一种轴类零件小半圆直径的测量装置及方法

技术领域

本申请涉及小半圆直径量具技术领域，更具体地说，涉及一种轴类零件小半圆直径的测量装置及方法。

背景技术

在机械加工中，经常需要检测轴类零部件上一些非完整圆的半径直径，相对于完整圆的直径测量，非完整圆的直径测量比较困难，由于不存在直径上的对应点以及圆心的不确定性，很难直接使用通用量具进行测量，尤其对于不足一半的小半圆，目前，在实际应用中，非完整圆的直径大多是通过对借助通用量具测得的某些尺寸进行计算后间接求得，不仅测量误差较大，而且计算方法复杂繁琐，为了满足大批量生产中快速、高精度检测的要求，探讨半圆直径的快速测量原理，是解决这一问题的第一步，因此，有必要对小半圆直径的测量原理进行研究。

因此，如何解决现有的小半圆直径测量误差较大，计算方法复杂繁琐，不利于快速精确检测的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。

发明内容

为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种轴类零件小半圆直径的测量装置及方法，其能够解决现有的小半圆直径测量误差较大，计算方法复杂繁琐，不利于快速精确检测的问题。本申请提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

本申请提供了一种轴类零件小半圆直径的测量装置，包括有百分表支架、百分表和对表样件，所述百分表支架包括有支撑部和表架板，所述支撑部开设有V型槽，所述表架板连接在所述支撑部上、并在远离所述支撑部的一端设置有供所述百分表伸入的安装孔和用于将所述百分表固定在所述安装孔内的限位组件；所述V型槽的两个槽壁和所述安装孔均相对于第一平面镜像对称，且所述安装孔和所述百分表的轴线位于所述第一平面上；所述对表样件包括有用于与所述V型槽的槽壁相接触的第一轴颈和用于与所述百分表的测量头相接触的第二轴颈。

优选地，所述V型槽的两个槽壁的夹角为120度。

优选地，所述安装孔内设置有开口衬套，所述限位组件包括与所述安装孔贯通的调节螺孔和位于所述调节螺孔内并能够与所述开口衬套相接触的调节螺钉。

优选地，所述支撑部上远离所述V型槽的一侧设置有安装面，所述安装面与所述第一平面垂直，所述表架板平铺连接在所述安装面上。

优选地，所述安装面和所述表架板之间通过定位销孔和定位销定位，且所述定位销孔相对于所述第一平面镜像对称。

优选地，所述安装面和所述表架板通过连接螺孔和连接螺栓连接，且所述连接螺孔和所述连接螺栓相对于所述第一平面对称设置有多组。

优选地，所述第一轴颈大于所述第二轴颈。

本申请还提供了一种轴类零件小半圆直径的测量方法，基于如上所述轴类零件小半圆直径的测量装置，包括：

根据设计图纸获取待测工件的第三轴颈和小半圆轴颈的设计尺寸，并根据所述第三轴颈和所述小半圆轴颈的设计尺寸加工所述对表样件的第一轴颈和第二轴颈，以使得所述第一轴颈与所述第三轴颈的设计尺寸一致，所述第二轴颈与所述小半圆轴颈的设计尺寸一致；

将所述V型槽的两个槽壁与所述第一轴颈相接触、并使得所述百分表的测量头与所述第二轴颈相接触，将所述百分表的读数调零；

将所述V型槽的两个槽壁与所述第三轴颈相接触、并使得所述百分表的测量头与待测工件的小半圆轴颈相接触，通过百分表读数获取所述第二轴颈与所述小半圆轴颈的半径差为所述小半圆轴颈的预加工差值，并计算得出所述小半圆轴颈的尺寸。

本申请还提供了一种轴类零件小半圆直径的测量方法，基于如上所述轴类零件小半圆直径的测量装置，包括：

获取待测工件端部的第三轴颈的尺寸，并根据所述第三轴颈的尺寸加工所述对表样件，以使得所述第一轴颈与所述第三轴颈同尺寸，并获取所述对表样件的第二轴颈尺寸；

将所述V型槽的两个槽壁与所述第一轴颈相接触、并使得所述百分表的测量头与所述第二轴颈相接触，将所述百分表的读数调零；

将所述V型槽的两个槽壁与所述第三轴颈相接触、并使得所述百分表的测量头与待测工件的小半圆轴颈相接触，通过百分表读数获取所述第二轴颈与所述小半圆轴颈的半径差为第一差值；

