一种简捷式球阀活门球面度测量装置的制作方法

1.本实用新型涉及球阀技术领域，尤其是涉及一种简捷式球阀活门球面度测量装置。


背景技术：

2.球阀类产品在各行各业都有广泛的使用，我们厂承制的球阀多达31种，材质有铝合金、不锈钢、铜等，直径从s￠17mm至s￠160mm不等。球阀中的关键部件是球阀活门，如图1所示，球阀活门的加工要求很高，加工后要求球阀活门的球面度不大于0.02mm，表面粗糙度不大于ra0.2um。
3.球阀活门在车削和研磨加工过程中，需要多次使用三坐标对其球面度进行测量。三坐标测量存在测量成本高、换型效率低、测量周期长的缺点，对生产造成了严重的影响。
4.授权公告号为cn 202661012 u的专利公开了一种外球面直径及轮廓度测量仪，其将被测球放置于固定的球窝中，转动球，通过千分表测量外球面的轮廓度。该轮廓度测量仪存在以下不足：
5.1、不能实现在线测量，不利于刀具的现场调整；
6.2、测量时球窝与被测球面是面接触，如被测球面存在局部的凹坑，则测球面并不会产生移动，千分表的读数不能反映该凹坑的存在；
7.3、通用性差，对每种直径的球阀活门都要制作专用的球窝。
8.因此需要设计一种简捷式的球阀活门球面度测量装置，其目的是至少能够部分的解决上述问题。


