高可靠性斜孔角度测量夹具的制作方法

1.本实用新型属于几何量测量领域，涉及一种倾斜角度测量装置，对于斜孔角度要求较高的产品，能快速、准确的测量出斜孔的实际角度。


背景技术：

2.在机械制造业中，专用夹具是为零件的某一道工序加工而设计制造的，在产品相对稳定、批量较大的生产中使用；在生产过程中它能有效地降低工作时的劳动强度、提高劳动生产率、并获得较高的加工精度。专用夹具的主要作用有以下几个方面：(1)准确、可靠的定位和夹紧，减小制品的尺寸偏差，提高了零件的精度和可换性(2)减少了加工时繁琐的操作，获得较高的生产率和加工精度。夹具是作为机械加工的辅助机构设计的，夹具和机械加工其它部件有极其密切的联系。为了满足零件的性能和质量，越来越多的产品需要使用斜孔来接通，许多零件的加工过程中,经常遇到有位置精度要求的斜孔。这些斜孔不仅本身有尺寸精度要求,而且斜孔与斜孔,斜孔与直孔或某个平面也有距离精度要求。针对较复杂的斜孔加工，由于所加工的斜孔尺寸和形位公差无法直接在直角坐标系中测量，加工基准难以确定，一直是机械加工中的难题。通常斜孔中心线与基准面有较高的角度要求，斜孔中心线与斜面的交点到基准面也有较高的要求，且对斜孔角度的大小差异作出了极为严格的要求，这些空间的尺寸无法在直角坐标系中直接测量。在加工过程中也就无法确定是否达到图纸的设计要求。如各类阀体、壳体零件中斜孔众多，较严格的斜孔角度大小差异控制在
±5′
以内，斜孔角度是否合格，往往会直接影响产品的整体性能。斜孔有一个共同的特点，即孔的中心与孔端面不垂直。垂直方向的夹角是一个空间角度。由于斜孔对应基准面难找，斜度难以测量，测量难度大，通过手工测量，测量效率低下、测量不准，误差大，费时、费力。
3.现阶段的各种测量仪器，已经能够准则的测量出该处斜孔角度是否合格，如：三坐标、对刀仪、专用角度量规等，但这些测量方式均无法高效或准确的测量斜孔角度的实际值。三坐标检测设备虽然能准确的测量出斜孔角度的实际值，但实际生产中，若每个斜孔角度均采用三坐标进行测量，会大量占用三坐标的资源，延误其他产品的检测时间；同时，若检测出斜孔角度差异不合格时，重新补加工的复位性不好，需要重新找正加工，耽搁大量的生产时间，影响生产进度。对刀仪虽也能检测斜孔角度，但在测量之前，需要预先准备和所要测量斜孔孔径大小相匹配的芯轴，在测量时，将芯轴插入到所测斜孔之中，再利用对刀仪测出芯轴与零件斜孔所在平面的角度即斜孔角度；但使用对刀仪测量斜孔角度的精度只有
±1°
，无法精确的测出斜孔角度的实际值。而利用专用角度量规测量，只能保证各个斜孔角度是否合格，无法测量出斜孔角度大小的实际值；且如果使用专用角度量规测量，则对于斜孔众多的阀体、壳体类等零件，需要分别设计制造对应的角度量规，大大增加生产成本。
4.这就需要我们有一套能够快速、准确测量斜孔量角器角度尺寸实际值的测量方法，以满足我们生产中面临的这个问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对高精密斜孔角度测量效率低下、测量不准等问题，提供一种操作简单方便、测量效率高、测量精度高、易于维护的测量装置。
6.本实用新型解决技术问题采用的技术方案：一种高可靠性斜孔角度测量夹具，包括：镶嵌在量角器角度尺1上的扇形游标2和可换测量杆3，其特征在于：量角器角度尺1、扇形游标2和可换测量杆3依次通过固定螺钉6和压紧螺钉7层叠在一起，围绕量角器角度尺1半圆中心旋转，定格螺钉4通过量角器角度尺1外圈刻度线下方同弧的圆弧轨槽，固定在扇形游标2上沿圆弧轨槽圆周滑动，量角器角度尺1底部平面贴合被测斜孔所在平面，可换测量杆3沿扇形游标2上自带的可换测量杆安装孔上下滑动，将与斜孔同直径的可换测量杆3插入被测斜孔底部，转动量角器角度尺1，将量角器角度尺1底部平面和被测斜孔所在平面完全贴合，拧紧定格螺钉4，使得量角器角度尺1和扇形游标2不再相对滑动；观察量角器角度尺1所对角刻线度偏移角度x
°
与转动扇形游标2重合边刻度线之间的偏移指向刻度y
′
，则所测斜孔角度为α＝x
°
y
′
。
7.本实用新型相对于现阶段其他测量技术有如下优势：
8.操作简单、定位可靠、测量效率高：本实用新型采用量角器角度尺1、扇形游标2和可换测量杆3依次通过固定螺钉6层叠在一起，围绕量角器角度尺1半圆中心旋转，操作简单、定位可靠、测量效率高构成的高可靠性斜孔角度测量夹具，操作简单、定位可靠、测量效率高。
