專利名稱：測量曲軸軸向長度的檢具及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測量工具，具體是一種測量曲軸軸向長度的檢具及其應(yīng)用。
背景技術(shù)：
通常軸類零件的軸向尺寸是用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量，用游標(biāo)卡尺測量曲軸軸向存在 如下不足 (1)游標(biāo)卡尺的兩個測腳是等高的，當(dāng)兩測點(diǎn)不等高的情況下，如P11C曲軸止 推檔到各連桿頸的軸向距離、曲軸止推檔到小頭各臺階的軸向距離要求精度在±0. 1mm以 內(nèi)，采用游標(biāo)卡尺根本無法將卡尺端平，與水平面存在一個夾角a ，因此無法進(jìn)行精確測 量，且在測量較長的軸向距離時，由于每個人對卡尺兩個測腳的測量力不一致，不同的人測 量誤差很大，通常會達(dá)到0. 05-0. 1mm ; (2)無法實(shí)現(xiàn)曲軸在機(jī)床加工工位的在線檢測由于測量不準(zhǔn)，通常的做法是將 曲軸豎起來，放在平臺上，用數(shù)顯高度尺進(jìn)行逐段測量，然后再進(jìn)行換算。由于曲軸很重，吊 上、吊下的很不方便，常常會造成磕碰，且也只能做到加工前或后吊到平臺上檢測，無法實(shí) 現(xiàn)在加工位的在線檢測； (3)為了保證小頭臺階到止推擋的軸向距離，通常是在磨床上安裝數(shù)顯光柵尺，在 止推擋磨好后，將光柵清零，然后按光柵的顯示磨小頭臺階，這樣在一臺機(jī)床上通常需要磨 幾個不同直徑的外圓，當(dāng)幾個外圓的直徑相差較大時，極易發(fā)生砂輪快進(jìn)時與工件相撞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種曲軸曲向尺寸的檢具及本檢 具的應(yīng)用，該檢具測量精度高，可用于在兩測點(diǎn)不等高，且無法用游標(biāo)卡尺進(jìn)行精確測量的 場合進(jìn)行精確測量，還可以方便地實(shí)現(xiàn)曲軸在機(jī)床加工工位的在線測量和避免砂輪快進(jìn)時 與工件相撞，而使曲軸致廢。 本發(fā)明是通過下述的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 —種測量曲軸軸向長度的檢具，在測量架的兩端分別設(shè)有垂直向下的測量臂，所 述測量臂的端頭分別設(shè)有定位塊，其中一個定位塊上設(shè)有定位測頭，在相對于該定位測頭 的所述測量架的另一端設(shè)有測量測頭，該測量測頭設(shè)置在杠桿的一端，該杠桿的另一端與 百分表靠接。 所述的測量測頭設(shè)置在所述杠桿的下部，該杠桿的上部與所述百分表的測桿端靠 接，該杠桿的回轉(zhuǎn)中心可轉(zhuǎn)動設(shè)置在杠桿支座上，該杠桿支座固設(shè)在所述的測量架上，所述 的百分表通過表夾固設(shè)在所述的測量架上。 所述的回轉(zhuǎn)中心到測量測頭與被測曲軸的接觸點(diǎn)的距離與該回轉(zhuǎn)中心到所述百 分表的測桿與所述杠桿的接觸點(diǎn)的距離相等。 在所述杠桿的上部與所述的表夾之間還設(shè)有壓縮彈簧，該杠桿的上部的外側(cè)與設(shè) 置在所述杠桿支座上的調(diào)節(jié)桿靠接。
3
所述的定位測頭和測量測頭均為小鋼球。
