一种孔圆度的测量装置的制作方法

1.本发明涉及一种辅助测量装置，尤其涉及一种孔圆度的测量装置。


背景技术：

2.众所周知，发动机缸体是发动机的核心部件之一，其在发动机中具有十分重要的作用。其中，发动机缸体中的缸孔能够在汽油与空气混和爆炸后起到推动活塞连杆做功的作用。
3.为了保证发动机缸体中缸孔与活塞的气密性，缸孔需要具有很高的精度。在现有技术中，针对缸孔的制造工艺通常采用：粗镗—精镗—珩磨的工艺路线。
4.需要说明的是，在进行精镗操作后，圆度尺寸主要靠机床主轴的回转精度保证，圆度尺寸对后序珩磨圆度有着重要影响。如果精镗后的圆度误差较大将会造成珩磨余量不均匀，容易造成部分缸孔珩磨余量不足、珩不出，导致部分分缸孔珩磨余量过大，使珩磨油石受损，颗粒脱落。由此，为了保证精镗操作后的孔圆度尺寸，需要在加工后快速准确的测量精镗后缸孔的圆度尺寸。
5.因此，为了解决以上现有技术中的问题，目前已有部分研究人员进行了相关优化设计，并已经获得如下改进方案：
6.1.如图1所示，按图1操作将内径百分表分别按纵向和横向两个方向进行测量，将内径百分表纵向和横向两次测量的差值作为圆度误差。
7.2.用三坐标测量仪对缸孔进行测量。
8.3.用圆度仪对缸孔进行测量。
9.但是，上述的这三种改进方案仍然存在一定的缺陷，当采用方案1将内径百分表分别按竖直和水平两个方向进行测量时，其测量过程繁琐需要左右摇摆寻找直径尺寸，需要多次反复将内径量表放入缸孔，操作复杂，两次测量可能还不是同一截面，存在测量误差。当采用上述方案2和方案3，利用三坐标测量仪和圆度仪对缸孔进行测量时，需要送到测量室，测量周期较长，影响生产效率。
10.因此，为了解决以上现有技术中的问题，本发明期望获得一种孔圆度的测量装置，其不同于现有技术中的改进方案，该测量装置通过合理的结构设计，可以一次性快速、准确地测量出缸孔圆度的误差。该测量装置结构简单，维护简便，测量精度高且使用方便，其具有十分良好的推广前景和应用价值。