根据所述第二轴颈和所述第一差值计算所述小半圆轴颈的尺寸。

本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在使用时，可以根据设计图纸获取待测工件的第三轴颈和小半圆轴颈的设计尺寸，并根据所述第三轴颈和所述小半圆轴颈的设计尺寸加工所述对表样件的第一轴颈和第二轴颈，以使得第一轴颈的尺寸与第三轴颈的设计尺寸一致，第二轴颈的尺寸与小半圆轴颈的设计尺寸一致；先将所述V型槽的两个槽壁与所述第一轴颈相接触、并使得所述百分表的测量头与所述第二轴颈相接触，将所述百分表的读数调零；再将所述V型槽的两个槽壁与所述第三轴颈相接触、并使得所述百分表的测量头与待测工件的小半圆轴颈相接触，通过百分表读数获取所述第二轴颈与所述小半圆轴颈的半径差为所述小半圆轴颈的预加工差值，同时计算可得出待测工件的小半圆轴颈的实际尺寸，进而方便对小半圆轴颈进行加工。在另一种使用方式中，由于待测工件的端部为整圆、形成第三轴颈，可以根据图纸或者测量得出尺寸，根据待测工件的第三轴颈尺寸加工一个对表样件，以使得对表样件的第一轴颈与待测工件的第三轴颈尺寸一致，以保证对表样件和待测工件位于V型槽内的支撑位置一致，同时获取对表样件的第二轴颈尺寸；当V型槽与第一轴颈相接触时、百分表的测量头与第二轴颈相接触，进而可以将百分表调零，当V型槽与第三轴颈相接触时，百分表的测量头与小半圆轴颈相接触，通过百分表即可得出第二轴颈与小半圆轴颈的半径差为第一差值，如此，根据第二轴颈和第一差值进而计算得出小半圆轴颈的尺寸。如此设置，采用的工装结构简单，对操作人员要求低，安装调节方便，减少了测量过程中计算以及计算误差，提高了测量效率，还可以适应相似结构的小半圆轴颈的测量，测量方式通用性高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据一些示例性实施例示出的本轴类零件小半圆直径的测量装置的百分表调零时的结构示意图；

图2是根据一些示例性实施例示出的本轴类零件小半圆直径的测量装置测量时的结构示意图；

图3是根据一些示例性实施例示出的百分表支架的侧视图；

图4是根据一些示例性实施例示出的百分表支架的俯视图；

图5是根据一些示例性实施例示出的百分表支架的剖视图；

图6是根据一些示例性实施例示出的对表样件的结构图；

图7是根据一些示例性实施例示出的待测工件的结构图。

图中：1、百分表；2、百分表支架；3、对表样件；4、待测工件；5、调节螺钉；6、调节螺孔；7、安装孔；8、开口衬套；9、表架板；10、定位销；11、连接螺孔；12、连接螺栓；13、支撑部；14、定位销孔；15、第二轴颈；16、第一轴颈；17、第三轴颈；18、小半圆轴颈。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与本申请的一些方面相一致的装置或方法的例子。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

以下，参照附图对实施例进行说明。此外，下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明内容起任何限定作用。另外，下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。

参考图1-7，本具体实施方式提供了一种轴类零件小半圆直径的测量装置，包括百分表支架2、百分表1和对表样件3，其中，百分表支架2包括有支撑部13和表架板9，支撑部13上开设有V型槽，通过V型槽的槽壁可以与对表样件3的轴颈相接触，进而方便对待测工件4进行比对；表架板9的一端固定在支撑部13上、另一端用于连接百分表1，具体地，表架板9的端部设置有安装孔7和限位组件，安装时将百分表1插入到安装孔7内，调整至合适位置，再通过限位组件将百分表1固定在安装孔7内，进而实现百分表1与表架板9之间的位置固定，这里，安装孔7沿垂直于表架板9的方向贯穿，以使得百分表1的测量方向与表架板9垂直。

这里，将垂直于表架板9的一个平面设置为第一平面，其中，V型槽的两个槽壁以及安装孔7均相对于第一平面镜像对称，以使得安装孔7和百分表1的轴线位于第一平面上，这样，当对表样件3的外周面与V型槽的槽壁相接触时，安装孔7沿对表样件3的径向延伸，以使得百分表1可以沿对表样件3的径向测量距离，进而保证百分表1测量的半径差精准可靠。

