專利名稱：一種測量鐘形殼溝道和內(nèi)球面的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種測量鐘形殼溝道和內(nèi)球面的裝置，尤其涉及一種測量鐘形殼溝道中心距基面的距離及內(nèi)球面中心距基面的距離變化的測量裝置。
背景技術：
鐘形殼(CV外環(huán))是轎車前驅動軸等速萬向節(jié)外球籠部件中的一個主要零件，等速萬向節(jié)是把兩個軸線不重合的軸連接起來，并使兩軸以相同的角速度傳遞運動的機構。 等速萬向節(jié)傳遞繁重的驅動力矩，隨受負荷大，而且傳動精度高，因此，對鐘形殼溝道和內(nèi)球面加工精度要求較高。鐘形殼結構及其溝道和內(nèi)球面如圖1和圖2所示，測量鐘形殼溝道中心位置A距基面C的距離Li，內(nèi)球面中心位置B距基面C的距離L2相對鐘形殼標準件是否超出規(guī)定偏差，在批量加工鐘形殼過程中是必須檢測的項目?，F(xiàn)有鐘形殼批量加工件溝道中心位置距基面距離的變化及內(nèi)球面中心位置距基面距離的變化檢測主要采用以下方法(1)采用三坐標方法，該方法特點是投資大，檢測效率低，僅適用于標準件的標定， 不適用于批量生產(chǎn)工序間檢測。(2)采用專用的檢測儀器，其基本原理是通過測量內(nèi)球面或溝道弦長的變化間接反映內(nèi)球面中心位置或溝道中心位置的變化。缺陷是測量的結果與實際的變量不是線性關系，是一個近似值，檢測結果不可靠。(3)采用回轉盤測量方法，讓鐘形殼以一個回轉中心回轉，通過檢測內(nèi)球面或溝道的跳動估算內(nèi)球面中心位置或溝道中心位置的變化。缺陷是檢測精度低，不能直接測量，檢測結果不可靠。該方法主要是一些配件生產(chǎn)廠家對產(chǎn)品精度要求較低時采用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種能夠直接反映鐘形殼溝道中心位置和內(nèi)球面中心位置距基面距離變化的測量裝置。本發(fā)明的技術解決方案是一種測量鐘形殼溝道裝置，包括測量杠桿、定位桿、工作臺和滑動軌道，測量杠桿與工作臺通過鉸接點E鉸接，測量杠桿一端為測量端F，另一端為指示端D，測量端F設有第1球面體和第2球面體，第1球面體和第2球面體的直徑相等， 第1球面體和第2球面體分別位于指示端D與鉸接點E連線等間距的上下兩端，指示表通過表桿與測量杠桿的指示端D接觸；滑動軌道包括靜軌和動軌，靜軌固定在工作臺上，動軌與靜軌滑動接觸，動軌上固定有定位桿，定位桿一端為定位球面體，另一端與壓簧彈性接觸。一種測量鐘形殼內(nèi)球面的裝置，包括測量杠桿、V形塊、工作臺和滑動軌道，測量杠桿與工作臺通過鉸接點E鉸接，測量杠桿一端為測量端F，另一端為指示端D，測量端F設有第1球面體和第2球面體，第1球面體和第2球面體的直徑相等，第1球面體和第2球面體分別位于指示端D與鉸接點F連線等間距的上下兩端，指示表通過表桿與測量杠桿的指示端D接觸；滑動軌道包括靜軌和動軌，靜軌固定在工作臺上，動軌與靜軌滑動接觸，動軌上固定有定位桿，定位桿一端設有V型塊，另一端與壓簧彈性接觸。作為改進，上述兩種裝置還設有操作手柄，操作手柄與工作臺鉸接，操作手柄一端為撥叉，撥叉與壓簧的壓緊端H接觸，另一端為自由端。