一种内孔加工用数显内卡钳的制作方法

本实用新型涉及一种镗床加工用测量工具，特别涉及一种内孔加工用数显内卡钳。

背景技术：

在加工套类零件时，一项比较重要的工序就是加工内孔，在粗加工时可以选择镗床加工。加工时，传统的内孔加工测量方法为：试切，用内卡钳配合千分尺测量内径，再切削。在测量时，零件是不卸下来的，所以不适合使用内径千分表，而内卡尺使用不方便，所以用内卡钳测量是比较方便的，但是又要配合千分尺使用，所以比较麻烦。而且如果操作不小心，还会出现测量错误。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种设计合理，使用方便，结构简单的内孔加工用数显内卡钳。

本实用新型所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的，本实用新型是一种内孔加工用数显内卡钳，其特点是，包括用于测量内孔直径的卡钳本体和装在卡钳本体上的数显装置，卡钳本体设有两条钳腿，两条钳腿的中部通过枢轴转动连接，钳腿的一端装有把手，钳腿的另一端装有测量爪；

所述的数显装置包括内置角位移传感器的数显表，数显表通过凹凸机构装在卡钳本体上，所述的数显表设有表壳，表壳正面装有显示屏，表壳背面设有供角位移传感器的转动轴穿出的小孔，角位移传感器的转动轴从表壳背面穿出后与枢轴相接，表壳内装有数据处理单元，所述角位移传感器、显示屏均与数据处理单元连接。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述数显表装在卡钳本体的其中一个钳腿上。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述凹凸机构包括沿枢轴周向设在钳腿上的凸台和与凸台配合的套筒，套筒固定在数显表表壳上，所述套筒内壁上设有弹性圈。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，在所述枢轴中心开有与角位移传感器的转动轴配合的卡槽。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述数据处理单元包括依次连接的运算放大器、a/d转换器及单片机，运算放大器与角位移传感器相连接，单片机与数显表相连。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述单片机的型号为at89c51，运算放大器的型号为lm324，a/d转换器使用的芯片是adc0809芯片。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述的钳腿呈扁片状。

本实用新型所要解决的技术问题还可以通过以下的技术方案来实现的，所述显示屏为led屏。

与现有技术相比，本实用新型所述的卡钳本体呈剪刀状，与传统的内卡钳形式相同，使用方便，延长使用寿命；通过设角位移传感器和数显表，可以直接显示出两条钳腿张开后的间距，读数方便，避免人为读数出现的误差，提高测量精度，设计简单、合理，使用方便，读数更精准，测量更快捷。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是其中一条钳腿的结构示意图；

图3为数显装置的结构示意图。

具体实施方式

以下参照附图，进一步描述本实用新型的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本实用新型，而不构成对其权利的限制。

参照图1-3，一种内孔加工用数显内卡钳，包括用于测量内孔直径的卡钳本体和装在卡钳本体上的数显装置，卡钳本体设有两条钳腿1，两条钳腿1的中部通过枢轴转动连接，钳腿1的一端装有把手3，钳腿1的另一端装有测量爪5；

所述的数显装置包括内置角位移传感器的数显表2，数显表2通过凹凸机构装在卡钳本体的其中一个钳腿1上，所述的数显表2设有表壳4，表壳正面装有显示屏，表壳背面设有供角位移传感器的转动轴穿出的小孔，角位移传感器的转动轴从表壳背面穿出后与枢轴相接，表壳内装有数据处理单元，所述角位移传感器、显示屏均与数据处理单元连接。

所述枢轴中心开有与角位移传感器的转动轴配合的卡槽，由于角位移传感器的转动轴外端为方形轴，在枢轴中心开有方形槽，将角位移传感器的转动轴插装在方形槽内，即可实现两者的同步转动，类似于平键与键槽的配合方式；

所述凹凸机构包括沿枢轴周向设在钳腿1上的凸台和与凸台配合的套筒6，套筒6固定在数显表表壳上，所述套筒6内壁上设有弹性圈；

在角位移传感器的转动轴与枢轴的卡槽对接的同时，数显表表壳上的套筒6套在钳腿1的凸台上，从而将数显装置固定在钳腿1上，在弹性圈的作用下，套筒6与凸台紧密配合，实现套筒6与凸台安装的稳定性，套筒6和凸台的尺寸根据枢轴的情况进行设置，且方便数显装置的拆卸。

所述数据处理单元包括依次连接的运算放大器、a/d转换器及单片机，运算放大器与角位移传感器相连接，单片机与数显表相连，所述单片机的型号为at89c51，运算放大器的型号为lm324，a/d转换器使用的芯片是adc0809芯片，所述数据处理单元可采用现有公知的任一种可实现对角位移传感器数据的采集、处理及输出的结构。

