外锥面直径测量研究与专用检具设计.pdf

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1、２０１５年１１月机床与液压Ｎｏｖ?２０１５第４３卷第２２期ＭＡＣＨＩＮＥＴＯＯＬ＆ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳＶｏｌ?４３Ｎｏ?２２ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ?ｉｓｓｎ?１００１－３８８１?２０１５?２２?０５８外锥面直径测量研究与专用检具设计１２朱学超，周琪珉（１?苏州市职业大学机电工程学院，江苏苏州２１５１０４；２?苏州圣宝利机械制造有限公司，江苏苏州２１５１１５）摘要：介绍一种锥面直径测量专用检具，分析了被测要素技术要求、测量原理、检具结构方案及制作要点，详细描述了检具操作方法。采用该锥径专用检具能快速准确地

2、测出锥面直径尺寸及圆度，提高了检测精度和检测效率。关键词：锥径；专用检具；比较测量中图分类号：ＴＧ８３９文献标志码：Ｂ文章编号：１００１－３８８１（２０１５）２２－１７６－３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＤｉａｍｅｔｒｉｃＭｅａｓｕｒｉｎｇｏｆＭａｌｅＣｏｎｅａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆａＳｐｅｃｉａｌＧａｕｇｅ１２ＺＨＵＸｕｅｃｈａｏ，ＺＨＯＵＱｉｍｉｎ（１?ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｏ⁃ｅｌｅｃｔｒａｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｕｚｈｏｕＶｏｃａｔｉｏｎａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，ＳｕｚｈｏｕＪｉａｎｇｓｕ

3、２１５１０４，Ｃｈｉｎａ；２?ＳｕｚｈｏｕＳａｎｂｏｒｙＭｅｃｈａｎｉｃａｌＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅＣｏｍｐａｎｙＬｉｍｉｔｅｄ，ＳｕｚｈｏｕＪｉａｎｇｓｕ２１５１１５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓｐｅｃｉａｌｇａｕｇｅｆｏｒｄｉａｍｅｔｒｉｃｍｅａｓｕｒｉｎｇｏｆｍａｌｅｃｏｎｅｗａｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｉｃａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｍｅａｓｕｒｅｄｆａｃｔｏｒ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｐｒｏｇｒａｍｍｅａｎｄｍａｎｕｆａ

4、ｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｇａｕｇｅｗｅｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｉｓｇａｕｇｅｗａｓｄｅｓｃｒｉｂｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｉｓｓｐｅｃｉａｌｇａｕｇｅ，ｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒａｎｄｔｈｅｒｏｕｎｄｎｅｓｓｏｆｍａｌｅｃｏｎｅｃａｎｂｅｍｅａｓｕｒｅｄｑｕｉｃｋｌｙａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙ，ｔｈｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｃａｎｂｅｉｎｃｒｅａｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｃｏｎｅ；Ｓｐｅｃｉａｌｇａｕｇ

5、ｅ；Ｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ圆锥面结构一般应用在比较重要和关键的场合，比如石油输送管路接头就采用锥面对锥面这样一种有效密封结构，密封锥面的指定截面径向尺寸是保证接头密封性的重要参数，是生产过程中需要严格检验和测量的参数，这就涉及到对圆锥面直径、圆度的检测。锥面直径的测量目前还没有商品化的通用量具，有采用锥度量规测量密封锥面的方法，但不能直观地测量出密封锥面的直径和圆度；有采用通用的直径测图１石油管路连接环零件简图量工具如游标卡尺、千分尺测量密封锥面的方法，但１测量分析测量有一定难度，测量

6、时引起的误差较大，无法得到１?１测量原理精确的密封锥面直径和圆度；也有采用三坐标测量机根据锥面结构特点，借鉴三坐标测量机采用标准测量，但由于设备昂贵、环境要求较高，不适宜生产球测量各类元素的形式，该锥径测量装置采用一对直现场检测。然而，精确的圆锥面直径及圆度又是影响径合适的标准钢球作为测量爪，图２所示，在已知图锥面密封效果的重要因素。图１为某校工程训练中心纸给出的被测要素Ｌ、钢球半径Ｒ、锥角α情况下可０承接的苏州圣宝利机械制造有限公司石油管路连接环转化为测出两钢球象限点之间距离Ｌ来间接控制被测零件，要求对１

7、５°锥面处距上下面６ｍｍ处的锥径尺寸要素Ｌ，因此可得出：０进行控制，为满足生产和检测需要，根据锥径的技术Ｌ＝Ｌ－２Ｒ（１－ｃｏｓα）（１）０要求，设计了一种专用检具，较好解决了这个难题。收稿日期：２０１４－０９－１７作者简介：朱学超（１９７８—），男，硕士，高级实验师，高级工程师，数控车技师，主要研究方向为机械制造技术。Ｅ－ｍａｉｌ：ｊｓｓｖｃｚｘｃ＠１６３?ｃｏｍ。第２２期朱学超等：外锥面直径测量研究与专用检具设计·１７７·２检具结构根据上述分析，设计锥径检具结构如图４所示，包括滑杆１、可调固动测头组件、

8、滑动测头组件、弹簧８、表架６以及测量表７等。图２测量原理图测量时以锥顶面作为高度基准，标准球中心到锥顶面距离Ｈ是影响锥径的重要因素，在已知钢球半径Ｒ、锥角α、被测高度截面Ｈ情况下，可得出：０Ｈ＝Ｈ－Ｒｓｉｎα（２）０在检具安装调试时需严格控制Ｈ尺寸，以免影响锥径Ｌ精度。０１?２比较测量法产品检测分为绝对测量法和比较测量法。绝对测量法是利用可以直接读出被测参数整个量值的测量工具，对被测对象进行度量。例如使用游标卡尺