專利名稱：內(nèi)孔檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種大型機(jī)械產(chǎn)品在加工、裝配時(shí)，用于檢測(cè)其內(nèi)孔軸心線的直 線度、組孔同軸度的方法及裝置。
背景技術(shù)：
大型機(jī)械產(chǎn)品如筒體內(nèi)孔、托圈軸承孔等在進(jìn)行機(jī)械加工和裝配時(shí)，需要對(duì)其軸心線的直線度、組孔同軸度進(jìn)行檢測(cè)。以大型工件內(nèi)孔軸心線直線度的檢測(cè)為例，現(xiàn)有的檢 測(cè)方法如圖3所示，其中采用了一種帶有較長(zhǎng)芯軸的檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置在所述芯軸上 安裝有一個(gè)徑向伸出并可沿芯軸軸向移動(dòng)的表?xiàng)U，使用時(shí)先通過芯軸兩端的支撐結(jié)構(gòu)將該 芯軸支撐在待檢測(cè)的內(nèi)孔孔道內(nèi)，并通過調(diào)整支撐結(jié)構(gòu)使芯軸與孔道同軸，然后軸向移動(dòng) 的表?xiàng)U，通過表?xiàng)U上指針的變化即可得到該內(nèi)孔的檢測(cè)數(shù)據(jù)。上述這種檢測(cè)方法受芯軸彎 曲變形的影響，測(cè)量準(zhǔn)確度不高，并且在測(cè)量直徑不同的孔組時(shí)使用極為不便。同時(shí)，該方 法局限于較小直徑孔的接觸測(cè)量，對(duì)于直徑1米以上較大直徑的孔就不方便使用。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種測(cè)量準(zhǔn)確度高的內(nèi)孔檢測(cè)裝置。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所提供的這種內(nèi)孔檢測(cè)方法的特點(diǎn)是沿孔道選 擇兩個(gè)孔截面，以所述兩個(gè)孔截面的中心點(diǎn)確立一條基準(zhǔn)軸線，觀測(cè)該孔道的其它孔截面 的中心點(diǎn)與該基準(zhǔn)軸線的偏差，最后得到該內(nèi)孔的檢測(cè)數(shù)據(jù)。該方法利用由兩個(gè)孔截面的 中心點(diǎn)所確立基準(zhǔn)軸線來替代現(xiàn)有的芯軸，消除了因芯軸彎曲變形所引起的測(cè)量誤差，因 此測(cè)量準(zhǔn)確度大為提高。本實(shí)用新型同時(shí)還提供了 一種內(nèi)孔檢測(cè)裝置，該裝置包括一個(gè)帶通孔的支撐架， 所述支撐架上安裝有沿通孔周向間隔設(shè)置的至少三個(gè)長(zhǎng)度可調(diào)的支腳，以及一個(gè)徑向設(shè)置 的表?xiàng)U，所述通孔上安裝有標(biāo)靶，所述表?xiàng)U可沿標(biāo)靶的靶心軸線旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型的檢測(cè)方 法中各孔截面的中心點(diǎn)是通過本實(shí)用新型所提供了這種內(nèi)孔檢測(cè)裝置來確定的。該裝置在 使用時(shí)，其支撐架通過所述的至少三個(gè)支腳支撐在孔道中，調(diào)整表?xiàng)U使指示表的測(cè)頭與孔 壁接觸，然后旋轉(zhuǎn)表?xiàng)U，根據(jù)指示表指針的變化來調(diào)節(jié)各個(gè)支腳的長(zhǎng)度，直到指示表的指針 恒定不變，即將標(biāo)靶的靶心調(diào)至與相應(yīng)孔截面的中心點(diǎn)重合，此時(shí)標(biāo)靶的靶心即為該孔截 面的中心點(diǎn)。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，相比于現(xiàn)有的內(nèi)孔檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，并且使用更為簡(jiǎn) 便，可以大大提高測(cè)量效率。

