專利名稱：一種具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)加工零件精度的專門檢測用具及其檢測方法，尤其涉及具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置及其檢測方法。
背景技術(shù)：
數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床因其沖壓頻率高、自動化程度高受到廣大用戶的青睞。隨著國內(nèi)數(shù)控板材加工設(shè)備生產(chǎn)廠家技術(shù)水平的提高，國產(chǎn)化規(guī)模空前提升，目前不僅在國內(nèi)市場占主導(dǎo)地位，在國際市場的保有量也大幅度上升。但目前有客戶反映，國產(chǎn)數(shù)控轉(zhuǎn)塔沖床比不上進(jìn)口的設(shè)備。對此，本申請人的研發(fā)團(tuán)隊結(jié)合，在認(rèn)識到成績的同時，也認(rèn)識到生產(chǎn)過程仍的較大的上升空間。經(jīng)分析，我們發(fā)現(xiàn)在零部件精度方面的要求的確與國外的先進(jìn)技術(shù)有一定差距。比如大規(guī)格軸承套，對于這樣一種具有臺階孔的產(chǎn)品來說，一般采用車、鏜床進(jìn)行加工，在一次加工中成型，按照以往習(xí)慣，可以認(rèn)為其精度符合設(shè)計要求。但由于刀具磨損、更換刀具、應(yīng)力變形、操作人員技術(shù)等因素，會使得內(nèi)臺階端面與大孔軸心的垂直度失準(zhǔn)。因此對該精度的檢測，進(jìn)而掌握第一手?jǐn)?shù)據(jù)，就成為克服精度失準(zhǔn)的首要任務(wù)。國家知識產(chǎn)權(quán)局2011. I. 5.公開的“CN101936701A、深長孔內(nèi)窄臺階面垂直度的測量裝置和測量方法”的專利文獻(xiàn)，公開了一種適用于深長孔的臺階面垂直度檢測裝置，采用測量桿、接觸塊、定位套筒和螺母構(gòu)成檢測裝置，利用定位套筒的外表面接觸基準(zhǔn)孔，接觸塊的半圓柱面與窄臺階面接觸，旋轉(zhuǎn)一周，然后從測量桿頂部端面獲取參數(shù)。但該種方式難以適應(yīng)大口徑工件中內(nèi)臺階面垂直度的測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對以上問題，提供了一種適用于大口徑工件，能快速、方便得出檢測數(shù)據(jù)，且具有極高基準(zhǔn)條件的具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置及其檢測方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是包括檢測表具,還包括中心桿、旋座、表具連接機(jī)構(gòu)、底座、 偏心輪和壓桿；
所述偏心輪包括連為一體的輪盤和空心軸；所述輪盤圓周上均部至少三片偏心葉片；所述空心軸上端外表面上部開設(shè)有一對相互平行的軸向截平面，起旋動偏心輪作用； 所述底座包括連為一體的底盤和空心套，所述底盤的底面上開設(shè)有用于容置所述偏心輪的凹槽，使得所述偏心輪具有旋轉(zhuǎn)空間；所述底盤的盤面上開設(shè)有至少三個用于容置所述壓桿的滑槽；所述底盤的外圓周面略小于所述大孔的內(nèi)徑；所述空心套的上部外表面設(shè)有用于樞接所述旋座的圓柱面，所述空心套的內(nèi)孔與所述偏心輪上空心軸的內(nèi)孔樞接； 所述壓桿通過壓桿彈簧連接在所述底座的滑槽內(nèi)，所述壓桿的外端頭用于頂緊所述大孔的內(nèi)圓表面，所述壓桿的內(nèi)端頭用于接觸所述偏心葉片；