技术实现要素：

9.为了克服背景技术中的不足，本实用新型公开了一种简捷式球阀活门球面度测量装置，采用如下技术方案：
10.一种简捷式球阀活门球面度测量装置，包括架体，架体设有三个不共线的、用于接触被测球阀活门的钢球，还设有用于安装千分表的夹持结构；千分表安装后，其测头与被测球阀活门的球面接触，且测头的轴线穿过被测球阀活门的球心。
11.进一步地改进技术方案，三个钢球的直径相同。
12.进一步地改进技术方案，架体具有三个支臂，所述钢球可拆卸地连接在支臂的末端。
13.进一步地改进技术方案，三个支臂中，至少有一个支臂能够绕千分表测头的轴线旋转。
14.进一步地改进技术方案，所述测量装置还包括底座，底座连接在架体远离钢球的一端，底座具有能够容纳千分表表体的镂空结构。
15.进一步地改进技术方案，夹持结构包括设在架体上的贯穿孔和设在贯穿孔孔壁上的顶丝，千分表的表杆位于贯穿孔内，并通过顶丝固定。
16.由于采用上述技术方案，相比背景技术，本实用新型具有如下有益效果：
17.1、能够实现在线测量，有利于刀具的现场调整；
18.2、灵敏度高，当球面的缺陷部位与任一钢球或测头接触时，千分表的表针都能显示出最大的摆幅；
19.3、通用性强，能够实现不同球径球阀活门的球面度测量；
20.4、扩展了测头的测量区域；
21.5、能够实现对重量大、难以转动的球体的球面度测量。
附图说明
22.图1为现有球阀活门的剖面结构示意图。
23.图2为本实用新型在实施例1中的结构示意图。
24.图3为图2的俯视图。
25.图4为本实用新型在实施例2中的结构示意图。
26.图5为本实用新型在实施例3中的结构示意图
27.图6为图5的俯视图。
28.图中：1、架体；11、活动支臂；12、锁紧螺母；2、钢球；3、千分表；4、顶丝；5、底座；6、球阀活门。
具体实施方式
29.下面参照附图来描述本实用新型的优选实施方式。本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本实用新型的技术原理，并非旨在限制本实用新型的保护范围。需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.实施例1：
31.一种简捷式球阀活门球面度测量装置，如图2-3所示，包括轴状的架体1，架体1的下部具有三个均分的支臂，在支臂的末端连接有钢球2。为了便于加工和更换，在支臂的末端设有螺纹孔，在钢球2上螺接有螺杆，螺杆的另一端与支臂的螺纹孔螺接。三个钢球2用于接触被测球阀活门6的球面，公知的，不共线的三个点可以定位一个球体。在架体1的上部设有用于安装千分表3的夹持结构，具体的，夹持结构包括设在架体1轴状部位内的贯穿孔，在贯穿孔的孔壁上设有径向螺纹孔和顶丝4，千分表3的表杆无间隙地插入贯穿孔内，并通过顶丝4固定。
32.千分表3安装后，千分表3的测头与被测球阀活门6的球面接触，测头的轴线穿过被测球阀活门6的球心。这样，千分表3的测头在测量过程具有最灵敏的测量角度，当球面的缺陷部位与任一钢球2或测头接触时，千分表3的表针都能显示出最大的摆幅。
33.为了实现测头的轴线穿过被测球阀活门6的球心、并便于架体1的加工，三个钢球2的直径相同，三个支臂的下端面共面，贯穿孔的轴线垂直于三个支臂的下端面，且三个支臂下端的螺纹孔到贯穿孔轴线的距离相等。这样，贯穿孔的轴线垂直于三个钢球2球心所确定
的平面，且贯穿三个钢球2球心所确定的圆的圆心。根据几何原理，贯穿孔的轴线同样能够贯穿被测球阀活门6的球心，这就能够保证被测球阀活门6的球心位于千分表3测头轴线的延长线上，这也就意味着不同球径的被测球阀活门6的球面度都可以得到测量。
34.在实际测量时，手持并移动本测量装置，使三个钢球2和测头同时与被测球阀活门6的球面接触，通过观测千分表3的表针指数的变化，可得知测球阀活门6的球面度情况。
35.由于本测量装置小巧轻便，手持便可以操作，因此适用于球阀活门6的重量较大，难以转动的情况。此外，本测量装置还适用于在线测量，即球阀活门6还在机床上加工时，不需要将球阀活门6从主轴工装上取下，只需要手动旋转主轴，便可以现场测量球阀活门6的球面度。显然，这对于机床加工刀具的现场调整和定位，具有很好的便捷性和实用性。
36.实施例2：
37.如实施例1所述的一种简捷式球阀活门6球面度测量装置，与实施例1不同的是，如图4所示，本测量装置还包括底座5，底座5连接在架体1远离钢球2的一端，底座5具有能够容纳千分表3表体的镂空结构。
38.底座5的作用是支撑架体1，在测量时不再移动架体1，只需转动被测球阀活门6即可。由于被测球阀活门6依靠自重与三个钢球2接触，接触力恒定，因此能够避免手持因素对测量精度的影响。
39.实施例3：
40.如实施例1所述的一种简捷式球阀活门6球面度测量装置，与实施例1不同的是，如图5-6所示，在架体1的三个支臂中，其中的一个支臂为活动支臂11，活动支臂11能够绕千分表3测头的轴线旋转。
41.具体的，活动支臂11具有轴套结构，轴套结构能够在架体1的轴状部位(与贯穿孔同轴)上转动。在架体1的轴状部位螺接有锁紧螺母12，锁紧螺母12用于限制轴套结构产生轴向移动。这样使活动支臂11只能绕贯穿孔的轴线(与千分表3测头的轴线共线)转动。显然，无论活动支臂11如何转动，贯穿孔的轴线仍旧垂直于三个钢球2球心所确定的平面，且贯穿三个钢球2球心所确定的圆的圆心。
42.活动支臂11的作用是扩展测头的测量区域。周知的，球阀活门6在结构上具有两个球缺，在实施例1和2中，千分表3的测头无法测量球缺的边缘部分。在本实施例中，当测头测量球缺的边缘部分时，可通过转动活动支臂11，使三个钢球2都能够与测球阀活门6的球面接触，保证测量的要素不被破坏。
43.由实施例1可知，本实用新型的一个实施形式能够实现不同球径球阀活门的球面度测量，适用于重量大、难以转动的球体的球面度测量，也适用于球阀活门的在线测量。
44.由实施例2可知，本实用新型的另一个实施形式能够避免手持因素对测量精度的影响。
45.由实施例3可知，本实用新型还能够扩展测头的测量区域。
46.本实用新型未详述部分为现有技术。尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的保护范围由所附权利要求及其等同物限定。