对表样件3包括有第一轴颈16和第二轴颈15，第一轴颈16和第二轴颈15的尺寸可以一致，也可以存在差值，在不影响测量的基础上差值为定值即可，具体地，在使用时，可以根据设计图纸获取待测工件4的第三轴颈17和小半圆轴颈18的设计尺寸，并根据第三轴颈17和小半圆轴颈18的设计尺寸加工对表样件3的第一轴颈16和第二轴颈15，以使得第一轴颈的尺寸与第三轴颈的设计尺寸一致，第二轴颈的尺寸与小半圆轴颈的设计尺寸一致；先将V型槽的两个槽壁与第一轴颈16相接触、并使得百分表1的测量头与第二轴颈15相接触，将百分表1的读数调零；再将V型槽的两个槽壁与第三轴颈17相接触、并使得百分表1的测量头与待测工件4的小半圆轴颈18相接触，通过百分表1读数获取第二轴颈15与小半圆轴颈18的半径差为小半圆轴颈18的预加工差值，同时计算可得出待测工件的小半圆轴颈的实际尺寸，进而方便对小半圆轴颈进行加工。

在另一种使用方式中，由于待测工件4的端部为整圆、形成第三轴颈17，可以根据图纸或者测量得出尺寸，根据待测工件4的第三轴颈17尺寸加工一个对表样件3，以使得对表样件3的第一轴颈16与待测工件4的第三轴颈17尺寸一致，以保证对表样件3和待测工件4位于V型槽内的支撑位置一致，同时获取对表样件第二轴颈15的尺寸；当V型槽与第一轴颈16相接触时、百分表1的测量头与第二轴颈15相接触，进而可以将百分表1调零，当V型槽与第三轴颈17相接触时，百分表1的测量头与小半圆轴颈18相接触，通过百分表1即可得出第二轴颈15与小半圆轴颈18的半径差为第一差值，如此，根据第二轴颈15和第一差值计算得出小半圆轴颈18的尺寸。

如此设置，采用的工装结构简单，对操作人员要求低，安装调节方便，减少了测量过程中计算以及计算误差，提高了测量效率，还可以适应相似结构的小半圆轴颈18的测量，测量方式通用性高。

本实施例中，V型槽的两个槽壁的夹角为120度，这样，有利于对表样件3和待测工件4的嵌入，且张开角度适宜，有利于提升直径测量的准确性。V型槽的夹角可根据具体对表样件3的第一轴颈16的尺寸进行适应性调整。

其中，安装孔7内设置有开口衬套8，通过开口衬套8隔在安装孔7和百分表1之间，既可以起到缓冲和固定作用；限位组件包括调节螺孔6和调节螺钉5，调节螺孔6沿表架板9的延伸方向延伸、并与安装孔7贯通，调节螺钉5连接在调节螺孔6内、并能够与安装孔7内的开口衬套8相接触，这样，通过调节螺钉5抵着开口衬套8、并将百分表1抵紧在安装孔7内，结构简单，且操作便捷。

一些实施例中，支撑部13上设置有安装面，安装面和V型槽分别设置在支撑部13上相对的两个侧面，安装面与第一平面垂直，表架板9平铺连接在安装面上，这样，通过面与面的连接方式，有利于提升表架板9的稳定性，防止表架板9旋转歪斜。

其中，为了实现较好的定位效果，安装面和表架板9之间通过定位销孔14和定位销10定位，且定位销孔14相对于第一平面镜像对称，这里，定位销孔14和定位销10设置有两组、均沿第一平面的延伸方向排布设置，保证定位的准确性。

进一步地，安装面与表架板9之间通过连接螺孔11和连接螺栓12连接，具体地，在安装面和表架板9上开设有连接螺孔11，连接螺栓12位于连接螺孔11内、并将安装面与表架板9连接，这里，连接螺孔11和连接螺栓12相对于第一平面对称设置有多组，保证安装面和表架板9相对于第一平面左右平衡稳定。

在一些优选的方案中，第一轴颈16大于第二轴颈15的尺寸，以使得对表样件3的外周面形成台阶，由于待测工件4的小半圆轴颈18小于第三轴颈17，将对表样件3相对应设置，有利于减小计算误差。