所述旋座包括轉(zhuǎn)套和旋臂，所述轉(zhuǎn)套具有中孔，所述中孔樞接所述空心套上部外表面的圓柱面；所述旋臂固定連接在所述轉(zhuǎn)套外側(cè)面上；
所述中心桿的頂部設(shè)有上螺紋段，上螺紋段上連接有螺母；
所述檢測表具通過表具連接機(jī)構(gòu)連接在所述旋座的轉(zhuǎn)臂上。還包括壓蓋，所述壓蓋從下部與所述底盤的底面相連，用于支撐所述偏心輪。還包括壓蓋，所述中心桿的下部設(shè)有臺階圓，所述壓蓋設(shè)在所述臺階圓與所述底盤之間，用于支撐所述偏心輪。還包括壓蓋，所述壓蓋中心設(shè)有螺紋孔；所述中心桿下端設(shè)有螺紋，所述墊板設(shè)在所述內(nèi)臺階的另一側(cè)、通過所述螺紋孔與所述中心桿下端的螺紋相連。旋座的轉(zhuǎn)臂包括側(cè)板、上橫桿、下橫桿和頂緊彈簧，所述頂緊彈簧套設(shè)在下橫桿上；
所述表具連接結(jié)構(gòu)包括壓頭和連接座，所述壓頭中部通過鉸軸連接在所述上橫桿的外端頭，所述壓頭的下部朝向所述大孔內(nèi)表面的側(cè)面設(shè)有外觸頭，所述壓頭的上部朝向所述大孔軸心的側(cè)面設(shè)有內(nèi)觸頭；所述連接座固定連接在所述側(cè)板或上橫桿的頂面，所述檢測表具可拆卸連接在所述連接座上，所述表具的檢測頭接觸所述內(nèi)觸頭。本發(fā)明的檢測方法，按以下步驟進(jìn)行，
1)、將所述壓蓋、偏心輪、底座依次套接在所述中心桿上，然后將所述底座的底面緊密貼合所述內(nèi)臺階端面；
2)、采用扳手扳動偏心輪的空心軸上部的一對相互平行的軸向截平面，使得偏心輪相對于底座轉(zhuǎn)動，進(jìn)而利用偏心輪驅(qū)動所述壓桿向所述大孔內(nèi)表面運動，直至頂緊；
3)、從內(nèi)臺階的另一側(cè)將所述墊板通過螺紋結(jié)構(gòu)緊固地連接在所述中心桿底端；
4)、然后將所述螺母連接到中心桿的上螺紋段上，使得所述中心桿軸向上，由下至上的墊板、壓蓋、偏心輪和底座固定相連，且與所述工件固定相連；再將所述旋座套接在所述底座上空心套的圓柱面上；
5)、將所述表具連接機(jī)構(gòu)和檢測表具連接到旋座上，旋動所述旋座，讀取檢測表具數(shù)
據(jù)；
6)、完畢。本發(fā)明所需完成的任務(wù)是檢測工件上內(nèi)臺階圓端面與大孔之間垂直度的檢測，內(nèi)臺階圓端面和大孔孔面分別為檢測基準(zhǔn)面和被檢測面。利用檢測裝置中底座下部底盤的底面作為定位基準(zhǔn)面，與檢測基準(zhǔn)面面接觸，首先確保了底座軸心與大孔軸心之間的平行關(guān)系；然后，利用偏心輪驅(qū)動三點壓桿(偏心輪與底座同軸心)，使得底座軸心與大孔軸心同心。這樣就確立了檢測的基準(zhǔn)。隨后，利用旋座的轉(zhuǎn)動，利用杠桿式的檢測機(jī)構(gòu)獲取大孔圓周面的數(shù)據(jù)，最終得到定位基準(zhǔn)面與檢測基準(zhǔn)面之間的垂直度數(shù)據(jù)。本發(fā)明特別適合對大型、高精度零部件內(nèi)臺階精度的檢測。


圖I是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖2是圖I的俯視圖，
圖3是圖2中A-A剖視圖，
圖4是本發(fā)明的軸向拆解示意圖，圖5是本發(fā)明中底座的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖6是圖5的俯視圖，