为了使用方便，内卡钳的把手3与剪刀上手柄的结构一致；为了减轻重量，钳腿1和测量爪采用扁片状，和传统的内卡钳形式相同；为了提高测量精度，在剪刀状手柄处安装转动精度较高的旋转结构，即枢轴结构，数显装置安装在其中一个钳腿上。本实用新型所述的内卡钳整体分两部分，并铸造成型；为了延长测量头的使用寿命，测量头独立安装，采用硬度较高的4cr13，在结构设计上采用可拆卸连接方式。

本实用新型的工作原理为：枢轴旋转的中心与测量爪的尖端的距离已知，在测量时，两个钳腿之间的夹角利用角位移传感器读出，再通过数据处理单元利用余弦定理计算出两个卡爪之间的距离，即为所测量的套类零件的内孔直径。具体如下：

其中，o点位内卡钳的转动中心，a点和b点为内卡钳的测量点；

数显装置的计算原理：数显装置覆于旋转中心上方，并可随着内卡钳上的其中一个钳腿转动，通过角位移传感器测量出oa和ob之间的角度；由于oa和ob两段线段的长度已知为a，根据余弦原理，即可算出a点与b点之间的距离，即为所测内孔的直径；

通过计算得出的数值会有计算误差，但是本实用新型所测得的精度可以达到微米级，通过计算后，测量精度也能够达到小数点后两位或一位，能够满足测量精度要求。

技术特征：

1.一种内孔加工用数显内卡钳，其特征在于：包括用于测量内孔直径的卡钳本体和装在卡钳本体上的数显装置，卡钳本体设有两条钳腿，两条钳腿的中部通过枢轴转动连接，钳腿的一端装有把手，钳腿的另一端装有测量爪；

所述的数显装置包括内置角位移传感器的数显表，数显表通过凹凸机构装在卡钳本体上；所述的数显表设有表壳，表壳正面装有显示屏，表壳背面设有供角位移传感器的转动轴穿出的小孔，角位移传感器的转动轴从表壳背面穿出后与枢轴相接，表壳内装有数据处理单元，所述角位移传感器、显示屏均与数据处理单元连接。

2.根据权利要求1所述的内孔加工用数显内卡钳，其特征在于：所述数显表装在卡钳本体的其中一个钳腿上。

3.根据权利要求1或2所述的内孔加工用数显内卡钳，其特征在于：所述凹凸机构包括沿枢轴周向设在钳腿上的凸台和与凸台配合的套筒，套筒固定在数显表表壳上。

4.根据权利要求3所述的内孔加工用数显内卡钳，其特征在于：所述套筒内壁上设有弹性圈。

5.根据权利要求1所述的内孔加工用数显内卡钳，其特征在于：在所述枢轴中心开有与角位移传感器的转动轴配合的卡槽。

6.根据权利要求1所述的内孔加工用数显内卡钳，其特征在于：所述数据处理单元包括依次连接的运算放大器、a/d转换器及单片机，运算放大器与角位移传感器相连接，单片机与数显表相连。

7.根据权利要求6所述的内孔加工用数显内卡钳，其特征在于：所述单片机的型号为at89c51，运算放大器的型号为lm324，a/d转换器使用的芯片是adc0809芯片。

8.根据权利要求1所述的内孔加工用数显内卡钳，其特征在于：所述的钳腿呈扁片状。

9.根据权利要求1所述的内孔加工用数显内卡钳，其特征在于：所述显示屏为led屏。

技术总结
一种内孔加工用数显内卡钳，包括卡钳本体和装在卡钳本体上的数显装置，卡钳本体设有两条钳腿，两条钳腿的中部通过枢轴转动连接；所述的数显装置包括内置角位移传感器的数显表，数显表通过凹凸机构装在卡钳本体的其中一个钳腿上，数显表设有表壳，表壳正面装有显示屏，表壳背面设有供角位移传感器的转动轴穿出的小孔，角位移传感器的转动轴从表壳背面穿出后与枢轴相接，表壳内装有数据处理单元，所述角位移传感器、显示屏均与数据处理单元连接。本实用新型通过设角位移传感器和数显表，可以直接显示出两条钳腿张开后的间距，读数方便，避免人为读数出现的误差，提高测量精度，设计简单、合理，使用方便，读数更精准，测量更快捷。

技术研发人员：李晓芳;顾杰志;闫其顺;王中杰;黄瑾
受保护的技术使用者：江苏省连云港工贸高等职业技术学校(江苏省经贸技师学院)
技术研发日：2020.05.19
技术公布日：2020.11.20