圖1為本申請(qǐng)內(nèi)孔檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中所示支撐架的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有大型工件的內(nèi)孔檢測(cè)方法的示意圖。圖4、5為本實(shí)用新型內(nèi)孔檢測(cè)方法的示意圖。[0010]圖中標(biāo)記為拔出環(huán)1、壓環(huán)2、標(biāo)靶3、軸承4、表?xiàng)U5、支撐架6、螺母7、通孔8、內(nèi) 套9、外套10、伸出端11、調(diào)整螺栓12、孔道13、孔截面140、孔截面141、基準(zhǔn)軸線15、孔截 面16、觀瞄系統(tǒng)17、大型工件的內(nèi)孔檢測(cè)裝置18、芯軸19。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明。如圖4和圖5所示，本實(shí)用新型的這種內(nèi)孔檢測(cè)方法特點(diǎn)是沿孔道13選擇兩個(gè)孔 截面140、141，以所述兩個(gè)孔截面140、141的中心點(diǎn)確立一條基準(zhǔn)軸線15，觀測(cè)該孔道13 的其它孔截面16的中心點(diǎn)與該基準(zhǔn)軸線15的偏差，最后得到該內(nèi)孔的檢測(cè)數(shù)據(jù)。在多數(shù) 情況下，最好以靠近孔道13首尾兩端的孔截面140、141的中心點(diǎn)建立所述的基準(zhǔn)軸線15， 以保證基準(zhǔn)軸線15更接近整個(gè)孔道13實(shí)際的軸心，更好的保證測(cè)量的準(zhǔn)確度。本實(shí)用新 型的這種大型工件的內(nèi)孔檢測(cè)方法利用了幾何學(xué)上兩點(diǎn)確定一條直線的原理，通過由兩個(gè) 孔截面140、141的中心點(diǎn)確立基準(zhǔn)軸線15替代現(xiàn)有的芯軸19，消除了因芯軸19彎曲變形 所引起的測(cè)量誤差，因此測(cè)量準(zhǔn)確度大為提高。由于基準(zhǔn)軸線15是通過所述的兩個(gè)孔截面140、141的中心點(diǎn)確立出的一條虛擬 的直線，觀測(cè)時(shí)存在一定的難度。為了克服該問題，如圖4和圖5所示，可在所述孔道13外 設(shè)置觀瞄系統(tǒng)17，調(diào)整該觀瞄系統(tǒng)17的觀測(cè)位置及角度使從該觀瞄系統(tǒng)17觀測(cè)到的所述 兩個(gè)孔截面140、141的中心點(diǎn)重合，從而通過該觀瞄系統(tǒng)17確立出所述的基準(zhǔn)軸線15 ；然 后通過該觀瞄系統(tǒng)17觀測(cè)孔道13的其它孔截面16的中心點(diǎn)與該基準(zhǔn)軸線15的徑向偏差， 最后得到該內(nèi)孔的檢測(cè)數(shù)據(jù)。其中，觀瞄系統(tǒng)17可以采用如具有測(cè)量直線度、平面度參數(shù) 功能的光學(xué)測(cè)微準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡等光學(xué)設(shè)備。本實(shí)用新型的檢測(cè)方法中各孔截面的中心點(diǎn)是通過下述這種內(nèi)孔檢測(cè)裝置18來 確定的。如圖1和圖2所示，這種內(nèi)孔檢測(cè)裝置18包括一個(gè)帶通孔8的支撐架6，所述支撐 架6上安裝有沿通孔8周向間隔設(shè)置的至少三個(gè)長(zhǎng)度可調(diào)的支腳，以及一個(gè)徑向設(shè)置的表 桿5，所述通孔8上安裝有標(biāo)靶3，所述表?xiàng)U5可沿標(biāo)靶3的靶心軸線旋轉(zhuǎn)。與現(xiàn)有的內(nèi)孔 檢測(cè)裝置相同，在本實(shí)用新型的內(nèi)孔檢測(cè)裝置上，在表?xiàng)U5的頭部安裝有指示表。使用時(shí)， 其支撐架6通過所述的至少三個(gè)支腳支撐在孔道13中，調(diào)整表?xiàng)U5使指示表的測(cè)頭與孔壁 接觸，然后旋轉(zhuǎn)表?xiàng)U5，根據(jù)指示表指針的變化來調(diào)節(jié)三個(gè)支腳的長(zhǎng)度，直到指示表的指針 恒定不變，即將標(biāo)靶3的靶心調(diào)至與相應(yīng)孔截面的中心點(diǎn)重合，此時(shí)標(biāo)靶3的靶心即為該孔 截面的中心點(diǎn)。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，相比于現(xiàn)有的內(nèi)孔檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，并且使用更為 簡(jiǎn)便，可以大大提高測(cè)量效率。其中，為便于觀瞄系統(tǒng)17同時(shí)對(duì)各標(biāo)靶3的靶心進(jìn)行觀測(cè)， 所述標(biāo)靶3采用透明材料制作。如圖1和圖2所示，在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，為了將標(biāo)靶3的靶心調(diào)至與相應(yīng)孔截面 的中心點(diǎn)重合，在支撐架6上間隔設(shè)置有四個(gè)支腳，相鄰兩個(gè)支腳間隔90°。