用于深孔零件的深孔測具及測量方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于深孔零件的深孔測具及測量方法。用于深孔零件的深孔測具，包括桿體，桿體包括用于與待測零件的深孔孔底的變截面位置接觸的接觸端以及用于作為測量基準面的打表端，桿體的徑向尺寸小于深孔的徑向尺寸，桿體外表面設(shè)有至少一個用于引導桿體沿深孔的軸向伸入深孔內(nèi)并進行桿體與深孔之間相對定位的導向定位件，導向定位件與深孔為間隙配合；接觸端采用用于與變截面位置接觸并進行精確對孔定位的圓錐臺面。確保伸入深孔內(nèi)的桿體始終處于深孔的中軸線上；保證桿體伸入待測零件的深孔的位置精度，為后續(xù)千分表跳動量測量提供精確的位置基準，保證測量的精度。適用于各種深孔零件的變截面位置的精確測量。
【專利說明】
用于深孔零件的深孔測具及測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及長軸類零件加工技術(shù)領(lǐng)域，特別地，涉及一種用于深孔零件的深孔測具。此外，本發(fā)明還涉及一種深孔零件的深孔測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的長軸類零件中，具有一種特殊的深孔零件，如圖3所示的被測零件，尺寸L為需測量的深孔尺寸，該孔的底部存在倒圓，并與另一直徑較小的孔連通。
[0003]針對上述深孔零件，常用的測量孔深的測具如圖4所示。測量方法為:將本體底部的端面與被測零件端面接觸，量桿伸入到被測的孔中，量桿的底部與孔底接觸，表夾處裝有千分表，通過讀取千分表的讀數(shù)來反映孔的深度變化值。
[0004]通過現(xiàn)有的測具測量深孔零件存在以下缺點:
[0005]1、被測孔的孔底為通孔，缺少可以支靠的平面；
[0006]2、如將量桿底端設(shè)計為與零件孔底倒圓半徑相同的倒圓面，為保證支靠平穩(wěn)，量桿的直徑則需要設(shè)計為與被測孔徑相同，這將導致量桿受零件內(nèi)孔表面精度限制，導致無法順利放入，且提高了整套測具的重量，不便于測量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明提供了一種用于深孔零件的深孔測具及測量方法，以解決采用現(xiàn)有測具，被測孔的孔底為通孔，缺少可以支靠的平面;將量桿底端設(shè)計為與零件孔底倒圓半徑相同的倒圓面，為保證支靠平穩(wěn)，量桿的直徑則需要設(shè)計為與被測孔徑相同，這將導致量桿受零件內(nèi)孔表面精度限制，導致無法順利放入，且提高了整套測具的重量，不便于測量的技術(shù)問題。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供一種用于深孔零件的深孔測具，包括桿體，桿體包括用于與待測零件的深孔孔底的變截面位置接觸的接觸端以及用于作為測量基準面的打表端，桿體的徑向尺寸小于深孔的徑向尺寸，桿體外表面設(shè)有至少一個用于引導桿體沿深孔的軸向伸入深孔內(nèi)并進行桿體與深孔之間相對定位的導向定位件，導向定位件與深孔為間隙配合;接觸端采用用于與變截面位置接觸并進行精確對孔定位的圓錐臺面。
[0009]進一步地，圓錐臺面的錐角大于等于90°，以方便圓錐臺面與變截面位置進行精確對孔定位。
[0010]進一步地，桿體外表面的導向定位件設(shè)置有多個，多個導向定位件沿桿體的軸向間隔布設(shè)。
[0011]進一步地，桿體處于相鄰兩導向定位件之間的部位上開設(shè)有用于使桿體進入深孔內(nèi)時平衡內(nèi)外氣壓以保證桿體順利嵌入深孔中的通氣孔。
[0012]進一步地，導向定位件與桿體之間采用弧形過渡面，以降低導向定位件與深孔之間的相互作用力。
[0013]進一步地，桿體采用分體式管體結(jié)構(gòu)，分體式管體結(jié)構(gòu)包括中部的空心管、插接于空心管的接觸端的圓錐臺體接頭以及插接于空心管的打表端的圓柱體接頭。
[0014]進一步地，深孔孔口的待測零件端面與測量狀態(tài)的打表端的端面齊平，以方便千分表通過打表端的端面進行調(diào)零。
[0015]進一步地，桿體的徑向截面形狀為圓形或者多邊形。
[0016]進一步地，導向定位件的徑向截面形狀與深孔徑向截面形狀相同。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種深孔零件的深孔測量方法，包括以下步驟:a、根據(jù)待測零件的深孔深度確定測具的桿體長度以及桿體上導向定位件的數(shù)量，以保證測具在深孔內(nèi)不發(fā)生彎曲變形;b、將桿體放入到待測零件的深孔中，保持打表端的測量面A面朝外，并確保測具在深孔內(nèi)無松動；c、通過千分表在A面進行對表調(diào)零后，測量零件端面的跳動，通過千分表的讀數(shù)得出待測零件的深孔的實際尺寸變化值;d、測量完畢后，將零件傾斜一定角度，測具受自身重力作用自然滑出待測零件的深孔。
