一种精密锥度测量装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种测量仪器，特别涉及一种精密锥度测量仪器，属于计量技术领域。
【背景技术】
[0002] 锥度联接是机械联接配合的主要形式，广泛应用于生产过程中，其联接配合的好 坏直接影响定位的准确程度，它直接关系到相关的生产加工设备、加工产品的质量和水平。 当前锥度规的测量方式有多种，包括着色法、坐标测量法、测角法等。这些方法都存在各自 的局限性，其中着色法不容易量化，人为因素较多；坐标测量法由于不是专用测量仪器，操 作过程繁琐，不确定因素较多；测角法准确度较高，但对锥度规自身的表面质量要求太高， 一般的锥度产品无法测量。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为了解决锥度规的直接测量的问题，提出了一种精密锥度测量装 置，利用该装置可以方便稳定地直接测出待测锥度规的锥度值。
[0004] 本发明的思想是依据锥度计算公式设计实现锥度测量装置，用测径传 L· 感器直接测量锥度规大、小头直径D和d，用光栅测量工作台直接测量移动的距离L，并根据 测量结果利用公式计算得出锥度规的锥度值。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006] -种精密锥度测量装置，包括底座、测径传感器、测长系统、工作运动平台、安装调 节机构、运动控制系统、数据采集计算系统;在底座上安装固定测径传感器、工作运动平台， 测长系统的两端分别安装在底座和工作运动平台上，安装调节机构安装在工作运动平台 上，运动控制系统与工作运动平台相连，数据采集计算系统分别与测径传感器和测长系统 相连；
[0007] 底座主要用于支撑其他部件，在上面安装固定测径传感器，安装工作运动平台和 测长系统；
[0008] 测径传感器用于测量锥度规的大、小头直径D和d，通过支撑结构安装在底座上固 定不动；
[0009] 测长系统用于测量工作运动平台在测量过程中移动的距离L;
[0010] 工作运动平台在工作过程，带动安装调节机构及固定于其上的锥度规实现直线移 动；
[0011]安装调节机构用于安装锥度规，使其姿态达到测量要求；
[0012] 运动控制系统用于控制工作运动平台使其沿直线移动；
[0013] 数据采集计算系统用于采集测径传感器的数据和位移数据，然后使用采集到的数 据依据公式c = ￥计算得出锥度规的锥度值并输出。 JLj
[0014] 工作过程：
[0015] 将待测锥度规安装在安装调节机构上，将大端移动至测径传感器测量位置，数据 采集计算系统采集大头直径数据，再将小端移动至测径传感器测量位置，数据采集计算系 统采集小头直径数据以及测长系统测得的安装调节机构移动的距离，并根据公式计算得出 锥度值。
[0016] 有益效果
[0017] 本发明装置结构紧凑，操作方便，读数稳定，便于加工制作，采用本装置测量锥度 值，与现行的测量方法相比，操作更加的简单快捷，读数更加的稳定，结构更加紧凑，避免了 一些人为操作上引入的误差，抗干扰能力更强，能实现各种锥度规的测量。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明实施例一种精密锥度测量装置结构示意图。
[0019] 图2是底座结构示意图。
[0020] 图3是测径传感器结构及安装关系示意图。
[0021] 图4是顶尖结构示意图。
[0022] 附图标记：I-底座，2_测长系统，3_工作运动平台，4_运动控制系统，5_安装调节机 构，6-锥度规，7-测径传感器，8-悬臂梁，9-调节旋钮，10-立柱。
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图与实施例对本发明加以详细说明。
[0024] 实施例1
[0025] 如图1所示为一种精密锥度测量装置结构示意图，包括底座1、测径传感器7、测长 系统2、工作运动平台3、安装调节机构5、运动控制系统4和数据采集计算系统；
[0026] 底座1结构如图2所示，其上端开有矩形通槽，用于安装测长系统2及限定工作运动 平台3的运动方向；
[0027] 测径传感器7通过支撑结构安装在底座1上固定不动，本例中，支撑结构由悬臂梁8 与立柱10组成，悬臂梁8与立柱10刚性连接、立柱10安装固定在底座1上，测径传感器7通过 调节旋钮9固定于悬臂梁8上，在安装过程中通过调节调节旋钮9的位置可以上下调整测径 传感器7的位置，从而使锥度规6与测径传感器7位置达到测量要求，其连接关系如图3所示， 测量过程中测径传感器7固定不动，通过移动工作运动平台3测量锥度规的大、小头直径D和 d，并通过线缆与数据采集计算系统相连，将D和d传送到数据采集计算系统；
[0028] 在底座1上面安装工作运动平台3,为使该工作运动平台便于在底座1运动；
[0029] 运动控制系统4安装在工作运动平台3底端，其带有橡胶摩擦轮与底座1接触，橡 胶摩擦轮转动后带动工作运动平台3在底座1上沿矩形通槽实现直线运动；