所述的定位塊為V形定位塊。 將該檢具應(yīng)用于曲軸軸向長度的檢測和在機(jī)床加工工位上的曲軸軸向長度的在線檢測。 所述應(yīng)用方法包括如下步驟 (1)、做一個與被測曲軸有同等測量條件的標(biāo)準(zhǔn)樣塊所述標(biāo)準(zhǔn)樣塊的V形支撐部位的直徑與被測曲軸的V形支撐部位的直徑相等，所述標(biāo)準(zhǔn)樣塊上的與所述的定位測頭接觸的定位面到該標(biāo)準(zhǔn)樣塊上與所述的測量測頭接觸的測量面的距離加工到被要求尺寸的中差附近，實(shí)測長度值被標(biāo)注在該標(biāo)準(zhǔn)樣塊上，以便按實(shí)測長度對表； (2)、將所述的測量架在所述的標(biāo)準(zhǔn)樣塊上對零將所述的測量架的兩個V形定位塊分別架在所述標(biāo)準(zhǔn)樣塊的軸頸上，所述的定位測頭和測量測頭分別與該標(biāo)準(zhǔn)樣塊的軸頸的右肩面和檢測面接觸，將百分表的讀數(shù)調(diào)整為零； (3)、測量被測曲軸與標(biāo)準(zhǔn)樣塊的長度差值將所述的測量架的兩個V形定位塊分別架在被測曲軸的主軸軸頸上，所述的定位測頭和測量測頭分別與該被測曲軸的主軸軸頸的右肩面和檢測面接觸； (4)、通過所述的百分表進(jìn)行讀數(shù)，該讀數(shù)值為所述被測曲軸與標(biāo)準(zhǔn)樣塊的長度差值； (5)、將第(1)步驟中被標(biāo)注在所述標(biāo)準(zhǔn)樣塊上的長度值與第(4)步驟的讀數(shù)值相加，得到被測曲軸軸向尺寸的長度值。 V形定位塊用于保證測量架能夠穩(wěn)固、牢靠地置于被測工件或標(biāo)準(zhǔn)樣塊上，以便實(shí) 百分表是一種國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的長度測量工具(GB1219-85)，測量范圍為0 3mm等，其測量桿的長度位移(即被測樣件與標(biāo)準(zhǔn)塊的比較差值)，通過機(jī)械傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樤诒肀P的角位移，沿表盤圓周上有均勻的刻度，分度值為0. Olmm。 定位測頭用于測量架置于被測工件或標(biāo)準(zhǔn)樣塊上的軸向定位(即軸向尺寸的測量基準(zhǔn))，以此為基準(zhǔn)實(shí)施測量。 測量測頭是一個焊接在杠桿一端的小鋼球，保證測量時與被測表面保持點(diǎn)接觸，以保證測量結(jié)果的唯一性。 杠桿支座是將杠桿固定在測量架上，通過杠桿支座上的調(diào)節(jié)桿調(diào)整螺釘可以調(diào)整杠桿在自由狀態(tài)(即非測量狀態(tài))下的初始位置。 回轉(zhuǎn)中心到測量測頭與被測曲軸接觸點(diǎn)的距離，與該回轉(zhuǎn)中心到百分表測桿與杠桿接觸點(diǎn)的距離相等，作用是將被測曲軸與標(biāo)準(zhǔn)樣塊的比較差值等值轉(zhuǎn)換為百分表測量桿的長度位移。 本檢具可用于無法用游標(biāo)卡尺精確測量的場合，精確測量曲軸軸向長度，方便的實(shí)現(xiàn)曲軸長度在機(jī)床加工工位的在線測量和避免砂輪快進(jìn)時與工件相撞，而使曲軸致廢。
本發(fā)明的積極效果是 1、在兩測點(diǎn)不等高、無法用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測量的情況下，使用本檢具可以準(zhǔn)確測量出曲軸軸向長度； 2、本檢具標(biāo)準(zhǔn)樣塊的測量條件與被測樣件一致，兩不等高的的測點(diǎn)是按實(shí)際軸設(shè)
4計(jì)的，百分表的讀數(shù)是與標(biāo)準(zhǔn)樣塊的比對誤差，采用一個等臂杠桿將測量誤差反應(yīng)在百分表上讀出，可以方便地實(shí)現(xiàn)曲軸在機(jī)床加工工位的在線測量，且具有使用方便、便于制造和測量精度高的特點(diǎn)，不同人的測量誤差不超過0. 01mm ; 3、簡化了工序，采用該檢具后，可將止推擋和小頭臺階分開磨削，并且很好地保證止推擋到小頭臺階的軸向尺寸，避免上述相撞而使曲軸致廢。