技术实现要素：

11.本发明的目的之一在于提供一种孔圆度的测量装置，该测量装置通过合理的结构设计，可以一次性快速、准确地测量出缸孔圆度的误差。该测量装置结构简单，维护简便，测量精度高且使用方便，其具有十分良好的推广前景和应用价值。
12.为了实现上述目的，本发明提出了一种孔圆度的测量装置，其包括：
13.测量主杆，其下端开设有第一直角通道和第二直角通道，其中每一直角通道均包
括相互衔接的竖直通道和水平通道，其中水平通道的端口位于测量主杆的外圆周壁上；
14.百分表支架；
15.百分表，其设于百分表支架上；
16.测量块，其与百分表的测头接触；
17.第一测量导杆，其竖直地设于测量块的下方，并与测量块连接，所述第一测量导杆的下端插设于所述第一直角通道的竖直通道中；
18.第二测量导杆，其竖直地设于百分表支架的下方，并与百分表支架连接，所述第二测量导杆的下端插设于所述第二直角通道的竖直通道中；
19.至少两个测量头，其分别设于第一直角通道和第二直角通道的水平通道的端口处，并用于与待测孔的内壁贴合；
20.若干个球珠，其对应设于每一个测量头与对应的第一测量导杆或第二测量导杆的尾端之间，以将测量头的水平位置传递至第一测量导杆和第二测量导杆并转换为第一测量导杆和第二测量导杆的竖向位移。
21.进一步地，在本发明所述的孔圆度的测量装置中，还包括至少三个平面四连杆机构，其均与所述测量主杆连接，其中每一个所述平面四连杆机构均包括：
22.竖向设置的拉杆；
23.横向设置的第一短杆，其中部与所述拉杆的下端铰接，所述第一短杆的一端与所述测量主杆铰接；
24.竖向设置的长杆，其上端与第一短杆的另一端铰接；
25.横向设置的第二短杆，其一端与所述长杆的下端铰接，其另一端与测量主杆铰接。
26.其中，所述拉杆在竖向方向上的拉动使得测量主杆与长杆之间的径向距离发生改变。
27.进一步地，在本发明所述的孔圆度的测量装置中，所述长杆上设有支撑钉。
28.进一步地，在本发明所述的孔圆度的测量装置中，所述每一根长杆上设有至少两个支撑钉。
29.进一步地，在本发明所述的孔圆度的测量装置中，所述拉杆上设有台阶面，每一个拉杆外均套设有拉杆弹簧，所述拉杆弹簧抵靠地设于拉杆的台阶面和测量主杆之间，以在竖向方向上施加弹力。
30.进一步地，在本发明所述的孔圆度的测量装置中，还包括：
31.压盘，其套设于测量主杆上，并设于拉杆的上方；
32.压盘弹簧，其套设于测量主杆上，并抵靠地设于压盘和测量主杆的径向伸出臂之间。
33.进一步地，在本发明所述的孔圆度的测量装置中，所述第一测量导杆上设有台阶面；第一测量导杆弹簧套设于第一测量导杆外围，并抵靠地设于第一测量导杆的台阶面和所述压盘之间。
34.进一步地，在本发明所述的孔圆度的测量装置中，所述第二测量导杆上设有台阶面；第二测量导杆弹簧套设于第二测量导杆外围，并抵靠地设于第二测量导杆的台阶面和所述压盘之间。
35.进一步地，在本发明所述的孔圆度的测量装置中，所述压盘上设有压盘手柄。
36.进一步地，在本发明所述的孔圆度的测量装置中，所述拉杆的顶部呈半球形。
37.本发明所述的孔圆度的测量装置相较于现有技术具有如下所述的优点和有益效果：
38.本发明所述的测量装置通过合理的结构设计，可以一次性快速、准确地测量出缸孔圆度的误差。该测量装置结构简单，维护简便，测量精度高且使用方便，其可以在百分表上直接读出孔圆度的误差，具有十分良好的推广前景和应用价值。
39.在某些优选的实施方式中，本发明所述的测量装置可以设置平行四边形连杆结构，以实现测量装置的快速、准确的定位。采用压盘和拉杆的平行四边形连杆结构可以控制径向收缩，以在放入待测缸孔前收缩平行四边形连杆结构，放入缸孔后在弹性元件的作用下自动径向膨胀。
附图说明
40.图1显示了现有技术中将内径百分表分别按纵向和横向两个方向对缸孔圆度进行测量的操作示意图。
41.图2为本发明所述孔圆度的测量装置在一种实施方式下的一种视角下的结构示意图。
42.图3为本发明所述孔圆度的测量装置在一种实施方式下的另一种视角下的结构示意图。
43.图4为本发明所述孔圆度的测量装置在一种实施方式下的又一种视角下的结构示意图。
44.图5为图4所示结构的a处局部放大示意图。
45.图6为本发明所述孔圆度的测量装置在一种实施方式下的结构正视剖析图。
46.图7为图6所示结构的b-b剖视图。
47.图8为图6所示结构的c-c剖视图。
48.图9为图8所示结构的d处局部放大示意图。
具体实施方式
49.下面将结合说明书附图和具体的实施例对本发明所述孔圆度的测量装置做进一步的解释和说明，然而该解释和说明并不对本发明的技术方案构成不当限定。
50.图2为本发明所述孔圆度的测量装置在一种实施方式下的一种视角下的结构示意图。
51.图3为本发明所述孔圆度的测量装置在一种实施方式下的另一种视角下的结构示意图。
52.图4为本发明所述孔圆度的测量装置在一种实施方式下的又一种视角下的结构示意图。
53.结合图2、图3和图4可以看出，在本实施方式中，本发明所述的测量装置可以包括：测量主杆1、百分表支架3、百分表4、测量块5、第一测量导杆6和第二测量导杆7。
54.相应地，进一步参阅图2和图3可以看出，在本实施方式中，本发明所述的测量装置还包括有三组平面四连杆机构2，三组平面四连杆机构2彼此之间分别独立且间距120度，其
均与测量主杆1连接。
55.在本发明中，与测量主杆1连接的三组平面四连杆机构2可以保证本发明所述的测量装置中的测量主杆1轴心线与待测孔壁呈平行状态，实现测量装置的辅助定位，保证测量装置的轴线与待测孔的轴线平行。
