應的定位桿之間，對該兩者之間的間隙進行測量。

本發明的有益效果是：一種測量工裝，包括支撐板和定位桿，所述支撐板具有用于與型材的頂面或者底面支撐配合的支撐面，定位桿通過側支撐固定在支撐板上且其軸線與支撐面平行，測量時，將型材放置在支撐面上，使型材上的斜切面分別與定位桿相接觸；本發明方法將型材的測量位置設置在斜切面的平面上，斜切面的邊緣處毛刺較多，而斜切面上的平面上幾乎沒有毛刺，與現有技術使用卷尺直接測量型材的頂面或底面的長度的測量方法相比，本發明方法的測量結果很少甚至不會受到型材上的毛刺的影響，能夠明顯的提高測量準確度。

附圖說明

圖1為本發明中的一種測量工裝的實施例1的結構示意圖；

圖2為本發明中的一種測量型材輪廓尺寸的方法的實施例1的結構示意圖；

圖3為本發明中的一種測量型材輪廓尺寸的方法的實施例1中的對斜切面與型材側面之間的垂直度進行測量時的結構示意圖；

圖4為本發明中的一種測量型材輪廓尺寸的方法的實施例1中的當型材的底面或頂面與左、右斜切面的之間的角度一個為均為銳角，另一個為鈍角時的結構示意圖；

圖5為圖2的左側的局部結構簡圖；

圖6為本發明中的一種測量型材輪廓尺寸的方法的實施例1的測量狀態時的立體圖；

圖7為本發明中的一種測量工裝的實施例2的結構示意圖，同時也是本發明中的一種測量型材輪廓尺寸的方法的實施例2的結構示意圖；

圖8為本發明中的一種測量工裝的實施例3的結構示意圖；

圖9為本發明中的一種測量工裝的實施例4的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的實施方式作進一步說明。

本發明中的一種測量工裝的具體實施例1，如圖1所示，包括U形支架4和設置于支架4上的兩側板之間的定位桿5，定位桿5的軸線方向與側板的板面方向相垂直，支架4的底板的上表面為用于與型材支撐配合的支撐面，定位桿5與支架4固定式連接，定位桿5為圓柱體形結構。

使用本發明中的一種測量工裝的實施例1進行測量和本發明中的型材輪廓尺寸的測量方法的實施例1，如圖2至圖6所示，型材的左、右斜切面與型材的頂面或者底面之間的夾角均為銳角，包括以下步驟：

步驟1：將兩個測量工裝1放置在平臺2上，使兩測量工裝上的定位桿5的方向相平行。

步驟2：使型材3的頂面或者底面分別支撐在測量工裝1的底板上，并使型材3的軸線方向與兩定位桿5的軸線方向相垂直，沿型材3的軸線方向調整左、右測量工裝1之間的間距，使左、右定位桿5的外緣分別與左、右斜切面6、7相接觸。

步驟3：使用游標卡尺測量左、右定位桿5在型材軸線方向上的外緣的最大距離l。

步驟4：將最大值l、定位桿的軸線與支撐面之間的距離h、型材與支撐面支撐配合的底面或頂面與兩斜切面之間的夾角α和β、定位桿沿型材軸線方向上的外緣到定位桿軸線的尺寸a代入下式：L=l－(2×a＋a／sinα＋a／sinβ) ＋h／tanα＋h／tanβ，（式中：a為定位桿的半徑，h為定位桿的軸線與支撐面之間的距離，L為型材的底面或者頂面的長度），即可計算出型材3的頂面或者底面在型材軸線方向上的長度。

進一步的，如圖5所示，本分明方法還可以用于測量斜切面與型材側面之間的垂直度，將測量工裝1和型材15按上述本發明方法的實施例1中的步驟安裝好后，可以使用錐形孔尺11，將錐形孔尺11的一個測量邊與斜切面17上的相型材內部傾斜的一側的對齊，將錐形孔尺11的另一個測量邊與定位桿5的邊緣相接觸，通過讀數可以測得定位桿5與斜切面17之間的間距，進而可以得到斜切面17與型材15的側面之間的垂直度；同理，也可以對斜切面16與型材15的之間的垂直度進行測量。

進一步的，如圖6所示，本發明一種測量工裝還包括墊塊，型材3上左、右斜切面6、7與型材3的頂面或者底面之間的角度有一個為銳角，另一個為鈍角，這種實施方式與上述第一種情況下的實施方式大致相同，其不同之處在于：型材3的底面設有墊塊8，墊塊8的沿垂直與平臺板面的方向上的厚度與支架4的底板的厚度相同，使型材3的底面與支架4的底板的支撐面處于同一平面。

更進一步的，也可以同時在型材3的底面或者頂面的兩端設置墊塊，可以使當斜切面6和斜切面7與型材的底面或者頂面之間的夾角均為鈍角時，也可以使用測量工裝對型材的長度進行測量。

現對本發明中的一種測量型材輪廓尺寸的方法的實施例1中的計算公式的推導加以說明：如圖8所示，工件3上的斜切面6與定位桿5相接觸，線段AB的長度為h／sinα, 線段CD的長度為r, 線段DF的長度為r／sinα,用左、右兩定位桿的邊緣之間的長度l分別減去左、右兩端的線段CD和線段DF的長度，再分別加上線段AB的長度，即可以得到型材3的底面的長度。

本發明中的一種測量工裝的具體實施例2，如圖7所示，包括支撐板12，支撐板12包括U形結構的支架13和設置于支架13上的兩側邊之間的定位桿14，所述定位桿14為橫截面為正方形的棱狀結構，定位桿14的底面與支撐面相平行，定位桿14的軸線方向與側板的板面方向相垂直，支架13的底板的上表面為用于與型材支撐配合的支撐面，定位桿14與支架13固定式連接。

使用本發明中的一種測量工裝的實施例2進行測量和本發明中的型材輪廓尺寸的測量方法的實施例2，如圖7所示，本實施例的步驟與上述本發明中的型材輪廓尺寸的測量方法的實施例1相同，其不同之處在于：將步驟4中的計算公式替換為：L= l－4×a＋(h-a)／tanα＋(h-a)／tanβ，（式中：a為定位桿的側面與定位桿軸線之間的距離，h為定位桿的軸線與支撐面之間的距離， L為型材的底面或者頂面的長度）。

本發明中的一種測量工裝的具體實施例3，如圖8所示，包括支架4和定位桿5，支架4和定位桿5通過螺釘10可調節式活動連接，支架4上開有供螺釘10移動的長孔9，通過這種設置方式，能夠使工裝適用于不同種類的型材的測量。

本發明中的一種測量工裝的具體實施例4，如圖9所示，包括支架4和定位桿5，支架4為平板狀結構，定位桿5為通過對圓鋼折彎得到的L形結構，定位桿5的一邊與支架4的板面相垂直，另一邊與支架4的板面相平行，支架4和定位桿5固定連接。