機械零件圓柱度誤差的四點法測量裝置及測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于機械零件檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種機械零件圓柱度誤差的四點法 測量裝置，本發(fā)明還涉及機械零件圓柱度誤差的四點法測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前在機械加工車間測量零件圓柱度誤差普遍采用的方法是兩點法測量法和三 點法測量法，這兩種方法都存在難以克服的局限性。兩點法測量零件的圓柱度誤差是利用 千分尺的兩個測頭與工件相接觸，測量零件各個截面的尺寸變化情況，從而判斷零件的圓 柱度誤差大小。兩點法測量法雖然簡單易行，但是該方法僅適宜于測量零件的圓柱度誤差 呈偶棱圓時的狀況，對于呈奇棱圓的圓柱度誤差，該方法則不適用。
[0003] 三點法測量法是利用V型塊和千分表構(gòu)成測量裝置，在該方法中，將被測零件放 置在V型塊上，轉(zhuǎn)動被測零件，則千分表指針擺動的幅值就與被測零件的圓柱度誤差的大 小相關(guān)。但該方法僅適宜測量零件的圓柱度誤差呈奇棱圓時的狀況，對呈偶棱圓狀態(tài)的圓 柱度誤差則不敏感。因此上述兩種測量方法均存在很大的局限性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種機械零件圓柱度誤差的四點法測量裝置，解決現(xiàn)有技術(shù) 中兩點法測量法和三點法測量法各自都存在局限性、不能通用于偶棱圓和奇棱圓圓柱度誤 差測量的問題。
[0005] 本發(fā)明的另一目的是提供機械零件圓柱度誤差的四點法測量方法。
[0006] 本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：機械零件圓柱度誤差的四點法測量裝置，包括V型 塊a和V型塊b，V型塊a的兩個側(cè)面分別固接有滑柱，V型塊b的兩個側(cè)面分別設(shè)置有凹 槽，凹槽與滑柱的形狀相匹配，V型塊a的V型槽與V型塊b的V型槽相對設(shè)置，V型塊b的 底面上設(shè)置有千分表。
[0007] 本發(fā)明的特點還在于：
[0008] 千分表通過磁性表座固定在V型塊b的底面上。
[0009] 本發(fā)明的另一個技術(shù)方案是：機械零件圓柱度誤差的四點法測量方法，采用機械 零件圓柱度誤差的四點法測量裝置，其結(jié)構(gòu)為：包括V型塊a和V型塊b，V型塊a的兩個側(cè) 面分別固接有滑柱，V型塊b的兩個側(cè)面分別設(shè)置有凹槽，凹槽與滑柱的形狀相匹配，V型塊 a的V型槽與V型塊b的V型槽相對設(shè)置，V型塊b的底面上設(shè)置有千分表，千分表通過磁 性表座固定在V型塊b的底面上。
[0010] 具體按照以下步驟實施：
[0011] 步驟1、向上滑動V型塊b，使V型塊b的V型槽與V型塊a的V型槽分開，將被測 零件放置在V型塊a的V型槽與V型塊b的V型槽之間；
[0012] 步驟2、將被測零件轉(zhuǎn)動360°，轉(zhuǎn)動被測零件的同時讀取千分表指針擺動的次數(shù) 和顯示值，將該擺動次數(shù)記為N，則N即為被測零件的圓柱度棱數(shù)；
[0013] 步驟3、將千分表的顯示值設(shè)定為目標值，并且將V型塊a的夾角值及V型塊b的 夾角值的變動范圍均設(shè)置在30°~150°之間，然后對V型塊a的夾角值及V型塊b的夾 角值進行仿真運算，即得到圓柱度棱數(shù)為N的被測零件所對應(yīng)的V型塊a及V型塊b夾角 的最佳值組合；
[0014] 步驟4、根據(jù)步驟3得出的V型塊a及V型塊b夾角的最佳值組合選定最佳的V型 塊a和V型塊b，將被測零件按照步驟1中的方式放置在選定的V型塊a和V型塊b之間；
[0015] 步驟5、將被測零件轉(zhuǎn)動360°，轉(zhuǎn)動被測零件的同時讀取千分表的測量值并將其 記錄為Y，對Y進行仿真運算，得到Y(jié)相對于被測零件圓柱度誤差的反映值并將其記錄為F， 則被測零件的圓柱度誤差為Y/F。