本發(fā)明具有的技術效果本發(fā)明采用杠桿結構原理進行測量，即測量杠桿中間鉸接在工作臺上，測量杠桿一端為測量端F，另一端為與指示表接觸的指示端D，測量端F設有直徑相等的兩個測量球面體(第1球面體和第2球面體)，兩個測量球面體分別位于指示端D與鉸接點E連線等間距的上下兩端，這樣，鐘形殼內(nèi)球面或溝道的中心必然在兩個測量球面體中心連線的垂直平分線上，而兩個測量球面體又是繞鉸接點E轉動，因此，兩個測量球面體中心連線的垂直平分線必然與指示端D與鉸接點E連線重合。那么，鐘形殼內(nèi)球面中心位置或溝道的中心位置的變化必然通過兩個測量球面體、測量杠桿在指示端D上得到體現(xiàn)，只是方向相反而已。當表桿在測量杠桿安放的位置指示端D到鉸接點E的距離L3與鉸接點E到內(nèi)球面或溝道的中心位置交點0的距離L4等距，則指示表的讀數(shù)將1 1地反映內(nèi)球面或溝道中心位置距基面的變化，等比例指示內(nèi)球面或溝道中心位置的變化。因此， 本發(fā)明指示直接精確。本發(fā)明主要包括測量杠桿、定位桿、測量球面體、滑動軌道和工作臺， 因此本發(fā)明結構簡單。本發(fā)明測量時，將鐘形殼安放在墊板上，并使第1球面體、第2球面體和定位球體置于鐘形殼相應溝道或內(nèi)球面上，讀取指示表的讀數(shù)即可，因此，操作方便， 而且更換品種快捷，以被測工件為標準件，方便計量及使用。指示表可根據(jù)客戶要求進行改換，且對使用環(huán)境要求較低，適合于工序間使用。


1、圖1為鐘形殼局部剖示意圖。2、圖2為圖1中G-G向剖視圖。3、圖3為本發(fā)明測量原理圖。4、圖4為本發(fā)明測量鐘形殼溝道裝置局部剖結構圖。5、圖5為本發(fā)明表座結構放大圖。6、圖6為本發(fā)明測量鐘形殼溝道裝置原理示意圖。7、圖7為本發(fā)明測量鐘形殼內(nèi)球面裝置局部剖結構圖。8、圖8為本發(fā)明測量鐘形殼內(nèi)球面裝置原理示意圖。9、圖9為本發(fā)明測量鐘形殼內(nèi)球面裝置V形塊工作狀態(tài)示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例詳細說明如圖1和圖2所示，鐘形殼內(nèi)部設有6個等間距的溝道18和6個等間距的內(nèi)球面 19，溝道18和內(nèi)球面19交替分布，內(nèi)球面19是個球面，也就是說，內(nèi)球面19無論是沿鐘形殼縱向截面，還是橫向截面，它的輪廓都是圓形。而溝道18沿鐘形殼縱向截面輪廓是圓形， 而溝道18沿橫向截面的輪廓是橢圓。因此，當直徑小于溝道縱向截面圓形直徑的球體與溝道18接觸時，二者接觸的是2個點，而當直徑小于內(nèi)球面縱向截面圓形直徑的球體與內(nèi)球面19接觸時，二者接觸的是1個點。因此，在測量內(nèi)球面19固定鐘形殼時，需要在鐘形殼的外圓壁設有一個V形塊進行固定。
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本發(fā)明測量原理如圖3所示，測量杠桿2通過鉸接點E鉸接在工作臺1上，測量杠桿2右端為測量端F，測量杠桿2水平放置，測量杠桿2左端為指示端D，測量端F設有兩個測量球面體，分別是第1球面體11和第2球面體12，第1球面體11和第2球面體12的直徑相等，第1球面體11和第2球面體12分別位于指示端D與鉸接點E連線L7的垂直線L8 的上下兩端，使第1球面體11的中心和第2球面體12的中心與連線L7的距離都相等。