[0018]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0019]用于深孔零件的深孔測具，采用桿體裝配到深孔零件內(nèi)并進行固定定位，通過直接在桿體的打表端進行打表測量，從而獲取深孔零件的深孔測量數(shù)據(jù)。桿體通過將接觸端伸入到待測零件的深孔內(nèi)，并通過導向定位件進行伸入過程中的導向和定位，從而確保伸入深孔內(nèi)的桿體始終處于深孔的中軸線上。通過導向定位件與圓錐臺面的接觸端相互結(jié)合，從而確保接觸端能夠準確在深孔孔底的變截面位置進行精確定位對孔，保證桿體伸入待測零件的深孔的位置精度，為后續(xù)千分表跳動量測量提供精確的位置基準，保證測量的精度。由于通過導向定位件來進行伸入導向和定位，桿體本身的徑向尺寸可以小于深孔孔徑尺寸的結(jié)構(gòu)，從而降低測具的自身重量，節(jié)約制造成本，并且是測量更加簡單方便。適用于各種深孔零件的變截面位置的精確測量。
[0020]除了上面所描述的目的、特征和優(yōu)點之外，本發(fā)明還有其它的目的、特征和優(yōu)點。下面將參照附圖，對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
【附圖說明】
[0021]構(gòu)成本申請的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0022]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于深孔零件的深孔測具的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0023]圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于深孔零件的深孔測具的結(jié)構(gòu)示意圖之二；
[0024]圖3是現(xiàn)有的深孔零件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4是現(xiàn)有的測具。
[0026]圖例說明:
[0027]1、桿體；101、接觸端；102、打表端；103、空心管；104、圓錐臺體接頭；105、圓柱體接頭;2、待測零件;201、深孔;202、變截面位置;3、導向定位件;4、通氣孔;5、弧形過渡面。
【具體實施方式】
[0028]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由下述所限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0029]圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于深孔零件的深孔測具的結(jié)構(gòu)示意圖之一；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的用于深孔零件的深孔測具的結(jié)構(gòu)示意圖之二。
[0030]如圖1所示，本實施例的用于深孔零件的深孔測具，包括桿體I，桿體I包括用于與待測零件2的深孔201孔底的變截面位置202接觸的接觸端101以及用于作為測量基準面的打表端102，桿體I的徑向尺寸小于深孔201的徑向尺寸，桿體I外表面設(shè)有至少一個用于引導桿體I沿深孔201的軸向伸入深孔201內(nèi)并進行桿體I與深孔201之間相對定位的導向定位件3，導向定位件3與深孔201為間隙配合;接觸端101采用用于與變截面位置202接觸并進行精確對孔定位的圓錐臺面。用于深孔零件的深孔測具，采用桿體I裝配到深孔零件內(nèi)并進行固定定位，通過直接在桿體I的打表端102進行打表測量，從而獲取深孔零件的深孔201測量數(shù)據(jù)。桿體I通過將接觸端101伸入到待測零件2的深孔201內(nèi)，并通過導向定位件3進行伸入過程中的導向和定位，從而確保伸入深孔201內(nèi)的桿體I始終處于深孔201的中軸線上。通過導向定位件3與圓錐臺面的接觸端101相互結(jié)合，從而確保接觸端101能夠準確在深孔201孔底的變截面位置202進行精確定位對孔，保證桿體I伸入待測零件2的深孔201的位置精度，為后續(xù)千分表跳動量測量提供精確的位置基準，保證測量的精度。由于通過導向定位件3來進行伸入導向和定位，桿體I本身的徑向尺寸可以小于深孔201孔徑尺寸的結(jié)構(gòu)，從而降低測具的自身重量，節(jié)約制造成本，并且是測量更加簡單方便。適用于各種深孔零件的變截面位置202的精確測量?？蛇x地，接觸端101的徑向尺寸與變截面位置202相匹配，桿體I徑向尺寸小于深孔201徑向尺寸，打表端102的徑向尺寸與千分表的量桿相匹配。
[0031]如圖1和圖2所示，本實施例中，圓錐臺面的錐角大于等于90°，以方便圓錐臺面與變截面位置202進行精確對孔定位。