圖1為本發(fā)明的檢具的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明檢具測量標(biāo)準(zhǔn)樣塊時的配合示意圖； 圖3為本發(fā)明檢具中的V形定位塊與標(biāo)準(zhǔn)樣塊的配合示意圖； 圖4為本發(fā)明檢具測量時比較差值的示意圖； 圖5為本發(fā)明檢具在線測量示意圖。 圖中1.杠桿支座2.杠桿3.表夾4.測量架5.定位測頭6.標(biāo)準(zhǔn)樣塊7.壓板8.底座9.壓縮彈簧10.百分表11.測量測頭12.回轉(zhuǎn)中心13.測量臂14.定位塊15調(diào)節(jié)桿16.曲軸17.磨床頂尖
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步的說明。
實(shí)施例 參照圖1圖3，本發(fā)明測量曲軸軸向長度的檢具，在測量架4的兩端分別設(shè)有垂直向下的測量臂13，測量臂13的端頭分別設(shè)有定位塊14，其中一個定位塊14上設(shè)有定位測頭5，在相對于該定位測頭5的測量架4的另一端設(shè)有測量測頭11，該測量測頭11設(shè)置在杠桿2的一端，該杠桿2的另一端與百分表10靠接。 測量測頭11設(shè)置在杠桿2的下部，該杠桿2的上部與百分表10的測桿端靠接，杠桿2的回轉(zhuǎn)中心12可轉(zhuǎn)動設(shè)置在杠桿支座1上，杠桿2可繞回轉(zhuǎn)中心12轉(zhuǎn)動，該杠桿支座1固設(shè)在測量架4上，百分表10通過表夾3固設(shè)在測量架4上。 回轉(zhuǎn)中心12到測量測頭11與被測曲軸16接觸點(diǎn)的距離與該回轉(zhuǎn)中心12到百分表10的測桿與杠桿2接觸點(diǎn)的距離相等。 在杠桿2的上部與表夾3之間還設(shè)有壓縮彈簧9，該杠桿2的上部的外側(cè)與設(shè)置在杠桿支座1上的調(diào)節(jié)桿15靠接。 定位測頭5為一個小鋼球，測量測頭11為另一個同樣的小鋼球，保證測量時與被測表面保持點(diǎn)接觸，以保證測量結(jié)果的唯一性。 定位塊14為V形定位塊，V形定位塊用于保證測量架4能夠穩(wěn)固、牢靠地置于被測曲軸16上，以便實(shí)施測量。 百分表10是一種國家標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的長度測量工具(GB1219-85)，測量范圍為0 3mm等，其測量桿的長度位移(即被測樣件與標(biāo)準(zhǔn)塊的比較差值)，通過機(jī)械傳動系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樤诒肀P的角位移，沿表盤圓周上有均勻的刻度，分度值為0. Olmm。
定位測頭5用于測量架4置于被測曲軸16或標(biāo)準(zhǔn)樣塊6上的軸向定位(即軸向尺寸的測量基準(zhǔn))，以此為基準(zhǔn)實(shí)施測量。
杠桿支座1將杠桿2固定在測量架4上，通過杠桿支座1上的調(diào)節(jié)桿15可以調(diào)整 杠桿2在自由狀態(tài)(即非測量狀態(tài))下的初始位置。 回轉(zhuǎn)中心12固定在杠桿支座1上，回轉(zhuǎn)中心12到測量測頭11與被測曲軸16接 觸點(diǎn)的距離與該回轉(zhuǎn)中心到百分表10的測桿與杠桿2的接觸點(diǎn)的距離相等，作用是將被測 曲軸16與標(biāo)準(zhǔn)樣塊6的比較差值等值轉(zhuǎn)換為百分表10測量桿的長度位移。
如圖4所示，被測曲軸16與標(biāo)準(zhǔn)樣塊6的比較差值S使杠桿2的測量測頭11向 右位移(轉(zhuǎn)動) 一個S值，由于回轉(zhuǎn)中心12到測量測頭11與被測曲軸16接觸點(diǎn)的距離B 與回轉(zhuǎn)中心12到百分表10的測桿與杠桿2的接觸點(diǎn)的距離A相等，因此該值被等值轉(zhuǎn)換 為百分表10測量桿的長度位移S 。 參照圖2 圖5，將該檢具應(yīng)用于曲軸16軸向長度的檢測和在機(jī)床加工工位上的