56.需要说明的是，在本实施方式中，平行四杆机构2可以包括：拉杆201、第一短杆202、长杆203和第二短杆204。其中，拉杆201和长杆203竖向设置，第一短杆202和第二短杆204横向设置。在本发明中，第一短杆202的中部与拉杆201的下端铰接，第一短杆202的一端与测量主杆1铰接，长杆 203上端与第一短杆204的另一端铰接，第二短杆204的一端与长杆203的下端铰接，第二短杆204的另一端与测量主杆1铰接，拉杆201在竖向方向上的拉动使得测量主杆1与长杆203之间的径向距离发生改变。
57.此外，在本实施方式中，本发明所述的平面四连杆机构2的每一根长杆 203上设置有两个等高的支撑钉2031，其可以对应地安装在长杆203的孔中，两个支撑钉2031可以将长杆203与待测孔壁的线接触改变为两点接触，进而排除因待测孔直线度对测量装置辅助定位所带来的影响。
58.另外，进一步参阅图3可以看出，在本实施方式中，平面四连杆机构2 中的拉杆201上还设置有台阶面205，在每一个拉杆201外均套设有拉杆弹簧206。其中，拉杆弹簧206能够抵靠地设于拉杆201的台阶面205和测量主杆1之间，以在竖向方向上施加弹力。
59.相应地，在本实施方式中，本发明所述的测量装置中的测量主杆1上还套设有压盘8和压盘弹簧9，该压盘8设置于拉杆201的上方，其能够沿着测量主杆1的长度方向上下移动；相应地，压盘弹簧9抵靠地设置于压盘8 和测量主杆1的径向伸出臂101之间。
60.为了便于操作人员进行下压压盘8的操作，在本发明所述的压盘8上进一步地设置有压盘手柄801。
61.进一步地参阅图4可以看出，并结合参阅图3可以看出，在本实施方式中，本发明所述的第一测量导杆6和第二测量导杆7上均还设置有台阶面10。在本发明中，第一测量导杆弹簧11套设于第一测量导杆6的外围，并抵靠地设于第一测量导杆6的台阶面10和压盘8之间；第二测量导杆弹簧12同样可以套设于第二测量导杆7外围，并抵靠地设于第二测量导杆7的台阶面10 和压盘8之间。
62.图5为图4所示结构的a处局部放大示意图。
63.如图5所示，在本实施方式中，百分表4设置在百分表支架3上，且测量块5能够与百分表4的测头401接触。
64.图6为本发明所述孔圆度的测量装置在一种实施方式下的结构正视剖析图。
65.图7为图6所示结构的b-b剖视图。
66.图8为图6所示结构的c-c剖视图。
67.如图6、图7和图8所示，在本实施方式中，测量主杆1的下端开设有第一直角通道和第二直角通道(图中未示出)，其中每一直角通道均包括相互衔接的竖直通道102和水平通道103，其中水平通道103的端口位于测量主杆1的外圆周壁上。
68.进一步参阅图8可以看出，在本实施方式中，本发明所述测量装置的平面四连杆机构2中的拉杆201的顶部可以呈半球形。
69.需要说明的是，结合参考以6和图8可知，在本发明所述的测量装置中，第一测量导
杆6可以竖直地设于测量块5的下方，并与测量块5连接，该第一测量导杆6的下端能够插设于测量主杆1中第一直角通道的竖直通道102 中。在本发明所述的测量装置中，第二测量导杆7同样可以竖直地设于百分表支架3的下方，并与百分表支架3连接，该第二测量导杆7的下端能够插设于第二直角通道的竖直通道102中。
70.图9为图8所示结构的d处局部放大示意图。
71.如图9所示，并结合参阅图4可以看出，在本实施方式中，本发明所述的测量装置还包括：测量头13和球珠14。
72.在本实施方式中，本发明所述的测量装置设置有两个测量头13，这两个测量头13分别设于第一直角通道和第二直角通道的水平通道103的端口处，并能够用于与待测孔的内壁贴合。
73.需要说明的是，在本发明中设有若干个球珠14，其对应设于每一个测量头13与对应的第一测量导杆6或第二测量导杆7的尾端之间，以将测量头 13的水平位置传递至第一测量导杆6和第二测量导杆7并转换为第一测量导杆6和第二测量导杆7的竖向位移。
74.在采用本发明所述的测量装置对孔圆度进行测量时，操作人员可以握住测量主杆1，以将压盘8压下，压盘8压下将三组平面四连杆机构2克服拉杆弹簧206的弹簧力的作用向下压，以使三组平面四连杆机构2变形缩小径向尺寸，以使其放入待测孔中，而后松掉对压盘8的压紧力，三组平面四连杆机构2在拉杆弹簧206弹簧力的作用下将拉杆201向上抬起，三组平面四连杆机构2变形张开径向尺寸，各长杆203上设置的支撑钉2031支撑在待测孔内壁上，完成对测量主杆1的辅助定位。
75.此时，测量头13与待测孔的内壁贴合，测量头13在水平位置发生位移，而后挤压球珠14，以使球珠14在第一直角通道和第二直角通道中运动，进而带动第一测量导杆6和第二测量导杆7在竖直方向上移动，百分表4显示的数值就是横向和纵向待测孔直径的差值，进而直接读出孔圆度的误差。
76.综上所述，本发明所述的测量装置通过合理的结构设计，可以一次性快速、准确地测量出缸孔圆度的误差。该测量装置结构简单，维护简便，测量精度高且使用方便，其具有十分良好的推广前景和应用价值。
77.需要说明的是，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
78.还需要注意的是，以上所列举的实施例仅为本发明的具体实施例。显然本发明不局限于以上实施例，随之做出的类似变化或变形是本领域技术人员能从本发明公开的内容直接得出或者很容易便联想到的，均应属于本发明的保护范围。