专利名称：用于轴类零件直径测量装置的校对工具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于轴类零件的直径测量装置的校对工具。
背景技术：
支承辊、轧辊、风电主轴等大型、高精度轴类零件不仅要求其具有较高的机械性 能，而且对其几何尺寸的检验也有严格的规定。目前通用的方法是采用带螺旋副机构的大 型千分尺进行直径测量。大型千分尺的结构包括具有两个夹持端的夹持结构以及分别安装 在这两个夹持端上、用于夹持被测轴类零件的固定测头和活动测头，其中活动测头与螺旋 副机构的测杆连接，测量时在测力机构摩擦力的作用下，螺旋副机构的测杆推动活动测头 与工件接触。为了提高测量精度，本申请的申请人在现有的夹持结构上安装了直径定位 装置， 测量时所述直径定位装置支撑在被测轴类零件上使固定测头和活动测头与被测轴类零件 切点间的径向距离等于被测轴类零件的直径。由于测量时夹持结构通过直径定位装置、固 定测头和活动测头与被测轴类零件多点接触，从而将夹持结构支撑并准确的定位于被测轴 类零件上，保证当固定测头和活动测头夹紧被测轴类零件时，固定测头和活动测头与被测 轴类零件的切点间的径向距离等于被测轴类零件的直径，保证测量准确度。
实用新型内容本实用新型所解决的技术问题是提供一种用于上述轴类零件直径测量装置的校 对工具。解决上述技术问题的技术方案是用于轴类零件直径测量装置的校对工具，包括 支撑结构，所述支撑结构上设置有至少三个基准平面，所述的至少三个基准平面确定出一 个同时与这至少三个基准平面相切的基准圆柱面，该基准圆柱面的曲率半径与被测轴类零 件的理论半径相等。本实用新型的有益效果是至少三个基准平面分别与固定测头、活动测头以及直 径定位装置接触，从而将固定测头、活动测头以及直径定位装置的位置进行统一，保证在直 径定位装置支撑在轴类零件上的情况下，当固定测头和活动测头夹紧轴类零件时，固定测 头和活动测头与轴类零件切点间的径向距离等于轴类零件的直径。在通过该校对工具进行 校准时，记录活动测头的位置，再使用校准后的轴类零件直径测量装置测量被测轴类零件， 通过活动测头位置的变化可以得出基准圆柱面与被测轴类零件之间的直径变化量，从而计 算出被测轴类零件的实际直径，实现“比较法”测量轴类零件直径，提高测量的准确度。
图1为轴类零件的直径测量装置的使用状态图。图2为图1中活动测头部分的结构示意图。图3为使用专用校对工具对该直径测量设备进行校准的示意图。[0010]图4、图5为图3中专用校对工具的结构示意图。图6本申请轴类零件的直径测量装置的测量原理图。图中标记为夹持结构1、平衡配重2、固定测头3、直径定位装置4、活动测头5、基 准圆6、线性轴承7、数显千分表8、限位块9、推力弹簧10、纵轴11、横轴12、底座13、法线 14、连线15、被测轴类零件16、直径变化量H。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步的说明。如图1 2所示的轴类零件的直径测量装置，包括具有两个夹持端的夹持结构1， 以及分别安装在这两个夹持端上并相对设置的固定测头3和活动测头5，所述活动测头5通 过用于使该活动测头5沿被测轴类零件16径向运动的线性轴承7安装在所述夹持端上，该 线性轴承7的活动部分与位移量测量装置连接。其中，线性轴承7的活动部分是指与所述 夹持端可相对运动的部件，活动测头5即安装在此部件上。由于线性轴承7具有较高的运 动直线性，克服了现有螺旋副机构所产生的误差，通过位移量测量装置检测线性轴承7活 动部分的位移量即等于活动测头的位移量，测量准确度高。如图1 2所示，所述位移量测量装置采用数显千分表8，该数显千分表8的表杆 与所述线性轴承7的活动部分联动。数显千分表8具有精度高、读数直观的优点。此外，如 图2所示，夹持结构1上安装固定测头3的夹持端还设置有用于防止线性轴承7在向外移 动过程中从夹持结构1上脱落的限位块9，线性轴承7上连接有用于用于推动线性轴承7从 而使活动测头5与被测轴类零件16保持接触的推力弹簧10。如图1所示，为进一步提高测量的准确度，夹持结构1上还装有直径定位装置4， 测量时所述直径定位装置4支撑在被测轴类零件16上使固定测头3和活动测头5与被测 轴类零件16切点间的径向距离等于被测轴类零件16的直径。由于测量时夹持结构1通过 直径定位装置4、固定测头3和活动测头5与被测轴类零件16多点接触，从而将夹持结构1 支撑并准确的定位于被测轴类零件16上，保证当固定测头3和活动测头5夹紧被测轴类零 件16时，固定测头3和活动测头5与被测轴类零件16的切点间的径向距离等于被测轴类 零件16的直径，保证测量准确度。如图1所示，夹持结构1最好采用是弓形结构，固定测头3和活动测头5分别安装 在夹持结构1的两端。