本發(fā)明涉及錐度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種大型軸類(lèi)零件錐度的檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

有效的過(guò)程測(cè)量與補(bǔ)償是提高大型高精度零件精加工合格率的重要手段。由于大型臥式車(chē)床自身存在補(bǔ)償零件重量的位移間隙，從而使得加工過(guò)程測(cè)量與補(bǔ)償方法對(duì)大尺寸、高精度錐軸類(lèi)零件的精加工工藝系統(tǒng)尤為重要。這對(duì)加工過(guò)程測(cè)量檢具設(shè)計(jì)的有效性和高效性提出了更高的要求。

現(xiàn)有技術(shù)中，公開(kāi)號(hào)為cn201410345220.8，申請(qǐng)日期為2014.07.18，名稱為“一種測(cè)量錐度的檢具”的發(fā)明專利中，公開(kāi)了一種錐度的檢具，該檢具包括塊狀的測(cè)量底板,測(cè)量底板上開(kāi)有圓形通孔,通孔中塞有錐度塞規(guī),測(cè)量底板上設(shè)有百分表,百分表接有測(cè)量頭,測(cè)量頭對(duì)錐度進(jìn)行測(cè)量。該技術(shù)方案中通過(guò)增加定位套大大提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性，減小了測(cè)量誤差，但由于該技術(shù)方案具有固定的測(cè)量底板，使得這種測(cè)量裝置只能應(yīng)用于產(chǎn)品終檢，不能作為過(guò)程檢具。另一種錐度的檢驗(yàn)方法是制作標(biāo)準(zhǔn)的錐度套，通過(guò)在錐面上涂抹紅丹粉，觀察兩者充分接觸后紅丹粉的接觸面積評(píng)價(jià)錐度加工的準(zhǔn)確性，然而，該種檢測(cè)方法不能得到錐度偏差的準(zhǔn)確數(shù)值，從而不能通過(guò)測(cè)量進(jìn)一步反饋加工過(guò)程，無(wú)法起到指導(dǎo)加工的作用。

現(xiàn)有技術(shù)中還有一些錐度檢具可用于零件錐度的檢驗(yàn)，但由于其結(jié)構(gòu)和檢測(cè)方法的限制，不能用于加工過(guò)程的檢測(cè)，也不能用于大型零件錐度的過(guò)程檢測(cè)和正常的檢測(cè)。而一般大型軸類(lèi)零件的精加工均選擇數(shù)控臥式車(chē)床，但加工過(guò)程的直徑補(bǔ)償仍然是保證產(chǎn)品精加工質(zhì)量的重要工藝途徑。因此，大型錐軸類(lèi)零件錐度準(zhǔn)確加工的必要前提是在其加工過(guò)程中進(jìn)行檢測(cè)，并根據(jù)測(cè)量結(jié)果選擇相應(yīng)的補(bǔ)償量，以此調(diào)整后續(xù)加工。而上述錐度檢具以及三坐標(biāo)檢測(cè)裝置均不能在加工過(guò)程中進(jìn)行快速測(cè)量，只能作為加工產(chǎn)品的終檢檢具且檢測(cè)效率低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的錐度檢具不適用于大型零件錐度的快速檢測(cè)問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝拆方便的大型軸類(lèi)零件錐度的檢測(cè)裝置，以解決大型零件錐度的快速檢測(cè)問(wèn)題。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種大型軸類(lèi)零件錐度的檢測(cè)裝置，包括大端環(huán)規(guī)和小端環(huán)規(guī)，所述大端環(huán)規(guī)和小端環(huán)規(guī)內(nèi)分別設(shè)有與被測(cè)工件的理論錐度相同的大端錐孔和小端錐孔，所述大端錐孔與工件錐面的大端外周配合，所述小端錐孔與工件錐面的小端外周配合，所述大端環(huán)規(guī)與小端環(huán)規(guī)沿工件軸向內(nèi)側(cè)的理論距離為l0，所述大端環(huán)規(guī)和小端環(huán)規(guī)與工件錐面緊密配合后相對(duì)應(yīng)的端部的軸向?qū)嶋H距離為l，所述l與l0的差值用于判定工件的錐度是否合格。