曲軸16軸向長度的在線檢測，本例中檢測固定在磨床頂尖17上的曲軸16的第IV主軸臺
肩到曲軸小頭臺階的長度。 該檢具的應(yīng)用方法包括如下步驟 (1)、做一個與被測曲軸16有同等測量條件的標(biāo)準(zhǔn)樣塊6 :標(biāo)準(zhǔn)樣塊6的V形支撐 部位的直徑與被測曲軸16的V形支撐部位的直徑相等，直徑為小90. 4mm，標(biāo)準(zhǔn)樣塊6上的 與定位測頭5接觸的定位面到該標(biāo)準(zhǔn)樣塊6上與測量測頭11接觸的測量面的距離加工到 被要求尺寸的中差附近，實(shí)測長度值為425. 23mm，標(biāo)注在該標(biāo)準(zhǔn)樣塊6上，以便按實(shí)測長度 對表； (2)、將測量架4在標(biāo)準(zhǔn)樣塊6上對零將測量架4的兩個V形定位塊14分別架在 標(biāo)準(zhǔn)樣塊6的軸頸上，定位測頭5和測量測頭11分別與該標(biāo)準(zhǔn)樣塊6的軸頸的右肩面和檢 測面接觸，將百分表10的讀數(shù)調(diào)整為零； (3)、測量被測曲軸與標(biāo)準(zhǔn)樣塊的長度差值將測量架4的兩個V形定位塊14分別 架在被測曲軸16的第I、 IV主軸軸頸上，定位測頭5和測量測頭11分別與該被測曲軸16 的第IV主軸軸頸右肩面和曲軸小頭臺階檢測面接觸； (4)、通過百分表10進(jìn)行讀數(shù)，該讀數(shù)值為被測曲軸16與標(biāo)準(zhǔn)樣塊6的長度差值， 該百分表有八格刻度值，當(dāng)百分表表針相對零位為逆時針旋轉(zhuǎn)時的讀數(shù)為正值，反之則為 負(fù)值，本例中讀數(shù)值為+0. 08mm ; (5)、將第(1)步驟中被標(biāo)注在所述標(biāo)準(zhǔn)樣塊上的長度值與第(4)步驟的讀數(shù)值相 加，得到被測曲軸軸向尺寸的長度值，本例中該長度值為425. 23mm+0. 08mm = 425. 31mm。
標(biāo)準(zhǔn)樣塊6的制作在一般的外圓磨床上即可完成，標(biāo)準(zhǔn)樣塊6的V形支撐部位的 外圓、標(biāo)準(zhǔn)樣塊6上與定位測頭5接觸的定位面和與測量測頭11接觸的測量面要求在磨床 上一次裝夾完成，以保證定位面與外圓中心線的垂直度。標(biāo)準(zhǔn)樣塊6上與定位測頭5接觸 的定位面到標(biāo)準(zhǔn)樣塊6上與測量測頭11接觸的測量面的距離一般加工到被要求尺寸的中 差附近，最終的實(shí)測尺寸一般要求拿到計(jì)量室進(jìn)行精確測量后標(biāo)注在標(biāo)準(zhǔn)樣塊6的規(guī)定位 置上，以便在測量時按實(shí)測尺寸對表。 標(biāo)準(zhǔn)樣塊6通過壓板7設(shè)置在底座8上，以方便使用。
權(quán)利要求
一種測量曲軸軸向長度的檢具，其特征是在測量架的兩端分別設(shè)有垂直向下的測量臂，所述測量臂的端頭分別設(shè)有定位塊，其中一個定位塊上設(shè)有定位測頭，在相對于該定位測頭的所述測量架的另一端設(shè)有測量測頭，該測量測頭設(shè)置在杠桿的一端，該杠桿的另一端與百分表靠接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量曲軸軸向長度的檢具，其特征是所述的測量測頭設(shè)置 在所述杠桿的下部，該杠桿的上部與所述百分表的測桿端靠接，該杠桿的回轉(zhuǎn)中心可轉(zhuǎn)動 設(shè)置在杠桿支座上，該杠桿支座固設(shè)在所述的測量架上，所述的百分表通過表夾固設(shè)在所 述的測量架上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量曲軸軸向長度的檢具，其特征是所述的回轉(zhuǎn)中心到測 