[0016] 本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明采用兩個V型塊對被測零件的圓柱度誤差進行測 量，克服了現(xiàn)有技術(shù)中兩點法測量法和三點法測量法各自都存在局限性、不能通用于偶棱 圓和奇棱圓圓柱度誤差測量的問題。本發(fā)明的測量方法對圓柱度誤差值具有良好的放大效 果，便于觀察和準確讀值。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明機械零件圓柱度誤差的四點法測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2是本發(fā)明機械零件圓柱度誤差的四點法測量裝置拆分后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明機械零件圓柱度誤差的四點法測量裝置中千分表具體的安裝方式 示意圖。
[0020] 圖中，1.V型塊a，2.V型塊b，3.滑柱，4.凹槽，5.千分表，6.磁性表座，7.被測零 件。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述：
[0022] 本發(fā)明機械零件圓柱度誤差的四點法測量裝置，如圖1、圖2所示，包括V型塊al 和V型塊b2, V型塊al的兩個側(cè)面分別固接滑柱3, V型塊b2的兩個側(cè)面分別設(shè)置有凹槽 4,凹槽4與滑柱3的形狀相匹配。將滑柱3安裝入凹槽4中后，V型塊al的V型槽與V型 塊b2的V型槽相對設(shè)置，V型塊b2的底面上設(shè)置有千分表5,如圖3所示，優(yōu)選地，通過采 用磁性表座6將千分表5固定在V型塊b2的底面上。
[0023] 本發(fā)明機械零件圓柱度誤差的四點法測量方法，具體按照以下步驟實施：
[0024] 步驟1、向上滑動V型塊b2,使V型塊b2的V型槽與V型塊al的V型槽分開，將 被測零件7放置在V型塊al的V型槽與V型塊b2的V型槽之間，該被測零件7為圓柱體 狀，放置時使被測零件7的側(cè)面與V型塊al的V型槽及V型塊b2的V型槽相切；
[0025] 步驟2、將被測零件7轉(zhuǎn)動360°，轉(zhuǎn)動被測零件7的同時讀取千分表5指針擺動 的次數(shù)和顯示值，將該擺動次數(shù)記為N，則N即為被測零件7的圓柱度棱數(shù)；由于被測零件7 存在圓柱度誤差，則在轉(zhuǎn)動被測零件7的同時，V型塊b2會沿著滑柱3上下滑動，并且?guī)?V型塊b2底面上設(shè)置的千分表5上下移動，千分表5的指針因此而擺動；
[0026] 步驟3、在Pro/Engineer操作軟件中將千分表5的顯示值設(shè)定為目標值并使其最 大化，并且將V型塊al及V型塊b2的夾角變動范圍均設(shè)置在30°~150°之間，利用Pro/ Engineer操作軟件進行仿真運算，即得到圓柱度棱數(shù)為N的被測零件7所對應(yīng)的V型塊al 及V型塊b2夾角的最佳值組合；
[0027] 步驟4、根據(jù)步驟3得出的V型塊al及V型塊b2夾角的最佳值組合選定最佳的V 型塊al和V型塊b2,將被測零件7按照步驟1所述的方式放置在選定的V型塊al和V型 塊b2之間；
[0028] 步驟5、將被測零件7轉(zhuǎn)動360°，轉(zhuǎn)動被測零件7的同時讀取千分表5的測量值 并將其記錄為Y，在Pro/Engineer操作軟件中對Y進行仿真運算，得到Y(jié)相對于被測零件7 圓柱度誤差的反映值并將其記錄為F，則被測零件7的圓柱度誤差為Y/F。
[0029] 對于圓柱度棱數(shù)在10以內(nèi)的被測零件，經(jīng)過Pro/Engineer操作軟件的仿真運算 后，得到的V型塊al及V型塊b2夾角的最佳值組合以及圓柱度誤差的反映值F詳見下表 所示：
[0030]表1
[0032] 選擇九個不同棱數(shù)圓柱度誤差的被測零件，分別利用本發(fā)明的方法測量圓柱度誤 差，再利用現(xiàn)有的兩點法及三點法測量圓柱度誤差，三種方法得出的圓柱度誤差值見下表 所示：
[0033]表2
[0035] 由上表可以看出，當(dāng)被測零件的圓柱度棱數(shù)為偶數(shù)時，采用本發(fā)明的方法得出的 圓柱度誤差值與兩點法非常接近，并且都與三點法相差較遠；當(dāng)被測零件的圓柱度棱數(shù)為 奇數(shù)時，采用本發(fā)明的方法得出的圓柱度誤差值與三點法非常接近，并且都與兩點法相差 較遠。這正是因為兩點法只適合測量零件的圓柱度誤差呈偶棱圓時的狀況，而三點法只適 合測量零件的圓柱度誤差呈奇棱圓時的狀況。但本發(fā)明的四點法測量法對于呈偶棱圓或呈 奇棱圓的圓柱度誤差都很適合。
[0036] 本發(fā)明的四點法測量圓柱度誤差的優(yōu)點在于：