[0030] 测长系统安装在底座上，用于测量工作运动平台3在测量过程中的位移L，本实施 例中测长系统2固定安装于底座1的矩形通槽上，通过线缆与数据采集计算系统相连;测长 系统2采用光栅尺或双频激光干涉仪实现位移的测量；
[0031] 安装调节机构5的结构如图4所示，其固定安装于工作运动平台3上，用于安装待测 的锥度规6，锥度规6的安装方式采用顶尖或V型机构实现，本例中采用顶尖方式，即2个位置 相对轴心在同一直线上的顶尖从两侧挤压固定锥度规6,此种方式极大扩展了本装置的测 量范围，降低了对待测锥度规的要求。
[0032] 上述装置的工作过程如下：
[0033] 将待测锥度规6通过位置相对的两个顶尖5挤压固定，首先通过运动控制系统移动 工作运动平台3将待测锥度规6大端移动至测径传感器7测量位置，运用数据采集计算系统 通过线缆实现大端直径D的数据采集，同时得到当前工作台的位置L 1;然后通过运动控制系 统移动工作运动平台3将锥度规6小端移动至测径传感器7测量位置，运用数据采集计算系 统实现小端直径d的数据采集，同时得到当前工作台的位置L 2,数据采集计算系统通过计算 公式c = 得出锥度值，其中l=|L2-Li|。
[0034] 以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说 明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范 围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种精密锥度测量装置，其特征在于，包括底座（1)、测径传感器(7)、测长系统（2)、 工作运动平台（3)、安装调节机构(5)、运动控制系统(4)和数据采集计算系统;在底座上安 装固定测径传感器、工作运动平台，测长系统的两端分别安装在底座和工作运动平台上，安 装调节机构安装在工作运动平台上，运动控制系统与工作运动平台相连，数据采集计算系 统分别与测径传感器和测长系统相连； 底座主要用于支撑其他部件，在上面安装固定测径传感器，安装工作运动平台； 测径传感器用于测量锥度规的大、小头直径D和d，通过支撑结构安装在底座上固定不 动； 测长系统用于测量工作运动平台在测量过程中移动的距离L; 工作运动平台在工作过程，带动安装调节机构及固定于其上的锥度规实现直线移动； 安装调节机构用于安装锥度规(6)，使其姿态达到测量要求； 运动控制系统用于控制工作运动平台使其沿直线移动； 数据采集计算系统用于采集测径传感器的数据和位移数据，然后使用采集到的数据依-计算得出锥度规的锥度值并输出。2. 根据权利要求1所述的一种精密锥度测量装置，其特征在于，所述底座（1)上端开有 矩形通槽，用于安装测长系统(2)及限定工作运动平台（3)的运动方向。3. 根据权利要求1所述的一种精密锥度测量装置，其特征在于，所述支撑结构由悬臂梁 (8)与立柱（10)组成，悬臂梁(8)与立柱（10)刚性连接、立柱（10)安装固定在底座（1)上，测 径传感器(7)通过调节旋钮(9)固定于悬臂梁(8)上，在安装过程中通过调节调节旋钮(9)的 位置上下调整测径传感器(7)的位置，从而使锥度规(6)与测径传感器(7)位置达到测量要 求。4. 根据权利要求1所述的一种精密锥度测量装置，其特征在于，所述运动控制系统(4) 与工作运动平台（3)相连并控制工作运动平台使其沿直线移动通过以下方式实现： 运动控制系统(4)安装在工作运动平台（3)底端，其带有橡胶摩擦轮与底座（1)接触，橡 胶摩擦轮转动后带动工作运动平台（3)在底座(1)上沿矩形通槽实现直线运动。5. 根据权利要求1所述的一种精密锥度测量装置，其特征在于，所述测长系统（2)采用 光栅尺或双频激光干涉仪实现位移的测量。6. 根据权利要求1-6任一所述的一种精密锥度测量装置，其特征在于，所述锥度规(6) 通过顶尖或V型机构安装于安装调节机构(5)上。
【专利摘要】本发明涉及一种精密锥度测量装置，属于计量技术领域，包括底座(1)、测径传感器(7)、测长系统(2)、工作运动平台(3)、安装调节机构(5)、运动控制系统(4)和数据采集计算系统；在底座上安装固定测径传感器、工作运动平台，测长系统的两端分别安装在底座和工作运动平台上，安装调节机构安装在工作运动平台上，运动控制系统与工作运动平台相连，数据采集计算系统分别与测径传感器和测长系统相连。本发明装置结构紧凑，操作方便，读数稳定，便于加工制作，采用本装置测量锥度值，与现行的测量方法相比，操作更加的简单快捷，读数更加的稳定，结构更加紧凑，避免了一些人为操作上引入的误差，抗干扰能力更强，能实现各种锥度规的测量。
【IPC分类】G01B5/24
【公开号】CN105674856
【申请号】CN201610045939
【发明人】何学军, 徐永, 何小妹, 王爱军, 李昆
【申请人】中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年1月25日