圖7是本發(fā)明中偏心輪的結(jié)構(gòu)示意圖，
圖8是圖7的俯視圖，
圖9是本發(fā)明中偏心輪的立體示意圖中I是工件，Ia是內(nèi)臺階圓端面，Ib是大孔孔面，2是墊板，3是壓桿，4是壓蓋，5是壓桿彈簧，6是偏心輪，61是軸向截平面，62是空心軸外圓，63是空心軸內(nèi)圓，7是底座，71是凹槽，72是滑槽，73是圓柱面，8是旋座，9是表具，10是壓頭，11是頂緊彈簧，12是中心桿， 121是臺階圓，13是螺母。
具體實施例方式本發(fā)明如圖1-9所示包括檢測表具9,還包括中心桿12、旋座8、表具連接機(jī)構(gòu)、 底座7、偏心輪6和壓桿3 ;
所述偏心輪6包括連為一體的輪盤和空心軸；所述輪盤圓周上均部至少三片偏心葉片；所述空心軸上端外表面上部開設(shè)有一對相互平行的軸向截平面61，起旋動偏心輪6 作用；空心軸外圓62用于與底座7的空心套的內(nèi)圓配合，空心軸內(nèi)圓63與所述中心桿12 的桿身外圓柱面活動配合，可轉(zhuǎn)動；如圖7-9所示。所述底座7包括連為一體的底盤和空心套，所述底盤的底面上開設(shè)有用于容置所述偏心輪6的凹槽71，使得所述偏心6輪具有旋轉(zhuǎn)空間；所述底盤的盤面上開設(shè)有至少三個用于容置所述壓桿的滑槽72 ;所述底盤的外圓周面略小于所述大孔的內(nèi)徑；所述空心套的上部外表面設(shè)有用于樞接所述旋座8的圓柱面73，所述空心套的內(nèi)孔與所述偏心輪6上空心軸的內(nèi)孔樞接；底座上空心套圓柱面73的直徑要大于螺母13的外徑，使得與圓柱面 73轉(zhuǎn)動配合的旋座8能在緊固后，自由進(jìn)出；
所述壓桿3通過壓桿彈簧5連接在所述底座7的滑槽72內(nèi)，所述壓桿3的外端頭用于頂緊所述大孔的內(nèi)圓表面，所述壓桿3的內(nèi)端頭用于接觸所述偏心葉片；
所述旋座8包括轉(zhuǎn)套和旋臂,所述轉(zhuǎn)套具有中孔,所述中孔樞接所述空心套上部外表面的圓柱面；所述旋臂固定連接在所述轉(zhuǎn)套外側(cè)面上；
所述中心桿12的頂部設(shè)有上螺紋段，上螺紋段上連接有螺母13 ；
所述檢測表具9通過表具連接機(jī)構(gòu)連接在所述旋座8的轉(zhuǎn)臂上。還包括壓蓋4，所述壓蓋4從下部與所述底盤的底面相連，用于支撐所述偏心輪6。還包括壓蓋4，所述中心桿12的下部設(shè)有臺階圓121，所述壓蓋4設(shè)在所述臺階圓 121與所述底盤之間，用于支撐所述偏心輪6。還包括壓蓋4，所述壓蓋4中心設(shè)有螺紋孔；所述中心桿12下端設(shè)有螺紋，所述墊板2設(shè)在所述內(nèi)臺階的另一側(cè)、通過所述螺紋孔與所述中心桿12下端的螺紋相連。旋座8的轉(zhuǎn)臂包括側(cè)板、上橫桿、下橫桿和頂緊彈簧11，所述頂緊彈簧11套設(shè)在下橫桿上；
所述表具連接結(jié)構(gòu)包括壓頭10和連接座，所述壓頭10中部通過鉸軸連接在所述上橫桿的外端頭，所述壓頭10的下部朝向所述大孔內(nèi)表面的側(cè)面設(shè)有外觸頭，所述壓頭10的上部朝向所述大孔軸心的側(cè)面設(shè)有內(nèi)觸頭；所述連接座固定連接在所述側(cè)板或上橫桿的頂面，所述檢測表具9可拆卸連接在所述連接座上，所述表具9的檢測頭接觸所述內(nèi)觸頭。也就是說壓頭10采用的是杠桿原理將被檢測面的數(shù)據(jù)“傳輸”給表具9。對于該處的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)有技術(shù)中可能有多種結(jié)構(gòu)形式，在此不贅述。本發(fā)明的檢測方法，按以下步驟進(jìn)行，