9.具有通用性、可换性：本实用新型采用镶嵌在量角器角度尺1上的扇形游标2和可换测量杆3在使用该套测量夹具测量时，针对不同孔径的斜孔角度的测量，对换测量杆直径大小进行更换，只需更换可换测量杆(测量杆下端轴直径和被测斜孔孔径保持很小间隙配合即可)，其余部件通用，避免了制造专用角度量规所造成的生产成本增加的问题。
10.测量可靠、精度高：本实用新型采用可换测量杆3通过扇形游标2上自带的可换测量杆安装孔上下滑动，将与斜孔同直径的可换测量杆3插入被测斜孔底部，转动量角器角度尺1，将量角器角度尺1底部平面和被测斜孔所在平面完全贴合，拧紧定格螺钉4，使得量角器角度尺1和扇形游标2不再相对滑动观察量角器角度尺1所对角刻线度偏移角度x
°
与转动扇形游标2重合边刻度线之间的偏移指向刻度y
′
，则所测斜孔角度为α＝x
°
y
′
。根据公式α＝x
°
y
′
，在测量出x
°
(量角器角度尺1上读数)和y
′
(扇形游标2上读数)后，可直接计算出我们所测斜孔角度实际尺寸，避免了三坐标的资源不足问题。整套测量夹具中，只要保证可换测量杆下端轴直径和被测斜孔孔径间具有很小的间隙配合即可，测量结果误差可控制在
±
0.5
′
以内。同时，测量精度也保证在2
′
以内。
11.测量夹具小巧、轻便：测量夹具较小，无需将零件取出机床，方便零件在加工过程中进行测量，根据测量结果对加工参数进行调整，不需要重新找正，加工质量和效率高。通过该套测量夹具，在保证了检测准确性和高效性的前提下，解放了三坐标的生产资源，使三坐标能够更好的投入到其他高精零件的测量中。可在测量倾斜角度的同时得出倾斜方向，对测量装置放置方向无要求，具有使用方便、测量准确
12.本实用新型适用于无法准确找到倾斜方向或倾斜方向无法放置测量设备时的倾斜角度测量。可用于测量不同孔径的斜孔角度测量，测量精确可靠，适用范围广泛。
附图说明
13.图1是本实用新型高可靠性斜孔角度测量夹具的主视图。
14.图2是图1的侧向剖视图。
15.图3为工作示意图。
16.图中：1量角器角度尺，2扇形游标，3可换测量杆，4定格螺钉，5压紧垫片，6固定螺钉，7压紧螺钉。
具体实施方式
17.参阅图1、图2。在以下描述的优选实施例中，一种高可靠性斜孔角度测量夹具，包括：镶嵌在量角器角度尺1上的扇形游标2和可换测量杆3，其特征在于：量角器角度尺1、扇形游标2和可换测量杆3依次通过固定螺钉6和压紧螺钉7层叠在一起，围绕量角器角度尺1半圆中心旋转，定格螺钉4通过量角器角度尺1外圈刻度线下方同弧的圆弧轨槽，固定在扇形游标2上沿圆弧轨槽圆周滑动，量角器角度尺1底部平面贴合被测斜孔所在平面，可换测量杆3沿扇形游标2上自带的可换测量杆安装孔上下滑动，将与斜孔同直径的可换测量杆3插入被测斜孔底部，转动量角器角度尺1，将量角器角度尺1底部平面和被测斜孔所在平面完全贴合，拧紧定格螺钉4，使得量角器角度尺1和扇形游标2不再相对滑动；；观察量角器角度尺1所对角刻线度偏移角度x
°
与扇形游标2重合边刻度线之间的偏移指向刻度y
′
，则所测斜孔角度为α＝x
°
y
′
。
18.可换测量杆3的截面投影为t形阶梯杆体，且阶梯杆的下端直径与被测斜孔直径相同，并可更换。通过压紧螺钉7固定可换测量杆3的上下滑动。
19.松开扇形游标上的定格螺钉4，使可换测量杆3可以沿扇形游标2上的自带的安装孔方向上下滑动，再将可换测量杆3下端轴伸入被测斜孔之中，滑动可换测量杆3，保证可换测量杆3下端轴完全伸入被测斜孔的底部，拧紧压紧螺钉7保证可换测量杆3方向固定不动；转动量角器角度尺1，量角器角度尺1底部平面和被测斜孔所在平面完全贴合，拧紧与压紧垫片5相连的定格螺钉4，保证量角器角度尺1和扇形游标2不再相对滑动。最后先观察量角器角度尺上读数x
°
，再观察扇形游标上读数y
′
，通过公式α＝x
°
y
′
计算出斜孔角度α。
20.以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不用以限制本实用新型，对于本领域的工程技术人员而言，可以有各种更改和变化，凡是利用本实用新型所作的任何修改，等同替换、改进，均应包含在本实用新型的保护范围之内。