本發(fā)明的檢測(cè)裝置，用于大型軸類(lèi)零件的錐度檢測(cè)時(shí)，直接將大端環(huán)規(guī)和小端環(huán)規(guī)套在工件待檢測(cè)錐面的外周，當(dāng)兩環(huán)規(guī)與錐面密封配合后，直接測(cè)量?jī)森h(huán)規(guī)的對(duì)應(yīng)端的直線距離l，當(dāng)零件的錐度符合要求時(shí)，l與l0相等，并且可以近一步根據(jù)l與l0的偏差多少確定零件實(shí)際錐度的大小。同時(shí)，本發(fā)明的測(cè)量裝置進(jìn)行錐度測(cè)量時(shí)拆裝方便、快捷。兩環(huán)規(guī)與工件安裝定位可以靠自身的重量和配合緊密度保證，不需要另外的定位結(jié)構(gòu)，可以用于工件的過(guò)程檢測(cè)和終檢中，解決了大型軸類(lèi)零件錐度檢測(cè)不方便的問(wèn)題。

為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，所述大端環(huán)規(guī)和小端環(huán)規(guī)的端面與軸向垂直，大端環(huán)規(guī)與小端環(huán)規(guī)相對(duì)的端面上每隔90°的位置分別設(shè)有測(cè)量塊，所述大端環(huán)規(guī)上的測(cè)量塊與軸心的徑向距離與小端環(huán)規(guī)的測(cè)量塊與軸心的徑向距離相等。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在大端環(huán)規(guī)和小端環(huán)規(guī)相對(duì)的端面上設(shè)置測(cè)量塊，將端面間距離的測(cè)量轉(zhuǎn)變?yōu)闇y(cè)量塊間距離的測(cè)量，可以通過(guò)提高測(cè)量塊的表面質(zhì)量和強(qiáng)度來(lái)提高測(cè)量精度，并且可以對(duì)測(cè)量塊進(jìn)行耐磨處理，以延長(zhǎng)測(cè)量裝置的使用鑄命。

為進(jìn)一步保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，所述大端環(huán)規(guī)和小端環(huán)規(guī)配合套裝在工件上時(shí)，兩者相對(duì)的端面相互平行。

為便于過(guò)程檢測(cè)中測(cè)量小端環(huán)規(guī)的小端孔一端到工件錐面部位的小端的距離，所述小端環(huán)規(guī)的小端孔一端的端面上也設(shè)有測(cè)量塊。在加工過(guò)程中，為保證工作錐面部位的尺寸，需要控制小端環(huán)規(guī)的小端孔一端到工件錐面小端端部的距離，因此在小端環(huán)規(guī)的小端孔端面上設(shè)置測(cè)量塊方便該距離的精確測(cè)量。

為保證兩環(huán)規(guī)的內(nèi)錐面與工件外錐面的緊密配合，所述大端環(huán)規(guī)和小端環(huán)規(guī)與工件的錐面配合套接的配合間隙小于0.01mm,并通過(guò)厚度為0.01mm的塞規(guī)檢測(cè)。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種大型軸類(lèi)零件錐度的檢測(cè)方法，具體包括如下過(guò)程：

a)測(cè)量前的準(zhǔn)備：將被測(cè)工件的被測(cè)錐面部位及大端環(huán)規(guī)和小端環(huán)規(guī)的內(nèi)孔清理干凈至沒(méi)有影響尺寸測(cè)量的雜質(zhì)；

b)裝卡:依次將大端環(huán)規(guī)和小端環(huán)規(guī)從工件錐面的小端配合套裝在工件的外周，并且使大端環(huán)規(guī)上的測(cè)量塊與小端環(huán)規(guī)上的測(cè)量塊位于同一直線位置，再通過(guò)橡膠錘輕輕敲擊兩環(huán)規(guī)的端部，使環(huán)規(guī)的內(nèi)錐孔與工件的錐面完全接觸配合；

c)工件同軸度測(cè)量：通過(guò)長(zhǎng)度測(cè)量工具，測(cè)量每隔90°的周向間隔上兩環(huán)規(guī)相對(duì)端面上測(cè)量塊間的距離l’，當(dāng)各距離值相等時(shí)，表明兩環(huán)規(guī)的端面平行，工件錐面部位的同軸度合格，否則同軸度不合格；

d)錐度測(cè)量：過(guò)程c)中，當(dāng)工件錐面的同軸度合格時(shí)，根據(jù)測(cè)量塊凸出環(huán)規(guī)端面的厚度將l’值換算成端面間的距離l值，當(dāng)l=l0時(shí)，工件的錐度合格，當(dāng)l>l0時(shí),工件的錐度偏小，當(dāng)l<l0時(shí)工件的錐度偏大。

