對稱式球窩球徑氣電測量儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及球體內(nèi)徑測量儀器，尤其涉及一種用于測量對稱式球窩球徑的測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]對稱式球窩是機械領(lǐng)域中比較常見的形體，廣泛應(yīng)用于多種精密儀器及設(shè)備中。對稱式球窩的球徑誤差不僅會給精密儀器及設(shè)備帶來能量損耗，而且還會影響精密儀器及設(shè)備的精密性，因而對稱式球窩球徑的檢測至關(guān)重要。目前通常用于檢測對稱式球窩球徑的測量儀器為三點內(nèi)徑千分尺，三點內(nèi)徑千分尺又稱為三爪內(nèi)徑千分尺，它是利用螺旋副原理，通過旋轉(zhuǎn)塔形阿基米德螺旋體或移動椎體使三個測量爪作徑向位移，使其與被測對稱式球窩的球窩壁接觸。測量時，先將三個測量爪輕置于對稱式球窩內(nèi)，然后旋轉(zhuǎn)三點內(nèi)徑千分尺上的測力裝置，使三個測量爪分別沿徑向向外伸出直至貼緊球窩壁。上述測量過程中導(dǎo)致測量速度得不到提高，因而測量效率較低；同時，測量時由于測量點與三點內(nèi)徑千分尺本身的移動位置不在一條直徑線上，不符合阿貝原則，而且很難保證貼緊球窩壁的測量爪不沿球窩壁滑動，也很難保證三點內(nèi)徑千分尺自身不產(chǎn)生晃動，這些因素都會大大降低三點內(nèi)徑千分尺的測量精度和重復(fù)精度，測量精度最高只能精確到4 μ m，重復(fù)精度最高也只能精確到4 μπι。當被測球窩的球徑測量精度要求控制在I ym時就需要使用三坐標測量機，但是三坐標測量機的造價十分昂貴，一臺三坐標測量機售價約為50萬?500萬，而且三坐標測量機由于自身特性并不適合用于普通車間環(huán)境下的在線檢測或線邊檢測。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所需解決的技術(shù)問題是:提供一種制造成本低、檢測精度和重復(fù)精度均較高且對周圍環(huán)境適應(yīng)性強的對稱式球窩球徑氣電測量儀。
[0004]為解決上述問題，本實用新型采用公知且成熟的氣動測量技術(shù)實現(xiàn)對被測對稱式球窩球徑的精確測量，氣動測量技術(shù)是通過測量氣體的流量和壓力的變化來反應(yīng)被測零件尺寸的技術(shù)，氣動測量技術(shù)的物理原理如下:氣體的流量和壓力都與氣體泄流的間隙的大小成比例關(guān)系，同時壓力和流量相互之間成反比例關(guān)系。調(diào)壓后的壓縮空氣經(jīng)氣動量儀中的調(diào)節(jié)閥后到達氣動測量頭的噴嘴處，如果噴嘴對著大氣，由于噴嘴外部沒有阻擋物體，將會有最大流量的氣體通過噴嘴，此時在調(diào)節(jié)閥同噴嘴之間存在一個最小壓力。當使一阻擋物從遠至近靠近噴嘴時，噴出的氣體由于受到阻擋，流量就會隨之逐漸減少，同時壓力會逐漸升高，當噴嘴被完全擋住后，流量為零，而壓力值將升至最大，即與調(diào)壓閥的出口壓力值相等。將阻擋物與噴嘴之間的距離定義為泄流間隙，并根據(jù)上述變化過程分別制作流量-泄流間隙和壓力-泄流間隙的曲線圖，從圖中可以看出，除了壓力和流量的初始和飽和階段，在兩條曲線段的其它部分都是直線，即流量與泄流間隙在一定間隙范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，壓力與間隙在一定泄流間隙范圍內(nèi)也呈線性關(guān)系。屬于氣動量儀的氣電電子柱就是一種利用氣體壓力與泄流間隙的線性變化來測量被測零件尺寸的常用儀器。