在支撐架6上 沿通孔周向每間隔90°設(shè)置一個(gè)支腳，在調(diào)整其中一個(gè)支腳的長(zhǎng)度時(shí)，對(duì)與該支腳垂直的 其它支腳幾乎不會(huì)造成影響，因此能夠快速將靶心調(diào)至與與相應(yīng)孔截面的中心點(diǎn)重合；將 支腳的數(shù)量設(shè)為四個(gè)，則相對(duì)的兩個(gè)支腳是軸對(duì)稱設(shè)置的，這樣四個(gè)支腳排列成十字型結(jié) 構(gòu)，上下支腳的調(diào)整對(duì)左右支腳的影響很小，可以更為方便的尋找孔中心；同時(shí)，四個(gè)支腳的支撐穩(wěn)定性更高，可以提高檢測(cè)精度。如圖1，作為實(shí)現(xiàn)表?xiàng)U5旋轉(zhuǎn)的一種具體結(jié)構(gòu)，所述支撐架6的端面上安裝有一個(gè) 與通孔8同軸的外套10，所述外套10上套裝有軸承4，所述表?xiàng)U5安裝在軸承4的外圈上。 圖中表?xiàng)U5的端部設(shè)置為一個(gè)環(huán)狀結(jié)構(gòu)，該環(huán)狀結(jié)構(gòu)的軸心線與表?xiàng)U5相垂直，將環(huán)狀結(jié)構(gòu) 套裝并固定在軸承4的外圈上。將表?xiàng)U5的端部設(shè)置為環(huán)狀結(jié)構(gòu)的目的在于較好的保證表 桿5是沿通孔8的徑向設(shè)置的，即當(dāng)表?xiàng)U5旋轉(zhuǎn)時(shí)，其旋轉(zhuǎn)平面與通孔8的軸心線相垂直， 以保證檢測(cè)精度。為減少側(cè)面間隙，所述外套10上的軸承4采用了兩個(gè)圓柱滾動(dòng)軸承，軸 承內(nèi)圈與外套10的配合為過盈配合。為便于標(biāo)靶3的安裝，如圖1，所述外套4中套裝有與外套4同軸的內(nèi)套9，所述標(biāo) 靶3安裝在內(nèi)套9的中心孔內(nèi)，標(biāo)靶3的靶心位于內(nèi)套9的軸心線上。上述內(nèi)套9與外套 10的配合面最好設(shè)計(jì)成圓錐面，以便內(nèi)套9和外套10之間的安裝定位。在本實(shí)施方式中， 所述內(nèi)套9和外套10之間的配合錐度為1 30。此外，為防止內(nèi)套9和外套10之間發(fā)生 松動(dòng)，內(nèi)套9上安裝有使內(nèi)套9與外套10軸向預(yù)緊固定的螺母7。如圖1，為了便于標(biāo)靶3的安裝，所述內(nèi)套9的孔壁上加工有臺(tái)階，標(biāo)靶3放置在臺(tái)階上并通過壓環(huán)2軸向固定。為了便于調(diào)整標(biāo)靶3的靶心位置，所述內(nèi)套9上設(shè)置有用于 徑向調(diào)整標(biāo)靶3靶心位置的調(diào)整裝置。作為調(diào)整裝置的一種簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，該調(diào)整裝置包括 至少三個(gè)周向間隔設(shè)置在內(nèi)套9上的調(diào)整螺栓12，每個(gè)調(diào)整螺栓12徑向穿過內(nèi)套9與標(biāo) 靶3接觸。通過旋轉(zhuǎn)調(diào)整螺栓12使其在內(nèi)套9中徑向伸縮，頂住標(biāo)靶3從而改變其靶心位 置。在本實(shí)施方式中，標(biāo)靶3采用圓盤狀的玻璃靶，有四個(gè)調(diào)整螺栓12沿玻璃靶的周向均 勻間隔設(shè)置，相鄰兩個(gè)調(diào)整螺栓12之間間隔90° ；通過四個(gè)調(diào)整螺栓12將玻璃靶的靶心 調(diào)整至與內(nèi)套9軸心線重合后，再用導(dǎo)軌膠將玻璃靶粘貼固定在內(nèi)套9的中心孔內(nèi)。如圖2，為了便于四個(gè)支腳的安裝，所述支撐架6為帶四個(gè)伸出端11的十字型結(jié) 構(gòu)，所述四個(gè)支腳分別安裝在四個(gè)伸出端11上。在四個(gè)伸出端11上均設(shè)置有支腳的安裝 定位結(jié)構(gòu)，以便支腳的安裝固定。采用上述的大型工件的內(nèi)孔檢測(cè)裝置測(cè)效率較高，調(diào)整一個(gè)靶心到相應(yīng)孔截面的 中心點(diǎn)一般只需要10分鐘左右；結(jié)構(gòu)更加合理、穩(wěn)定，測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確度較高，可以達(dá)到 0. 03mmo