通過(guò)本發(fā)明的錐度檢測(cè)方法，可以方便、快捷的實(shí)現(xiàn)大型零件的錐度的過(guò)程檢測(cè)和終檢，裝拆方便。

為便于測(cè)量精度，所述過(guò)程b)中，大端環(huán)規(guī)與小端環(huán)規(guī)的內(nèi)錐孔與工件的錐面通過(guò)橡膠錘輕輕敲擊后，判定完全接觸的方法為:通過(guò)厚度為0.01mm塞規(guī)塞不入接觸面周向的各檢測(cè)部位。

為方便快速判定工件的實(shí)際錐度偏差，所述過(guò)程d)中，當(dāng)l≠l0時(shí)，判定工件實(shí)際錐度時(shí)，根據(jù)公式2tgα=l/(d-d)制作不同的l值對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)錐對(duì)照表以判定工件的實(shí)際錐度，式中，d代表大端環(huán)規(guī)小端孔的內(nèi)徑，d代表小端環(huán)規(guī)大端孔的內(nèi)徑，α代表錐度。

為便于測(cè)量結(jié)果的判定，所述c)過(guò)程中，長(zhǎng)度測(cè)量工具為內(nèi)徑千分尺，各l’之間的差值的絕對(duì)差值均小于0.003mm則認(rèn)為各l’的值相等。

同樣地，為便于測(cè)量結(jié)果的判定，所述d)過(guò)程中，l與l0之間差值的絕對(duì)值小于0.003mm，則認(rèn)為l=l0。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的大型軸類(lèi)零件錐度的檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1所示，為本發(fā)明的一種大型軸類(lèi)零件錐度的檢測(cè)裝置，包括大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3，大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3內(nèi)分別設(shè)有與被測(cè)的工件1的理論錐度相同的大端錐孔和小端錐孔，大端錐孔與工件1錐面的大端外周配合，小端錐孔與工件1錐面的小端外周配合，大端環(huán)規(guī)2與小端環(huán)規(guī)3沿工件軸向內(nèi)側(cè)的理論距離為l0，大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3與工件錐面緊密配合后相對(duì)應(yīng)的端部的軸向?qū)嶋H距離為l，l與l0的差值用于判定工件的錐度是否合格。為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3的端面與其自身軸向需垂直，并且大端環(huán)規(guī)2與小端環(huán)規(guī)3相對(duì)的端面上每隔90°的位置分別設(shè)有測(cè)量塊，既在大端環(huán)規(guī)的小錐孔端設(shè)有測(cè)量塊2a，在小端環(huán)規(guī)的大端孔端對(duì)應(yīng)設(shè)有測(cè)量塊3a，大端環(huán)規(guī)上的測(cè)量塊2a與其軸心的徑向距離與小端環(huán)規(guī)的測(cè)量塊3a與其軸心的徑向距離相等。并且安裝時(shí)，該兩測(cè)量塊需位于同一軸向直線位置。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，在大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3相對(duì)的端面上設(shè)置測(cè)量塊，將端面間距離的測(cè)量轉(zhuǎn)變?yōu)闇y(cè)量塊間距離的測(cè)量，可以通過(guò)提高測(cè)量塊的表面質(zhì)量和強(qiáng)度來(lái)提高測(cè)量精度，并且可以對(duì)測(cè)量塊進(jìn)行耐磨處理，防止直接測(cè)量環(huán)規(guī)端面對(duì)端面造成磨損，以延長(zhǎng)測(cè)量裝置的使用鑄命。

為進(jìn)一步保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3配合套裝在工件上時(shí)，兩者相對(duì)的端面相互平行。本步中，保證大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3相對(duì)的端面平行，是保證測(cè)量準(zhǔn)確性的必要前提。

為便于過(guò)程檢測(cè)中測(cè)量小端環(huán)規(guī)3的小端孔一端到工件錐面部位小端的距離，小端環(huán)規(guī)3的小端孔一端的端面上也設(shè)有測(cè)量塊3b。在加工過(guò)程中，為保證工作錐面部位的尺寸，需要控制小端環(huán)規(guī)3的小端孔一端到工件錐面小端端部的距離，因此在小端環(huán)規(guī)的小端孔端面上設(shè)置測(cè)量塊方便該距離的精確測(cè)量。