1)、將所述壓蓋4、偏心輪6、底座7依次套接在所述中心桿12上，然后將所述底座7的底面緊密貼合所述內(nèi)臺階端面(即內(nèi)臺階圓端面la，為檢測基準(zhǔn)面);在加工底座7時，底盤的底面需具有作為工裝基準(zhǔn)面的精度；
2)、采用扳手扳動偏心輪6的空心軸上部的一對相互平行的軸向截平面61，使得偏心輪6相對于底座7轉(zhuǎn)動，進(jìn)而利用偏心輪6驅(qū)動所述壓桿3向所述大孔內(nèi)表面(即大孔孔面 Ib)運動，直至頂緊；實現(xiàn)了在底盤底面貼合內(nèi)臺階圓端面Ia的情況下，同心的底座7、偏心輪6和中心桿12,與大孔軸心保持同軸；
3)、從內(nèi)臺階(即為內(nèi)臺階圓)的另一側(cè)將所述墊板2通過螺紋結(jié)構(gòu)緊固地連接在所述中心桿12底端；實現(xiàn)了上述檢測裝置的定位；
4)、然后將所述螺母13連接到中心桿12的上螺紋段上，使得所述中心桿12軸向上，由下至上的墊板2、壓蓋4、偏心輪6和底座7固定相連，實現(xiàn)了上述檢測裝置的緊固連接；且與所述工件I固定的定位連接；將所述旋座8套接在所述底座7上空心套的圓柱面73上；
5)、將所述表具連接機(jī)構(gòu)和檢測表具9連接到旋座8上，旋動所述旋座8，利用表具9圍繞被檢測面(即大孔孔面Ib)旋轉(zhuǎn)一周，讀取檢測表具9數(shù)據(jù)；
6)、如果數(shù)據(jù)呈現(xiàn)大孔孔面Ib為橢圓，則垂直度有誤差；如讀取為正圓或接近正圓數(shù)據(jù)，則說明垂直度高。完畢。
權(quán)利要求
1.一種具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置，包括檢測表具，其特征在于，還包括中心桿、旋座、表具連接機(jī)構(gòu)、底座、偏心輪和壓桿；所述偏心輪包括連為一體的輪盤和空心軸；所述輪盤圓周上均部至少三片偏心葉片；所述空心軸上端外表面上部開設(shè)有一對相互平行的軸向截平面，起旋動偏心輪作用；所述底座包括連為一體的底盤和空心套，所述底盤的底面上開設(shè)有用于容置所述偏心輪的凹槽，使得所述偏心輪具有旋轉(zhuǎn)空間；所述底盤的盤面上開設(shè)有至少三個用于容置所述壓桿的滑槽；所述底盤的外圓周面略小于所述大孔的內(nèi)徑；所述空心套的上部外表面設(shè)有用于樞接所述旋座的圓柱面，所述空心套的內(nèi)孔與所述偏心輪上空心軸的內(nèi)孔樞接；所述壓桿通過壓桿彈簧連接在所述底座的滑槽內(nèi)，所述壓桿的外端頭用于頂緊所述大孔的內(nèi)圓表面，所述壓桿的內(nèi)端頭用于接觸所述偏心葉片；所述旋座包括轉(zhuǎn)套和旋臂，所述轉(zhuǎn)套具有中孔，所述中孔樞接所述空心套上部外表面的圓柱面；所述旋臂固定連接在所述轉(zhuǎn)套外側(cè)面上；所述中心桿的頂部設(shè)有上螺紋段，上螺紋段上連接有螺母；所述檢測表具通過表具連接機(jī)構(gòu)連接在所述旋座的轉(zhuǎn)臂上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置，其特征在于，還包括壓蓋，所述壓蓋從下部與所述底盤的底面相連，用于支撐所述偏心輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