另外，從圖3可見，第1球面體11與鐘形殼14的溝道或內(nèi)球面縱向圓的接觸切點與第1球面體11中心的連線為連線L5，第2球面體12與鐘形殼溝道或內(nèi)球面縱向圓的接觸切點與第 2球面體12中心的連線為連線L6，連線L5、連線L6和連線L7三線相交一點為交點0，由此可知，交點0是鐘形殼溝道或內(nèi)球面的中心點，而交點0和指示端D又分別位于鉸接點E的兩端，因此，交點0位置的變化必然通過指示端D位置的變化得到反映。當表桿垂直于測量杠桿2，表桿在測量杠桿2安放的位置指示端D到鉸接點E的距離L3與鉸接點E到內(nèi)球面或溝道的中心位置交點0的距離L4相等，則指示表的讀數(shù)將1 1地反映內(nèi)球面或溝道中心位置的變化，等比例指示內(nèi)球面或溝道中心位置與基面的變化，只是方向相反而已。實施例1如圖4和圖5所示，實施例1 一種測量鐘形殼溝道裝置，包括工作臺1、測量杠桿2、 定位桿3和滑動導軌，工作臺1包括底板21，底板21的底面設有4個支腿M，底板21的頂面左右兩側固定有側板23，側板23的頂部固定有蓋板22，側板23設有銷軸25，測量杠桿2 通過銷軸25與工作臺1鉸接，測量杠桿2的一端為測量端，測量端為第1球面體11和第2 球面體12 ；測量杠桿2的另一端為指示端，指示端的下面掛有拉簧沈和限位桿33，指示端的上表面與表桿8的底端接觸。蓋板22左側設有滑動導軌，滑動導軌包括動軌4與靜軌5， 動軌4與靜軌5滑動接觸，動軌4上固定有定位桿3，定位桿3 —端設有定位球面體13。第 1球面體11和第2球面體12的朝向相同，定位球體13的朝向與第1球面體11和第2球面體12的朝向相反。蓋板22右側設有通透的2個長條孔觀和1個表桿長條孔34，表桿長條孔34位于2個長條孔觀之間并且并行，位于蓋板22的上面，與長條孔觀和表桿長條孔 34對應處設有表座27，表座27的中間設有通孔四，表桿8穿過通孔四和對應的表桿長條孔34與測量杠桿2的指示端接觸。表座27通過螺栓32與蓋板22固定，這里螺栓32中的螺桿穿過蓋板22上的長條孔28并用配套的螺母固緊。表座27通過螺栓32、蓋板22上的長條孔觀，使表座27相對蓋板22可以左右移動，當表座27和蓋板22相對位置固定后，再通過螺栓32將表座27和蓋板22固定一起。通過旋緊螺釘31，帶動彈性片30來固定表桿 8。如圖6所示，實施例1 一種測量鐘形殼溝道裝置包括測量杠桿2、定位桿3、工作臺 1、滑動軌道和操作手柄7，測量杠桿2與工作臺1通過鉸接點E鉸接，測量杠桿2 —端為測量端F，另一端為指示端D，測量端F設有第1球面體11和第2球面體12，第1球面體11和第2球面體12的直徑相等，第1球面體11和第2球面體12分別位于指示端D與鉸接點E 連線等間距的上下兩端。指示表9通過表桿8與測量杠桿2的指示端D接觸，表桿8穿過表桿座27和工作臺1設有的表桿長條孔34，使用時，表桿座27和工作臺1是通過螺栓固定的。工作臺1上固定有靜軌5，動軌4與靜軌5滑動接觸，動軌4上固定有定位桿3，定位桿 3—端為定位球面體13，另一端與壓簧6彈性接觸。操作手柄7與工作臺1鉸接，操作手柄 7—端為撥叉，撥叉與壓簧6的壓緊端H接觸，另一端為自由端。為了測量方便，根據(jù)鐘形殼的尺寸，在鐘形殼基準面下面可以墊上適宜高度的墊板10。實施例1 一種測量鐘形殼溝道裝置的使用方法(1-1)根據(jù)被測鐘形殼14，選擇相應高度的墊板10并固定，使第1球面體11、第2 球面體12和定位球面體13都能位于被測鐘形殼的相應溝道內(nèi)。