權(quán)利要求內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是包括一個(gè)帶通孔(8)的支撐架(6)，所述支撐架(6)上安裝有沿通孔(8)周向間隔設(shè)置的至少三個(gè)長(zhǎng)度可調(diào)的支腳，以及一個(gè)徑向設(shè)置的表?xiàng)U(5)，所述通孔(8)上安裝有標(biāo)靶(3)，所述表?xiàng)U(5)可沿標(biāo)靶(3)的靶心軸線旋轉(zhuǎn)。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是所述標(biāo)靶(3)采用透明材料制作。
3.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是在支撐架(6)上間隔設(shè)置有四 個(gè)支腳，相鄰兩個(gè)支腳間隔90°。
4.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是在支撐架(6)的端面上安裝有 一個(gè)與通孔(8)同軸的外套(10)，所述外套(10)上套裝有軸承(4)，所述表?xiàng)U(5)安裝在 軸承(4)的外圈上。
5.如權(quán)利要求4所述的內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是所述外套(4)中套裝有與外套(4) 同軸設(shè)置的內(nèi)套(9)，所述標(biāo)靶(3)安裝在內(nèi)套(9)的中心孔內(nèi)，標(biāo)靶(3)的靶心位于內(nèi)套 (9)的軸心線上。
6.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是所述內(nèi)套(9)與外套(10)的配合面 為圓錐面。
7.如權(quán)利要求6所述的內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是所述內(nèi)套(9)上安裝有使內(nèi)套(9)與 外套(10)軸向預(yù)緊固定的螺母(7)。
8.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是所述內(nèi)套(9)的孔壁上加工有臺(tái)階， 標(biāo)靶(3)放置在臺(tái)階上并通過壓環(huán)(2)軸向固定。
9.如權(quán)利要求5所述的內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是所述內(nèi)套(9)上設(shè)置有用于徑向調(diào) 整標(biāo)靶(3)靶心位置的調(diào)整裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是所述調(diào)整裝置包括至少三個(gè)周向間 隔設(shè)置在內(nèi)套(9)上的調(diào)整螺栓(12)，每個(gè)調(diào)整螺栓(12)徑向穿過內(nèi)套(9)與標(biāo)靶(3)接 觸。
11.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)孔檢測(cè)裝置，其特征是所述支撐架(6)為帶四個(gè)伸出 端(11)的十字型結(jié)構(gòu)，四個(gè)支腳分別安裝在四個(gè)伸出端(11)上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種測(cè)量準(zhǔn)確度高的內(nèi)孔檢測(cè)裝置。該裝置包括一個(gè)帶通孔的支撐架，所述支撐架上安裝有沿通孔周向間隔設(shè)置的至少三個(gè)長(zhǎng)度可調(diào)的支腳，以及一個(gè)徑向設(shè)置的表?xiàng)U，所述通孔上安裝有標(biāo)靶，所述表?xiàng)U可沿標(biāo)靶的靶心軸線旋轉(zhuǎn)。該裝置在使用時(shí)，其支撐架通過所述的至少三個(gè)支腳支撐在孔道中，調(diào)整表?xiàng)U使指示表的測(cè)頭與孔壁接觸，然后旋轉(zhuǎn)表?xiàng)U，根據(jù)指示表指針的變化來調(diào)節(jié)各個(gè)支腳的長(zhǎng)度，直到指示表的指針恒定不變，即將標(biāo)靶的靶心調(diào)至與相應(yīng)孔截面的中心點(diǎn)重合，此時(shí)標(biāo)靶的靶心即為該孔截面的中心點(diǎn)。該裝置結(jié)構(gòu)緊湊，相比于現(xiàn)有的內(nèi)孔檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，并且使用更為簡(jiǎn)便，可以大大提高測(cè)量效率。
文檔編號(hào)G01B11/27GK201593976SQ20092027396
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者段玲, 石小兵 申請(qǐng)人:二重集團(tuán)(德陽)重型裝備股份有限公司