[0037] 1.克服了兩點法和三點法對圓柱度誤差棱數(shù)的敏感性，利用工程軟件進行仿真發(fā) 現(xiàn)，無論是呈偶棱圓或呈奇棱圓的圓柱度誤差，用四點法進行測量，都有較滿意的結(jié)果。
[0038] 2.測量值對真實誤差值的放大效果：用工程軟件對四點法測量圓柱度誤差的測 值進行仿真，對棱數(shù)為10以內(nèi)的圓柱度誤差進行仿真測量，可以得出：呈偶棱圓的平均放 大倍數(shù)約為5. 82,呈奇棱圓的平均放大倍數(shù)約為4. 06。
[0039] 3.和兩點法、三點法一樣，具有操作簡單、成本低廉的優(yōu)點，適合在生產(chǎn)車間里對 機械零件的圓柱度誤差進行測量。
【主權(quán)項】
1. 機械零件圓柱度誤差的四點法測量裝置，其特征在于，包括V型塊a(1)和V型塊 b(2)，V型塊a(1)的兩個側(cè)面分別固接有滑柱（3)，V型塊b(2)的兩個側(cè)面分別設(shè)置有凹 槽（4)，所述的凹槽（4)與所述的滑柱（3)的形狀相匹配，V型塊a(l)的V型槽與V型塊 b(2)的V型槽相對設(shè)置，V型塊b(2)的底面上設(shè)置有千分表（5)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的機械零件圓柱度誤差的四點法測量裝置，其特征在于，所述 的千分表（5)通過磁性表座（6)固定在V型塊b(2)的底面上。3. 機械零件圓柱度誤差的四點法測量方法，其特征在于，采用機械零件圓柱度誤差的 四點法測量裝置，其結(jié)構(gòu)為：包括V型塊a(1)和V型塊b⑵，V型塊a(1)的兩個側(cè)面分別 固接有滑柱（3)，V型塊b(2)的兩個側(cè)面分別設(shè)置有凹槽（4)，所述的凹槽（4)與所述的滑 柱⑶的形狀相匹配，V型塊a(1)的V型槽與V型塊b(2)的V型槽相對設(shè)置，V型塊b(2) 的底面上設(shè)置有千分表（5)，所述的千分表（5)通過磁性表座（6)固定在V型塊b(2)的底 面上； 具體按照以下步驟實施： 步驟1、向上滑動V型塊b(2)，使V型塊b(2)的V型槽與V型塊a(1)的V型槽分開， 將被測零件（7)放置在V型塊a(1)的V型槽與V型塊b(2)的V型槽之間； 步驟2、將被測零件（7)轉(zhuǎn)動360°，轉(zhuǎn)動被測零件（7)的同時讀取千分表（5)指針擺 動的次數(shù)和顯示值，將該擺動次數(shù)記為N，則N即為被測零件（7)的圓柱度棱數(shù)； 步驟3、將千分表（5)的顯示值設(shè)定為目標值，并且將V型塊a(l)的夾角值及V型塊b(2)的夾角值的變動范圍均設(shè)置在30°~150°之間，然后對V型塊a(l)的夾角值及V 型塊b(2)的夾角值進行仿真運算，即得到圓柱度棱數(shù)為N的被測零件（7)所對應(yīng)的V型塊 a(1)及V型塊b(2)夾角的最佳值組合； 步驟4、根據(jù)步驟3得出的V型塊a(l)及V型塊b(2)夾角的最佳值組合選定最佳的V型塊a(1)和V型塊b(2)，將被測零件（7)按照步驟1所述的方式放置在選定的V型塊a(1) 和V型塊b(2)之間； 步驟5、將被測零件（7)轉(zhuǎn)動360°，轉(zhuǎn)動被測零件（7)的同時讀取千分表（5)的測量 值并將其記錄為Y，對Y進行仿真運算，得到Y(jié)相對于被測零件（7)圓柱度誤差的反映值并 將其記錄為F，則被測零件（7)的圓柱度誤差為Y/F。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種機械零件圓柱度誤差的四點法測量裝置，包括V型塊a和V型塊b，V型塊a的兩個側(cè)面分別固接有滑柱，V型塊b的兩個側(cè)面分別設(shè)置有凹槽，凹槽與滑柱的形狀相匹配，V型塊a的V型槽與V型塊b的V型槽相對設(shè)置，V型塊b的底面上設(shè)置有千分表。本發(fā)明還公開了機械零件圓柱度誤差的四點法測量方法。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中兩點法測量法和三點法測量法各自都存在局限性、不能通用于偶棱圓和奇棱圓圓柱度誤差測量的問題。本發(fā)明的測量方法對圓柱度誤差值具有良好的放大效果，便于觀察和準確讀值。
【IPC分類】G01B5/20
【公開號】CN104930953
【申請?zhí)枴緾N201510344483
【發(fā)明人】張遠平
【申請人】西安理工大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年6月19日