(1-2)根據(jù)被測鐘形殼，選擇相應第1球面體11、第2球面體12和定位球體13并固定，第1球面體11、第2球面體12和定位球體13的直徑小于溝道縱向截面圓形直徑。(1-3)選定需要測量的鐘形殼標準件。(1-4)左手搬動操作手柄7，壓縮壓簧6，使定位桿3回縮。(1-5)右手拿牢通過計量的鐘形殼標準件，放置于墊板10上，并使第1球面體11、 第2球面體12置于鐘形殼標準件相同溝道的上下端，定位球體13位于對面溝道內(nèi)。(1-6)左手放開操作手柄7，靠壓簧6的彈簧力使定位球體13、第1球面體11和第 2球面體12與鐘形殼標準件溝道可靠接觸；如此重復操作2 3次，確認定位球體13、第1 球面體11和第2球面體12與鐘形殼標準件溝道可靠接觸。(1-7)調(diào)整表桿尾端與指示端D充分接觸下調(diào)表桿，當表桿尾端與指示端D剛一接觸，讀一下指示表的此時讀數(shù)，再繼續(xù)下壓表桿，使指示表讀數(shù)增加20微米，并且指示表顯示穩(wěn)定，然后旋緊螺釘31，螺釘31帶動彈性片31固定表桿8的高度。這樣就能夠保證表桿8的尾端與指示端D充分接觸且指示表9讀數(shù)穩(wěn)定。(1-8)調(diào)整指示表9與測量杠桿2橫向接觸位置，在墊板10和鐘形殼標準件之間增減標準厚度的塞尺，不斷調(diào)整表桿8與指示端D的橫向接觸位置，使增加塞尺的尺寸高度與指示表9顯示的變化數(shù)值相同即可，由于指示端和測量端分別位于測量杠桿2鉸接點的兩端，增加塞尺，指示表顯示減少尺寸，撤出塞尺，指示表顯示增加尺寸。直到增加塞尺的高度尺寸與指示表顯示減少的數(shù)值一致，說明表桿8在測量杠桿2安放的位置到鉸接點E的距離L3與鉸接點E到溝道的中心位置交點0的距離L4等距，否則，重新調(diào)整表桿與指示端的橫向接觸位置，使接觸位置與鉸接點E的距離發(fā)生改變。(1-9)松開、搬動操作手柄2 3次，當指示表8指示穩(wěn)定后，然后調(diào)整指示表的表殼，使指示表的指針歸零。取走鐘形殼標準件，進行被測鐘形殼工件的測量。(1-10)測量被測鐘形殼工件時與上述操作步驟(1-4)、(1-5)、(1-6)相同，指示表的讀數(shù)就是被測鐘形殼工件溝道中心位置與鐘形殼標準件的偏差值，指示表的讀數(shù)的方向與被測鐘形殼工件中心位置的偏差方向相反，即當指示表讀數(shù)為“ + ”時被測鐘形殼工件中心位置為“_”。實施例2如圖7和圖9所示，實施例2 —種測量鐘形殼內(nèi)球面的裝置，包括工作臺1、滑動導軌、測量杠桿2和定位桿3，工作臺1包括底板21，底板21的底面設有4個支腿M，底板 21的頂面左右兩側固定有側板23，側板23的頂部固定有蓋板22，側板23設有銷軸25，測量杠桿2通過銷軸25與工作臺1鉸接，測量杠桿2的左端為測量端，測量端為第1球面體 11和第2球面體12 ；測量杠桿2的右端為指示端，指示端的下面掛有拉簧沈和限位桿33， 指示端的上端面與表桿8的底端接觸?；瑒訉к壈▌榆?與靜軌5，底板21固定有靜軌 5，動軌4與靜軌5滑動接觸，動軌4上固定有定位桿3，定位桿3 —端為V形塊15。蓋板22 右側設有通透的長條孔，位于蓋板的上面，與長條孔對應處設有表座，實施例2中表座和蓋5/6頁