[0032]如圖1和圖2所示，本實施例中，桿體I外表面的導向定位件3設(shè)置有多個。多個導向定位件3沿桿體I的軸向間隔布設(shè)。根據(jù)待測零件2的深孔201的深度尺寸，選擇桿體I外表面的導向定位件3的數(shù)量，以保證測具在深孔201內(nèi)不發(fā)生過大彎曲變形(過大彎曲變形，即彎曲變形造成的誤差超出所允許的測量誤差范圍)。
[0033]如圖1和圖2所示，本實施例中，桿體I處于相鄰兩導向定位件3之間的部位上開設(shè)有用于使桿體I進入深孔201內(nèi)時平衡內(nèi)外氣壓以保證桿體I順利嵌入深孔201中的通氣孔
4。通過通氣孔4連通外界空氣，從而保證在桿體I伸入深孔201的過程中，相鄰兩導向定位件3之間的區(qū)域的氣壓與外界氣壓達到平衡，從而減小桿體I伸入深孔201時受到的氣壓阻礙。
[0034]如圖1和圖2所示，本實施例中，導向定位件3與桿體I之間采用弧形過渡面5，以降低導向定位件3與深孔201之間的相互作用力。
[0035]如圖1和圖2所示，本實施例中，桿體I采用分體式管體結(jié)構(gòu)，分體式管體結(jié)構(gòu)包括中部的空心管103、插接于空心管103的接觸端101的圓錐臺體接頭104以及插接于空心管103的打表端102的圓柱體接頭105?？梢愿鶕?jù)待測零件2的深孔201孔深尺寸，選擇不同軸向長度尺寸的圓錐臺體接頭104和/或圓柱體接頭105裝配于空心管103上，以使得打表端102與待測零件2的外端面齊平，方便后續(xù)跳動量測量。
[0036]如圖1和圖2所示，本實施例中，深孔201孔口的待測零件2端面與測量狀態(tài)的打表端102的端面齊平，以方便千分表通過打表端102的端面進行調(diào)零。
[0037]如圖1和圖2所示，本實施例中，桿體I的徑向截面形狀為圓形或者多邊形?？梢愿鶕?jù)待測零件2的深孔201孔形，選擇不同的桿體I形狀，從而方便桿體I伸入深孔201。
[0038]如圖1和圖2所示，本實施例中，導向定位件3的徑向截面形狀與深孔201徑向截面形狀相同。從而方便導向定位件3的導向和定位，降低桿體I伸入深孔201的位置偏差?？蛇x地，導向定位件3的徑向截面形狀與深孔201徑向截面形狀不同，導向定位件3通過徑向和軸向與深孔201內(nèi)壁面的多點定位實現(xiàn)導向和定位。
[0039]本實施例的深孔零件的深孔測量方法，包括以下步驟:a、根據(jù)待測零件2的深孔201深度確定測具的桿體I長度以及桿體I上導向定位件3的數(shù)量，以保證測具在深孔201內(nèi)不發(fā)生彎曲變形;b、將桿體I放入到待測零件2的深孔201中，保持打表端102的測量面A面朝夕卜，并確保測具在深孔201內(nèi)無松動;C、通過千分表在A面進行對表調(diào)零后，測量零件端面的跳動，通過千分表的讀數(shù)得出待測零件2的深孔201的實際尺寸變化值;d、測量完畢后，將零件傾斜一定角度，測具受自身重力作用自然滑出待測零件2的深孔201。
[0040]實施時，提供一種用于深孔零件的深孔測具，如圖1所示，該測具設(shè)計為一根比被測孔(深孔201)深度略長的圓桿(桿體I)，圓桿(桿體I)與孔底接觸的部分(變截面位置202)設(shè)計成錐面(圓錐臺面)，錐面(圓錐臺面)與孔底邊緣接觸部分(變截面位置202)的直徑設(shè)計為與待測零件2內(nèi)變截面位置202的另一較小的孔徑相同。通過該錐面(圓錐臺面)可實現(xiàn)孔底位置的準確定位。
[0041]長圓桿(桿體I)的直徑設(shè)計為與零件內(nèi)孔(深孔201)直徑間隙配合，根據(jù)所測孔深的尺寸精度需相應(yīng)的調(diào)整配合關(guān)系。為便于順利放入孔(深孔201)內(nèi)，并實現(xiàn)較好的定位，可只保留兩處直徑不變(導向定位件3的徑向尺寸不變)，其余部分的直徑減小(桿體I的徑向尺寸減小)。
[0042]圓桿(桿體I)的端面A面設(shè)計為與零件的端面對齊，通過在A面上采用千分表調(diào)零后，測量零件端面的跳動即可得出孔深度的變化值。
[0043]作為優(yōu)化設(shè)計，對于孔深尺寸更高的孔，可以適當增加用于定位的圓柱段(導向定位件3)，以保證該測具在孔內(nèi)不發(fā)生過大彎曲變形為宜。
[0044]從減輕重量的角度考慮，對于孔徑較大的零件，可采用以鋼管作為主體，兩端分別嵌入另行加工的單件作為組合體。為保證測具順利嵌入深孔201，需在測具非定位處開通氣孔4，同樣可以實現(xiàn)準確測量，如圖2所示。
[0045]測具通過兩點定位及錐面定位實現(xiàn)了深孔尺寸的測量，具有結(jié)構(gòu)實用，操作方便的優(yōu)點。
[0046]測具與孔底部接觸位置(變截面位置202)設(shè)計為錐度，錐度角宜取不小于90°，有利于定位對孔的定位準確。測具表面設(shè)置兩處凸起的定位段(導向定位件3)，用于對表的A面(打表端102)、錐面(圓錐臺面)和定位段(導向定位件3)需具有較好的表面精度及形位公差。