為保證兩環(huán)規(guī)的內(nèi)錐面與工件外錐面的緊密配合，大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3與工件的錐面配合套接的配合間隙小于0.01mm,并通過(guò)厚度為0.01mm的塞規(guī)檢測(cè)。

本發(fā)明的檢測(cè)裝置，用于大型軸類(lèi)零件的錐度檢測(cè)時(shí)，直接將大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3套在工件待檢測(cè)錐面的外周，當(dāng)兩環(huán)規(guī)與錐面密封配合后，直接測(cè)量?jī)森h(huán)規(guī)的對(duì)應(yīng)端的直線距離l，當(dāng)零件的錐度符合要求時(shí)，l與l0相等，并且可以近一步根據(jù)l與l0的偏差多少確定零件實(shí)際錐度的大小。同時(shí)，本發(fā)明的測(cè)量裝置進(jìn)行錐度測(cè)量時(shí)拆裝方便、快捷。兩環(huán)規(guī)與工件的安裝定位可以靠自身的重量和配合緊密度保證，不需要另外的定位結(jié)構(gòu)，可以用于工件的過(guò)程檢測(cè)和終檢中，解決了大型軸類(lèi)零件錐度檢測(cè)不方便的問(wèn)題。

實(shí)施例2

本實(shí)施例通過(guò)上述裝置進(jìn)行大型軸類(lèi)零件錐度的檢測(cè)方法，具體包括如下過(guò)程：

a)測(cè)量前的準(zhǔn)備：為保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，將被測(cè)工件1的被測(cè)錐面部位及大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3的內(nèi)孔清理干凈至沒(méi)有影響尺寸測(cè)量的雜質(zhì)；

b)裝卡:依次將大端環(huán)規(guī)2和小端環(huán)規(guī)3從工件1錐面的小端配合套裝在工件的外周，并且使大端環(huán)規(guī)2上的測(cè)量塊與小端環(huán)規(guī)3上的測(cè)量塊位于同一軸向直線位置，再通過(guò)橡膠錘輕輕敲擊兩環(huán)規(guī)的端部，使環(huán)規(guī)的內(nèi)錐孔與工件的錐面完全接觸配合；判定完全接觸的方法為:通過(guò)厚度為0.01mm塞規(guī)塞不入接觸面周向的各檢測(cè)部位，則認(rèn)為各環(huán)規(guī)的內(nèi)錐孔與錐面的緊密配合度已經(jīng)符合裝配要求；

c)工件同軸度測(cè)量：通過(guò)內(nèi)徑千分尺，測(cè)量每隔90°的周向間隔上兩環(huán)規(guī)相對(duì)端面上測(cè)量塊間的距離l’，當(dāng)各距離值l’間的差值的絕對(duì)值小于0.003mm時(shí)，則認(rèn)為各l’值相等，表明兩環(huán)規(guī)的端面平行，工件錐面部位的同軸度合格，可以繼續(xù)進(jìn)行下步的測(cè)量，否則同軸度不合格；

d)錐度測(cè)量：過(guò)程c)中，當(dāng)工件錐面的同軸度合格時(shí)，根據(jù)測(cè)量塊凸出環(huán)規(guī)端面的厚度將l’值換算成端面間的距離l值，當(dāng)l與l0的絕對(duì)值差小于0.003mm時(shí)，則認(rèn)為l與l0基本相等，工件的錐度合格，否則，當(dāng)l>（l0+0.003）時(shí),工件的錐度偏小，當(dāng)l<（l0-0.003）時(shí)工件的錐度偏大。進(jìn)一步地，為方便快速判定工件的實(shí)際錐度偏差，過(guò)程d)中，當(dāng)l與l0的絕對(duì)差值大于0.003mm時(shí)，判定工件實(shí)際錐度時(shí)，根據(jù)公式2tgα=l/(d-d)制作不同的l值對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)錐對(duì)照表以判定工件的實(shí)際錐度，式中，d代表大端環(huán)規(guī)小端孔的內(nèi)徑，d代表小端環(huán)規(guī)大端孔的內(nèi)徑，α代表錐度。

通過(guò)本發(fā)明的上述錐度檢測(cè)方法，可以方便、快捷的實(shí)現(xiàn)大型軸類(lèi)零件錐度的過(guò)程檢測(cè)和終檢，裝拆方便，并且可以方便的測(cè)量錐度偏差的大小。