板的結構同實施例1結構一樣，實施例2表座在蓋板上的調(diào)整方法同實施例1 一樣。如圖8所示，實施例2 —種測量鐘形殼內(nèi)球面的裝置包括測量杠桿2、定位桿3、滑動軌道、工作臺1和操作手柄7，測量杠桿2與工作臺1通過鉸接點E鉸接，測量杠桿2—端為測量端F，另一端為指示端D，測量端F設有第1球面體11和第2球面體12，第1球面體 11和第2球面體12的直徑相等，第1球面體11和第2球面體12分別位于指示端D與鉸接點E連線等間距的上下兩端，指示表9通過表桿8與測量杠桿2的指示端D接觸，表桿8 穿過表桿座27的通孔和蓋板22設有的表桿長條孔34，表桿座27位于蓋板22的上面，使用時，表桿座27和蓋板22是通過螺栓固定。工作臺1上固定有靜軌5，動軌4與靜軌5滑動接觸，動軌4上固定有定位桿3，定位桿3 —端為V形塊15，另一端與壓簧6彈性接觸。操作手柄7與工作臺1鉸接，操作手柄7 —端為撥叉，撥叉與壓簧6的壓緊端H接觸，另一端為自由端。為了測量方便，根據(jù)鐘形殼的尺寸，在鐘形殼基準面下面可以墊上適宜高度的墊板10。實施例2 —種測量鐘形殼內(nèi)球面裝置操作方法(2-1)根據(jù)被測鐘形殼14，選擇相應高度的墊板10并固定，使第1球面體11、第2 球面體12能位于被測鐘形殼的相應內(nèi)球面內(nèi)。(2-2)根據(jù)被測鐘形殼，選擇相應第1球面體11、第2球面體12和V形塊15并固定，第1球面體11、第2球面體12的直徑小于內(nèi)球面縱向截面圓形直徑。(2-3)選定需要測量的鐘形殼標準件。(2-4)左手搬動操作手柄7，壓縮壓簧6，使定位桿3回縮。(2-5)右手拿牢通過計量的鐘形殼標準件，放置于墊板10上，并使第1球面體11 和第2球面體12接觸對應于被測鐘形殼標準件相應同一內(nèi)球面。(2-6)左手放開手柄7，靠壓簧6的彈力通過V型塊推動被測鐘形殼標準件使第1 球面體11和第2球面體12與內(nèi)球面可靠接觸；此操作重復2 3次，確認第1球面體11 和第2球面體12與被測鐘形殼標準件內(nèi)球面可靠接觸。(2-7)調(diào)整表桿尾端與指示端D充分接觸下調(diào)表桿，當表桿尾端與指示端D剛一接觸，讀一下指示表的此時讀數(shù)，再繼續(xù)下壓表桿，使指示表讀數(shù)增加20微米，并且指示表顯示穩(wěn)定，然后固定表桿8的高度。這樣就能夠保證表桿8的尾端與指示端D充分接觸且指示表讀數(shù)穩(wěn)定。(2-8)調(diào)整指示表與測量杠桿2指示端的橫向接觸位置，在墊板10和鐘形殼標準件之間增減標準厚度的塞尺，不斷調(diào)整表桿與指示端的橫向接觸位置，使增加塞尺的尺寸高度與指示表顯示的變化數(shù)值相同即可，由于指示端和測量端分別位于測量杠桿2鉸接點的兩端，增加塞尺，指示表顯示減少尺寸，撤出塞尺，指示表顯示增加尺寸。直到增加塞尺的高度尺寸與指示表顯示減少的數(shù)值一致，說明表桿在測量杠桿2安放的位置到鉸接點E的距離L3與鉸接點E到內(nèi)球面的中心位置交點0的距離L4等距，否則，調(diào)整表桿與指示端的橫向接觸位置，使接觸位置與鉸接點E的距離發(fā)生改變。(2-9)松開、搬動操作手柄2 3次，當指示表指示穩(wěn)定后，然后調(diào)整指示表的表殼，使指示表的指針歸零。取走鐘形殼標準件，進行被測鐘形殼工件的測量。(2-10)測量被測鐘形殼工件內(nèi)球面時與上述操作步驟(2-4)、(2-5)、(2-6)相同， 指示表的讀數(shù)就是被測鐘形殼工件內(nèi)球面中心位置與鐘形殼標準件的偏差值，指示表的讀
7數(shù)的方向與被測鐘形殼工件中心位置的偏差方向相反，即當指示表讀數(shù)為“ + ”時被測鐘形