[0047]如圖1所示，將量規(guī)放入待測零件2的深孔201中，保持A面朝外，并確保測具在孔內(nèi)無松動，通過千分表在A面進行對表調(diào)零后，測量零件端面的跳動，通過千分表的讀數(shù)可得出深孔的實際尺寸變化值。使用完畢后，將零件傾斜一定角度，測具受重力作用可以自然滑出。測具須保存在木盒中。
[0048]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于深孔零件的深孔測具，包括桿體(I)， 所述桿體(I)包括用于與待測零件(2)的深孔(201)孔底的變截面位置(202)接觸的接觸端(101)以及用于作為測量基準面的打表端(102)， 其特征在于， 所述桿體(I)的徑向尺寸小于所述深孔(201)的徑向尺寸， 所述桿體(I)外表面設(shè)有至少一個用于引導所述桿體(I)沿深孔(201)的軸向伸入所述深孔(201)內(nèi)并進行所述桿體(I)與所述深孔(201)之間相對定位的導向定位件(3)， 所述導向定位件(3)與所述深孔(201)為間隙配合； 所述接觸端(101)采用用于與所述變截面位置(202)接觸并進行精確對孔定位的圓錐臺面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深孔零件的深孔測具，其特征在于， 所述圓錐臺面的錐角大于等于90°，以方便所述圓錐臺面與所述變截面位置(202)進行精確對孔定位。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于深孔零件的深孔測具，其特征在于， 所述桿體(I)外表面的所述導向定位件(3)設(shè)置有多個， 多個所述導向定位件(3)沿所述桿體(I)的軸向間隔布設(shè)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于深孔零件的深孔測具，其特征在于， 所述桿體(I)處于相鄰兩導向定位件(3)之間的部位上開設(shè)有用于使所述桿體(I)進入所述深孔(201)內(nèi)時平衡內(nèi)外氣壓以保證所述桿體(I)順利嵌入所述深孔(201)中的通氣孔⑷。5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的用于深孔零件的深孔測具，其特征在于， 所述導向定位件(3)與所述桿體(I)之間采用弧形過渡面(5)，以降低所述導向定位件(3)與所述深孔(201)之間的相互作用力。6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的用于深孔零件的深孔測具，其特征在于， 所述桿體(I)采用分體式管體結(jié)構(gòu)， 所述分體式管體結(jié)構(gòu)包括中部的空心管(103 )、插接于所述空心管(103)的接觸端(101)的圓錐臺體接頭(104)以及插接于所述空心管(103)的打表端(102)的圓柱體接頭(105)。7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的用于深孔零件的深孔測具，其特征在于， 所述深孔(201)孔口的待測零件(2)端面與測量狀態(tài)的打表端(102)的端面齊平，以方便千分表通過打表端(102)的端面進行調(diào)零。8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的用于深孔零件的深孔測具，其特征在于， 所述桿體(I)的徑向截面形狀為圓形或者多邊形。9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的用于深孔零件的深孔測具，其特征在于， 所述導向定位件(3)的徑向截面形狀與所述深孔(201)徑向截面形狀相同。10.一種深孔零件的深孔測量方法，其特征在于，包括以下步驟: a、根據(jù)待測零件(2)的深孔(201)深度確定測具的桿體(I)長度以及桿體(I)上導向定位件(3)的數(shù)量，以保證測具在深孔(201)內(nèi)不發(fā)生彎曲變形； b、將桿體(I)放入到待測零件(2)的深孔(201)中，保持打表端(102)的測量面A面朝外，并確保測具在深孔(201)內(nèi)無松動； c、通過千分表在A面進行對表調(diào)零后，測量零件端面的跳動，通過千分表的讀數(shù)得出待測零件(2)的深孔(201)的實際尺寸變化值； d、測量完畢后，將零件傾斜一定角度，測具受自身重力作用自然滑出待測零件(2)的深孔(201)。
【文檔編號】G01B5/18GK105865310SQ201610209273
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月6日
【發(fā)明人】于歡, 盛波, 鐘如鋼
【申請人】中國南方航空工業(yè)(集團)有限公司