将夹持结构1设计成弓形结构可使其具有很好力学性能，控制测量 时夹持结构1受力变形，保证测量精度。如图6所示，当固定测头3和活动测头5与被测轴类零件16的切点间的径向距离 等于被测轴类零件16的直径时，固定测头3和活动测头5与被测轴类零件16的切点间的 连线15必然与被测轴类零件16的轴心线相交。因此，所述连线15与被测轴类零件16的 轴心线的夹角可能等于90°，也可能小于90°。进一步讲，固定测头3、活动测头5以及直 径定位装置4与被测轴类零件16的切点可能位于被测轴类零件16的同一横截面上，也可 能沿被测轴类零件16的轴线互相错开。当固定测头3和活动测头5以及直径定位装置4 与被测轴类零件16的切点位于被测轴类零件16的同一横截面上时，如图6所示，直径定位 装置4与被测轴类零件16的切点的法线14与所述固定测头3和活动测头5与被测轴类零 件16的切点间的连线15位于被测轴类零件16的同一横截面上并相交于该横截面的圆心。其中，所述直径定位装置4与被测轴类零件16的切点的法线14垂直于所述固定测头3和 活动测头5与被测轴类零件16的切点间的连线15。由于活动测头5的结构较固定测头3复杂，重量也较重，因此为了使夹持结构1两 端平衡，防止测量时夹持结构ι倾斜，如图1所示，夹持结构1上安装固定测头3的夹持端 设置有平衡配重2。 为了减小人体热源对量具的影响，进一步提高测量精度，所述夹持结构1的表面 还设置有绝热层。可采用隔热材料覆盖在夹持结构1的表面作为绝热层。由于该测量设备尺寸较大，为了在保证夹持结构1强度的基础上减轻重量，夹持 结构1采用高强度的航空铝制成，表面经阳极化处理。如图3 图5所示，为了对上述测量设备中的固定测头3、活动测头5以及直径定 位装置4的位置进行校准，本实用新型提供了一种专用的校对工具。该专用校对工具包括 了支撑结构，所述支撑结构上设置有至少三个基准平面，所述的至少三个基准平面确定出 一个同时与这至少三个基准平面相切的基准圆柱面6，该基准圆柱面6的曲率半径与被测 轴类零件16的理论半径相等。其中，至少三个基准平面分别与固定测头3、活动测头5以及 直径定位装置4接触，从而将三者的位置进行统一，保证在直径定位装置支撑在轴类零件 上的情况下，当固定测头和活动测头夹紧轴类零件时，固定测头和活动测头与轴类零件切 点间的径向距离等于轴类零件的直径。在通过校对工具进行校准时，将数显千分表8归零， 这样在实际测量过程中，通过数显千分表8测出基准圆柱面6与被测轴类零件16之间的直 径变化量H，即可以计算出被测轴类零件16的实际直径。对上述至少三个基准平面的加工 非常方便，对其加工精度的控制也很容易。如图4，所述支撑结构包括由纵轴11和横轴12构成的十字型支撑架，所述纵轴11 上端面以及所述横轴12的两侧端面分别为所述的基准平面。所述纵轴11的下端安装在底 座13上。校准时，所述纵轴11上端面与直径定位装置4的支撑面接触，所述横轴12的两 端面分别与固定测头3和活动测头5接触。这种十字型支撑架结构具有简单、便于加工等 优点。为便于对径向支撑结构4的位置进行调整，所述径向支撑结构4的长度可调。
权利要求用于轴类零件直径测量装置的校对工具，其特征是该校对工具包括支撑结构，所述支撑结构上设置有至少三个基准平面，所述的至少三个基准平面确定出一个同时与这至少三个基准平面相切的基准圆柱面(6)，该基准圆柱面(6)的曲率半径与被测轴类零件(16)的理论半径相等。
2.如权利要求1所述的用于轴类零件直径测量装置的校对工具，其特征是所述支撑 结构包括由纵轴(11)和横轴(12)构成的十字型支撑架，所述纵轴(11)上端面以及所述横 轴(12)的两侧端面分别为所述的基准平面。
3.如权利要求2所述的用于轴类零件直径测量装置的校对工具，其特征是所述纵轴 (11)的下端安装在底座(13)上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于轴类零件直径测量装置的校对工具。该校对工具包括支撑结构，所述支撑结构上设置有至少三个基准平面，所述的至少三个基准平面确定出一个同时与这至少三个基准平面相切的基准圆柱面，该基准圆柱面的曲率半径与被测轴类零件的理论半径相等。在通过该校对工具进行校准时，记录活动测头的位置，再使用校准后的轴类零件直径测量装置测量被测轴类零件，通过活动测头位置的变化可以得出基准圆柱面与被测轴类零件之间的直径变化量，从而计算出被测轴类零件的实际直径，实现“比较法”测量轴类零件直径，提高测量的准确度。
文档编号G01B5/08GK201593965SQ20092031815
公开日2010年9月29日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者段玲, 邓水平 申请人:二重集团(德阳)重型装备股份有限公司