置，其特征在于，還包括壓蓋，所述中心桿的下部設(shè)有臺階圓，所述壓蓋設(shè)在所述臺階圓與所述底盤之間，用于支撐所述偏心輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置，其特征在于，還包括壓蓋，所述壓蓋中心設(shè)有螺紋孔；所述中心桿下端設(shè)有螺紋，所述墊板設(shè)在所述內(nèi)臺階的另一側(cè)、通過所述螺紋孔與所述中心桿下端的螺紋相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置，其特征在于，旋座的轉(zhuǎn)臂包括側(cè)板、上橫桿、下橫桿和頂緊彈簧，所述頂緊彈簧套設(shè)在下橫桿上；所述表具連接結(jié)構(gòu)包括壓頭和連接座，所述壓頭中部通過鉸軸連接在所述上橫桿的外端頭，所述壓頭的下部朝向所述大孔內(nèi)表面的側(cè)面設(shè)有外觸頭，所述壓頭的上部朝向所述大孔軸心的側(cè)面設(shè)有內(nèi)觸頭；所述連接座固定連接在所述側(cè)板或上橫桿的頂面，所述檢測表具可拆卸連接在所述連接座上，所述表具的檢測頭接觸所述內(nèi)觸頭。
6.一種權(quán)利要求I所述具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置的檢測方法，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行，1)、將所述壓蓋、偏心輪、底座依次套接在所述中心桿上，然后將所述底座的底面緊密貼合所述內(nèi)臺階端面；2)、采用扳手扳動偏心輪的空心軸上部的一對相互平行的軸向截平面，使得偏心輪相對于底座轉(zhuǎn)動，進(jìn)而利用偏心輪驅(qū)動所述壓桿向所述大孔內(nèi)表面運動，直至頂緊；3)、從內(nèi)臺階的另一側(cè)將所述墊板通過螺紋結(jié)構(gòu)緊固地連接在所述中心桿底端；4)、然后將所述螺母連接到中心桿的上螺紋段上，使得所述中心桿軸向上，由下至上的墊板、壓蓋、偏心輪和底座固定相連，且與所述工件固定相連；再將所述旋座套接在所述底座上空心套的圓柱面上；5)、將所述表具連接機(jī)構(gòu)和檢測表具連接到旋座上，旋動所述旋座，讀取檢測表具數(shù)據(jù)；6)、完畢。
全文摘要
一種具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置及其檢測方法。涉及一種機(jī)加工零件精度的專門檢測用具及其檢測方法。提供了一種適用于大口徑工件，能快速、方便得出檢測數(shù)據(jù)，且具有極高基準(zhǔn)條件的具有臺階孔工件的內(nèi)臺階端面與大孔軸心垂直度檢測裝置及其檢測方法。包括檢測表具，還包括中心桿、旋座、表具連接機(jī)構(gòu)、底座、偏心輪和壓桿；本發(fā)明所需完成的任務(wù)是檢測工件上內(nèi)臺階圓端面與大孔之間垂直度的檢測，內(nèi)臺階圓端面和大孔孔面分別為檢測基準(zhǔn)面和被檢測面。利用檢測裝置中底座下部底盤的底面作為定位基準(zhǔn)面，與檢測基準(zhǔn)面面接觸。本發(fā)明特別適合對大型、高精度零部件內(nèi)臺階精度的檢測。
文檔編號G01B5/245GK102607381SQ201210077309
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者孫健, 欒伯才, 潘志華 申請人:江蘇揚力數(shù)控機(jī)床有限公司