量測頭與被測曲軸的接觸點(diǎn)的距離與該回轉(zhuǎn)中心到所述百分表的測桿與所述杠桿的接觸 點(diǎn)的距離相等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量曲軸軸向長度的檢具，其特征是在所述杠桿的上部與 所述的表夾之間還設(shè)有壓縮彈簧，該杠桿的上部的外側(cè)與設(shè)置在所述杠桿支座上的調(diào)節(jié)桿靠接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的測量曲軸軸向長度的檢具，其特征是所述的定位 測頭和測量測頭均為小鋼球。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量曲軸軸向長度的檢具，其特征是所述的定位塊為V形 定位塊。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量曲軸軸向長度的檢具，其特征是將該檢具應(yīng)用于曲軸 軸向長度的檢測和在機(jī)床加工工位上的曲軸軸向長度的在線檢測。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量曲軸軸向長度的檢具，其特征是所述應(yīng)用方法包括如 下步驟(1) 、做一個與被測曲軸有同等測量條件的標(biāo)準(zhǔn)樣塊所述標(biāo)準(zhǔn)樣塊的V形支撐部位的 直徑與被測曲軸的V形支撐部位的直徑相等，所述標(biāo)準(zhǔn)樣塊上的與所述的定位測頭接觸的 定位面到該標(biāo)準(zhǔn)樣塊上與所述的測量測頭接觸的測量面的長度加工到被要求尺寸的中差 附近，實(shí)測長度值被標(biāo)注在該標(biāo)準(zhǔn)樣塊上；(2) 、將所述的測量架在所述的標(biāo)準(zhǔn)樣塊上對零將所述的測量架的兩個V形定位塊分 別架在所述標(biāo)準(zhǔn)樣塊的軸頸上，所述的定位測頭和測量測頭分別與該標(biāo)準(zhǔn)樣塊的軸頸的右 肩面和檢測面接觸，將百分表的讀數(shù)調(diào)整為零；(3) 、測量被測曲軸與標(biāo)準(zhǔn)樣塊的長度差值將所述測量架的兩個V形定位塊分別架在 所述被測曲軸的主軸軸頸上，所述的定位測頭和測量測頭分別與該被測曲軸的主軸軸頸的 右肩面和檢測面接觸；(4) 、通過所述的百分表進(jìn)行讀數(shù)，該讀數(shù)值為所述被測曲軸與標(biāo)準(zhǔn)樣塊的長度差值；(5) 、將第(1)步驟中被標(biāo)注在所述標(biāo)準(zhǔn)樣塊上的長度值與第(4)步驟的讀數(shù)值相加， 得到所述被測曲軸軸向尺寸的長度值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量曲軸軸向長度的檢具及其應(yīng)用，其特征是在測量架的兩端分別設(shè)有垂直向下的測量臂，所述測量臂的端頭分別設(shè)有定位塊，其中一個定位塊上設(shè)有定位測頭，在相對于該定位測頭的所述測量架的另一端設(shè)有測量測頭，該測量測頭設(shè)置在杠桿的一端，該杠桿的另一端與百分表靠接；本發(fā)明還公開了將該檢具應(yīng)用于曲軸軸向長度的檢測和在機(jī)床加工工位上的曲軸軸向長度的在線檢測方法。該檢具測量精度高，可用于在兩測點(diǎn)不等高，且無法用游標(biāo)卡尺進(jìn)行精確測量的場合進(jìn)行精確測量，還可以方便地實(shí)現(xiàn)曲軸在機(jī)床加工工位的在線測量和避免砂輪快進(jìn)時與工件相撞，而使曲軸致廢。
文檔編號G01B5/02GK101776429SQ20101010984
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月13日
發(fā)明者張淑琪, 易麗群, 李鴻飛 申請人:桂林福達(dá)曲軸有限公司