一種圓筒類零件外輪廓形位公差測量儀器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于測量儀器領域，特別涉及一種圓筒類零件外輪廓形位公差測量儀器，適用于以內孔為基準的圓筒類零件外輪廓形位公差測量，尤其適合應用于導彈火箭彈類產品零部件，涉及外圓跳動量和臺階端面跳動量的同步實時測量。
【背景技術】
[0002]圓筒類零件的外圓跳動量和臺階端面跳動量可以反映產品的同軸度、圓柱度、圓度、平面度、垂直度及跳動量。
[0003]在現有技術中，對于以內孔為基準的回轉類薄壁筒體圓筒類零件和零部件，跳動量的測量方式有兩種。第一種為在零件加工時實時測量，第二種為用跳動測量儀測量。
[0004]第一種測量方式，先用機床上的夾具夾持定位零件的內孔基準，再用百分表打跳動。這種測量方式的缺點為:
第一，由于機床上空間限制，不能同時測量多個跳動。
[0005]第二，外圓夾持定位會導致圓筒類零件及零部件變形，測量結果不準確。
[0006]第三，當零件機加工序完成，再經過表面處理、時效處理以及焊接等工藝，零件會產生變形，機床上實時測量的數據就失效，這種方法測量不可靠，不能作為最后的測量要求。
[0007]第二種測量方式，由于跳動測量儀沒有合適的定位元件，大都是頂尖夾持定位，測量基準和設計基準不重合，從而產生基準不重合誤差，測量精度低。另外跳動測量儀結構復雜，成本高，不方便移動。

【發明內容】

[0008]本發明的目的在于，針對上述現有技術的不足，提供一種圓筒類零件外輪廓形位公差測量儀器。
[0009]為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:
一種圓筒類零件外輪廓形位公差測量儀器，包括定位裝置、第一測量裝置、第二測量裝置和底座，
所述定位裝置包括定位芯軸，該定位芯軸上段設有與零件內孔的第一定位面相接觸的第一外圓面、下段設有定位端面以及與零件內孔的第二定位面相接觸的第二外圓面，所述定位芯軸的底端為圓柱段，所述定位端面位于第二外圓面的下方，且定位端面的直徑大于第二外圓面的直徑，所述定位端面均布有分度孔；
所述第一測量裝置包括豎直固定在底座上且可前后移動的表架桿，以及若干個杠桿百分表，所述杠桿百分表通過第一固定調節結構與表架桿相連；
所述第二測量裝置包括豎直固定在底座上的固定桿、固定桿上的分度裝置和多自由度表架調節裝置；所述分度裝置包括橫向穿過固定桿的分度桿，所述分度桿可插入或拔出所述分度孔；所述多自由度表架調節裝置包括百分表、與固定桿相連的高度可調的豎直支架、與豎直支架相連的可繞豎直支架旋轉的旋轉支架、與旋轉支架相連的長度可調的第二固定調節結構，所述百分表通過第二固定調節裝置與旋轉支架相連；
所述底座包括表面中央的中空凸臺，套裝固定在凸臺內部的第一套筒，所述第一套筒內置可豎直固定圓柱段的軸承，所述圓柱段的底端設有壓在軸承內圈的壓板，所述壓板和圓柱段通過預緊螺釘相連；所述第一測量裝置和第二測量裝置分別位于定位裝置的兩側。
[0010]待測零件定位尺寸為兩個內徑，分別為零件底部的內孔的第二定位面和零件頂部的內孔的第一定位面。定位芯軸用于對零件內孔基準定位。定位芯軸有第一外圓面和第二外圓面共兩個定位面，以及一個定位端面，三者配合作為定位基準，對待測零件進行定位。對應同類產品零件，可以加工出不同的定位芯軸，更換定位裝置零部件，就可以測量；定位裝置有高精度的裝配要求，所以不同尺寸同類產品，只需將定位裝置更換，就可以測量。
[0011]第一調節裝置和第二調節裝置均可以根據零件外圓或臺階或凸臺等位置的需要調節到相應的位置，再進行固定測量。旋轉支架可以繞豎直支架旋轉，豎直支架高度可調，第二固定調節結構長度可調，這樣便形成多自由度表架調節裝置，實現零件復雜外輪廓特征的測量。分度裝置有兩個工作狀態，狀態A:分度桿插入定位芯軸的分度孔內，定位芯軸旋轉被限制，此時進行裝卸待測零件；狀態B:分度桿從定位芯軸的分度孔拔出，定位芯軸可以旋轉，進行測量。從而實現了對定位芯軸旋轉自由度的控制。