下面对本轴类零件小半圆直径的测量装置作具体说明。

一种轴类零件小半圆直径的测量装置，包括支撑部13、百分表1、对表样件3、表架板9、定位销10、连接螺栓12、开口衬套8、调节螺钉5；支撑部13上开设V型槽和安装面，安装面上分布有两个定位销孔14和四个螺纹孔，表架板9上分布有两个定位销孔14和四个沉头孔，安装面和表架板9上的销孔、螺纹孔、沉头孔位置对应，以使得支撑部13和表架板9通过定位销10和连接螺栓12连接在一起；表架板9的另一端设置有一个安装孔7用来安装百分表1，安装孔7内镶有开口衬套8，表架板9的前端设置有一个固定百分表1的调节螺钉5，通过调整螺钉压紧开口衬套8的方式来固定百分表1的位置。

本申请还提供一种轴类零件小半圆直径的测量方法，包括：

根据设计图纸获取待测工件4的第三轴颈17和小半圆轴颈18的设计尺寸，并根据第三轴颈17和小半圆轴颈18的设计尺寸加工对表样件3的第一轴颈16和第二轴颈15，以使得第一轴颈16与第三轴颈17的设计尺寸一致，第二轴颈15与小半圆轴颈18的设计尺寸一致；

将V型槽的两个槽壁与第一轴颈16相接触、并使得百分表1的测量头与第二轴颈15相接触，将百分表1的读数调零；

将V型槽的两个槽壁与第三轴颈17相接触、并使得百分表1的测量头与待测工件4的小半圆轴颈18相接触，通过百分表1读数获取第二轴颈15与小半圆轴颈18的半径差为小半圆轴颈18的预加工差值，并计算得出小半圆轴颈18的尺寸。

得出小半圆轴颈18的预加工差值后，便可计算可得出待测工件的小半圆轴颈的实际尺寸，进而方便对小半圆轴颈进行加工。如此设置，采用的工装结构简单，对操作人员要求低，安装调节方便，减少了测量过程中计算以及计算误差，提高了测量效率，还可以适应相似结构的小半圆轴颈18的测量，测量方式通用性高。该有益效果的推导过程与移动底座所带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

本申请还提供一种轴类零件小半圆直径的测量方法，包括：

获取待测工件4端部的第三轴颈17的尺寸，并根据第三轴颈17的尺寸加工对表样件3，以使得第一轴颈16与第三轴颈17同尺寸，并获取对表样件3的第二轴颈15的尺寸；

将V型槽的两个槽壁与第一轴颈16相接触、并使得百分表1的测量头与第二轴颈15相接触，将百分表1的读数调零；

将V型槽的两个槽壁与第三轴颈17相接触、并使得百分表1的测量头与待测工件4的小半圆轴颈18相接触，通过百分表1读数获取第二轴颈15与小半圆轴颈18的半径差为第一差值；

根据第二轴颈15和第一差值计算小半圆轴颈18的尺寸。

下面对本轴类零件小半圆直径的测量方法作具体说明。

步骤一，将对表样件3的第一轴颈16和第二轴颈15进行磨削加工，使第一轴颈16的尺寸与待测工件4的第三轴颈17的尺寸一致，以保证支撑部13上V型槽的支撑与实际待测工件4的第三轴颈17尺寸一致，相当于测量的基准统一；

步骤二，将百分表1调零，将支撑部13的V型槽支撑在对表样件3上，通过调整表架板9前端的调节螺钉5来调整百分表1，使百分表1的测量头适当的力压在相应的第二轴颈15上，然后旋转百分表1的表盘，使表盘读数为零；

步骤三，将支撑部13的V型槽紧密的支撑在待测工件4的第三轴颈17上，百分表1的测量头刚好与待测工件4的小半圆轴颈18位置呈压力式接触，百分表1的读数即为待测工件4的小半圆轴颈18与对表样件3的第二轴颈15的差值。

如此设置，采用的工装结构简单，对操作人员要求低，安装调节方便，减少了测量过程中计算以及计算误差，提高了测量效率，还可以适应相似结构的小半圆轴颈18的测量，测量方式通用性高。该有益效果的推导过程与移动底座所带来的有益效果的推导过程大体类似，故本文不再赘述。

需要说明的是，本文所表述的“第一”“第二”等词语，不是对具体顺序的限制，仅仅只是用于区分各个部件或功能。所阐述的“水平”“竖直”“上”“下”“左”“右”是在该轴类零件小半圆直径的测量装置及方法处于自然摆放状态时之所指。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本申请提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不互相制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互结合，达到多个效果共同实现。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，但可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。