殼工件中心位置為“_”。 實施例1和實施例2裝置參數(shù)重復精度士0.002mm(或公差范圍為0.05mm時R&R彡10% )示值誤差0.002mm分辨率0.OOlmm測量節(jié)拍時間彡10秒/件本發(fā)明經(jīng)大量實驗已成功運用，并取到良好的效果，按照量具驗收的重復性、再現(xiàn)性的計算結果均小于10%。
權利要求
1.一種測量鐘形殼溝道裝置，其特征在于包括測量杠桿O)、定位桿(3)、工作臺(1) 和滑動軌道，測量杠桿( 與工作臺(1)通過鉸接點E鉸接，測量杠桿( 一端為測量端F， 另一端為指示端D，測量端F設有第1球面體(11)和第2球面體(12)，第1球面體(11)和第2球面體(1 的直徑相等，第1球面體(11)和第2球面體(1 分別位于指示端D與鉸接點E連線等間距的上下兩端，指示表(9)通過表桿(8)與測量杠桿( 的指示端D接觸； 滑動軌道包括靜軌(5)和動軌，靜軌(5)固定在工作臺⑴上，動軌⑷與靜軌(5)滑動接觸；動軌(4)上固定有定位桿(3)，定位桿C3) —端為定位球面體(13)，另一端與壓簧(6)彈性接觸。
2.根據(jù)權利要求1所述一種測量鐘形殼溝道的裝置，其特征在于還設有操作手柄 (7)，操作手柄(7)與工作臺⑴鉸接，操作手柄(7)—端為撥叉，撥叉與壓簧(6)的壓緊端 H接觸，另一端為自由端。
3.一種測量鐘形殼內(nèi)球面的裝置，其特征在于包括測量杠桿O)、V形塊(15)、工作臺⑴和滑動軌道，測量杠桿⑵與工作臺⑴通過鉸接點E鉸接，測量杠桿⑵一端為測量端F，另一端為指示端D，測量端F設有第1球面體(11)和第2球面體(12)，第1球面體 (11)和第2球面體(1 的直徑相等，第1球面體(11)和第2球面體(1 分別位于指示端D與鉸接點F連線等間距的上下兩端，指示表(9)通過表桿⑶與測量杠桿(2)的指示端D接觸；滑動軌道包括靜軌(5)和動軌，靜軌(5)固定在工作臺⑴上，動軌⑷與靜軌( 滑動接觸，動軌(4)上固定有定位桿(3)，定位桿C3) —端設有V型塊(15)，另一端與壓簧(6)彈性接觸。
4.根據(jù)權利要求3所述一種測量鐘形殼內(nèi)球面的裝置，其特征在于還設有操作手柄 (7)，操作手柄(7)與工作臺⑴鉸接，操作手柄(7) —端為撥叉，撥叉與壓簧(6)的壓緊端 H接觸，另一端為自由端。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量鐘形殼溝道和內(nèi)球面裝置，測量鐘形殼溝道裝置包括測量杠桿、定位桿、工作臺和滑動軌道，測量杠桿與工作臺通過鉸接點E鉸接，測量杠桿一端為測量端F，另一端為指示端D，測量端F設有第1球面體和第2球面體，第1球面體和第2球面體的直徑相等，第1球面體和第2球面體分別位于指示端D與鉸接點E連線等間距的上下兩端，指示表通過表桿與測量杠桿的指示端D接觸；滑動軌道包括靜軌和動軌，靜軌固定在工作臺上，動軌與靜軌滑動接觸，動軌上固定有定位桿，定位桿一端為定位球面體，另一端與壓簧彈性接觸；測量鐘形殼內(nèi)球面裝置將上述定位球面體由V型塊代替。本發(fā)明指示直接精確，結構簡單，操作方便，而且更換品種快捷。
文檔編號G01B5/14GK102425983SQ20111026315
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月24日 優(yōu)先權日2011年8月24日
發(fā)明者李心杏 申請人:李心杏