[0012]測量時，通過預緊螺釘和壓板可對軸承進行預緊，調整軸承游隙，使游隙最小，使定位裝置軸向跳動量和徑向跳動量均小于0.01mm。將圓筒類零件安裝在定位芯軸上，根據需要對第一測量裝置進行位置調整，使得表架桿處于便于測量的最合適的位置并固定在底座上，調整好第一固定調節結構的位置并固定，將杠桿百分表和百分表調零，旋轉定位芯軸，杠桿百分表和百分表便顯示外輪廓形狀和位置公差讀數。多個杠桿百分表可對外圓跳動量和臺階端面跳動量進行同步實時測量，可同時測量多個外圓面和多個臺階。
[0013]作為一種優選方式，所述底座的上表面開有前后方向的第一導向槽，所述底座的上表面設有架在第一導向槽上方的導向座，所述表架桿與導向座固定，所述導向座可沿第一導向槽前后移動且可自由調節固定位置。
[0014]作為一種優選方式，還包括穿過導向座的鎖緊螺桿，所述鎖緊螺桿的一端位于第一導向槽內，另一端裝有第一鎖緊螺母，所述第一導向槽的側表面設有防止鎖緊螺桿從第一導向槽脫出的凸起。
[0015]擰緊第一鎖緊螺母便將導向座壓緊在底座上，將其固定，從而將表架桿固定，以便安裝和調節第一固定調節結構。
[0016]進一步地，所述軸承為背對背安裝，所述第一套筒兩側設有壓在軸承內圈的第一臺階和壓在軸承外圈的第二臺階。
[0017]第一臺階和第二臺階用于對軸承預緊。通過預緊螺釘使定位芯軸受到向下的拉力，使上端軸承內圈受到向下的力，下端軸承內圈受到向上的力，預緊螺釘同時使上下軸承游隙減小，游隙接近為0，徑向跳動量最小，使定位芯軸自身跳動量小于0.01mm。
[0018]進一步地，所述分度桿上套有位于定位芯軸與固定桿之間的復位彈簧，所述分度桿上還設有對復位彈簧限位的第三臺階。
[0019]復位彈簧在狀態A受壓，處于壓縮狀態，產生作用在第三臺階上的向左的力，防止裝卸零件時分度桿從分度孔內脫出。
[0020]進一步地，所述固定桿上還設有套在分度桿上的第二套筒，所述第二套筒上橫向開有長度小于分度孔深度的第二導向槽，所述分度桿上設有可在第二導向槽內移動的導向銷，所述導向銷與定位芯軸分別位于固定桿的兩側。
[0021]在狀態A，導向銷位于第二導向槽內，在第二導向槽內移動，分度桿插入定位芯軸的分度孔內，導向銷限制分度桿旋轉。在狀態B，拉動分度桿，將導向銷拉出第二導向槽，分度桿被拔出定位芯軸的分度孔。
[0022]進一步地，定位芯軸上與第二外圓面頂部相鄰的部位還設有與零件內螺紋相配合的外螺紋。
[0023]外螺紋與零件內螺紋相配合對零件進行固定，保證產品零件測量時不會移動，不受外力作用影響而移動。這樣本發明測量儀器的定位基準和零件的設計基準重合，使得測量基準不重合誤差為零。
[0024]作為一種優選方式，還包括鎖緊螺釘，所述豎直支架的下段插入所述固定桿的頂端并與固定桿間隙配合，所述鎖緊螺釘穿過固定桿并與豎直支架下段的側面接觸，豎直支架下段與鎖緊螺釘接觸的側面為平面。
[0025]借由上述結構，在豎直方向可以調節豎直支架的高度，通過鎖緊螺釘進行位置鎖緊。豎直支架下段與鎖緊螺釘接觸的側面為平面，從而鎖緊螺釘鎖緊時有足夠的受力面，也限制了豎直支架的旋轉，便于鎖緊螺釘壓緊。
[0026]作為一種優選方式，還包括圓柱銷和壓緊螺釘，所述豎直支架的上段從上往下依次開有第一銷孔和螺紋孔，所述旋轉支架與豎直支架相連的一端為相對的兩塊扇形板，扇形板之間形成扇形槽，所述扇形板上從上往下依次開有第二銷孔和弧形槽，所述豎直支架的上段插入所述扇形槽內，圓柱銷穿過第一銷孔和第二銷孔，壓緊螺釘穿過螺紋孔和扇形槽。
[0027]扇形槽和豎直支架形成移動副，可以繞著圓柱銷中心旋轉，環形槽的角度大小可以根據測量需要靈活制定。
[0028]作為一種優選方式，所述旋轉支架與第二固定調節結構相連的一端開有穿透至扇形槽的通孔，所述第二固定調節結構為長度調節百分表架，所述長度調節百分表架一端裝有百分表，另一端伸入通孔內并與通孔間隙配合，旋轉支架上還設有鎖緊長度調節百分表架的表架螺釘。
[0029]長度調節百分表架在通孔內可以調節位置。
[0030]與現有技術相比，本發明具有以下先進性:
第一，本發明解決了由內孔定位的圓筒類零部件的外輪廓跳動量的精確測量問題，解