[0005]本實用新型采用的技術(shù)方案是:所述的對稱式球窩球徑氣電測量儀，包括:氣電電子柱、連接桿、與被測對稱式球窩對應(yīng)匹配的氣動測量頭以及與氣動測量頭對應(yīng)匹配的校準件組，氣動測量頭通過連接桿與氣電電子柱的氣體輸出端相連接，其特征在于:所述的校準件組包括帶第一對稱式球窩的小校準件和帶第二對稱式球窩的大校準件，被測對稱式球窩球徑大于第一對稱式球窩球徑而小于第二對稱式球窩球徑；所述的氣動測量頭為球體形狀，氣動測量頭球徑大于第一對稱式球窩球徑而小于第二對稱式球窩球徑，在氣動測量頭兩側(cè)分別設(shè)置有一個第一切割平臺，二個第一切割平臺能保證氣動測量頭在放入第一對稱式球窩的過程中與第一對稱式球窩不發(fā)生碰撞；在連接桿內(nèi)設(shè)置有前后貫通的第一氣體通道，在氣動測量頭中設(shè)置有帶二個氣體輸出口的第二氣體通道，第一氣體通道和第二氣體通道構(gòu)成氣體輸送通道，第二氣體通道的二個氣體輸出口分別位于氣動測量頭球體的上、下表面上，從而分別形成上噴嘴和下噴嘴，從氣電電子柱的氣體輸出端輸出的帶有一定壓力的氣體經(jīng)氣體輸送通道后分別從上、下噴嘴噴出；當將氣動測量頭置于對稱式球窩內(nèi)時，帶一定壓力的氣體分別從上噴嘴與對稱式球窩的上球窩壁之間的泄流間隙以及下噴嘴與對稱式球窩的下球窩壁之間的泄流間隙向外噴出泄流，并且上、下噴嘴分別至第一對稱式球窩的上、下球窩壁之間的泄流間隙都落在氣體壓力與泄流間隙的線性變化范圍內(nèi)，上、下噴嘴分別至第二對稱式球窩的上、下球窩壁之間的泄流間隙也都落在氣體壓力與泄流間隙的線性變化范圍內(nèi)。
[0006]進一步地，前述的對稱式球窩球徑氣電測量儀，其中，所述第二氣體通道由進氣通道和上下貫通的出氣通道組成，出氣通道與進氣通道相互貫穿構(gòu)成T形形狀的通道，出氣通道位于氣動測量頭的某一直徑線上，且出氣通道的上、下兩端出口分別在氣動測量頭球體的上、下表面上形成上噴嘴和下噴嘴。
[0007]進一步地，前述的對稱式球窩球徑氣電測量儀，其中，所述的連接桿由手柄和軟管組成，在手柄內(nèi)設(shè)置有前后貫通的第三氣體通道，手柄前端能與氣動測量頭密封連接，手柄后端與軟管前端密封連接，軟管后端能與氣電電子柱的氣體輸出端密封連接，軟管內(nèi)孔和第三氣體通道形成完整的第一氣體通道。
[0008]進一步地，前述的對稱式球窩球徑氣電測量儀，其中，在手柄前段設(shè)置有外螺紋段，在第二氣體通道的氣體進入口處設(shè)置有與外螺紋段相配合的內(nèi)螺紋段，手柄通過外螺紋段與氣動測量頭上的內(nèi)螺紋段密封連接。
[0009]進一步地，前述的對稱式球窩球徑氣電測量儀，其中，在第二氣體通道的氣體進入口處設(shè)置有容納密封圈的容納槽，密封圈置于容納槽內(nèi)，手柄前端通過密封圈與氣動測量頭密封連接。
[0010]進一步地，前述的對稱式球窩球徑氣電測量儀，其中，在手柄與軟管之間設(shè)置有密封連接手柄與軟管的連接件。
[0011 ] 進一步地，前述的對稱式球窩球徑氣電測量儀，其中，所述的連接件前端設(shè)置有嵌入塊，在手柄后端設(shè)置有容納嵌入塊的嵌入槽，嵌入塊能密封嵌入到嵌入槽內(nèi)；在連接件后端設(shè)置有錐體形狀的錐形嵌入塊，錐形嵌入塊的直徑由前至后逐漸減小，在軟管前端設(shè)置有與錐形嵌入塊相配合的錐形嵌入槽，錐形嵌入塊能密封嵌入到錐形嵌入槽內(nèi)；在連接件內(nèi)設(shè)置有前后貫通的貫通孔，手柄通過連接件與軟管密封連接時，第三氣體通道通過貫通孔與軟管內(nèi)孔相連通。
[0012]進一步地，前述的對稱式球窩球徑氣電測量儀，其中，在氣動測量頭前端豎向切割有第二切割平臺。
[0013]進一步地，前述的對稱式球窩球徑氣電測量儀，其中，氣動測量頭球體表面與第一對稱式球窩的球窩壁之間的最小間隙控制在5 μπι-10 μπι范圍內(nèi)，氣動測量頭球體表面與第二對稱式球窩的球窩壁之間的最大間隙控制在80 μπι-100 μπι范圍內(nèi)。
[0014]本實用新型的有益效果是:(I)所述的對稱式球窩球徑氣電測量儀能用于普通車間環(huán)境下的在線檢測或線邊檢測，對周圍環(huán)境要求不高，適用性強；(2)在使用過程中只需更換不同球徑的氣動測量頭及相應(yīng)匹配的校準件組即可對多種球徑的對稱式球窩進行檢測，而且氣電電子柱校準完畢后能快速