專利名稱：一種圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法及測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種花鍵環(huán)規(guī)的跨棒距的測量方法，尤其涉及圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法及測量裝置。
背景技術(shù)：
花鍵是兩傳動零件上借助內(nèi)、外圓柱表面上等距分布且齒數(shù)相同的鍵齒相互聯(lián)結(jié)，傳遞扭矩或運動的同軸偶件。而漸開線花鍵是具有漸開線齒形的花鍵，是機械結(jié)構(gòu)中非常重要的聯(lián)結(jié)部件。而漸開線花鍵(環(huán)、塞)規(guī)是用于綜合檢驗漸開線花鍵的主要生產(chǎn)線標(biāo)準量規(guī)。漸開線花鍵量規(guī)的生產(chǎn)是隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展而派生出來的一個機械加工類行業(yè)，其生產(chǎn)技術(shù)在國內(nèi)外已經(jīng)較為完善。生產(chǎn)廠商的量規(guī)是需要通過計量部門校準后方可使用。隨著上海及周邊地區(qū)的生產(chǎn)廠商不斷增多，圓柱直齒(偶數(shù))漸開線花鍵(環(huán)、塞) 規(guī)數(shù)量呈上升趨勢，對于花鍵量規(guī)的測量要求也越來越多。根據(jù)GB/T 5106-2006圓柱直齒漸開線花鍵量規(guī)標(biāo)準，判定圓柱直齒漸開線花鍵量規(guī)的一項重要的綜合技術(shù)指標(biāo)是M值(跨棒距)。附圖1所示為漸開線花鍵塞規(guī)M值示意， 附圖2所示為漸開線花鍵環(huán)規(guī)M值示意。目前對于花鍵塞規(guī)的跨棒距M值有現(xiàn)有的高精度臥式測長儀與三針進行測量，以滿足測量需要。但是對于花鍵環(huán)規(guī)，由于受到漸開線齒形的影響，不能直接采用該方法進行測量，目前測量方法仍舊采用傳統(tǒng)的量塊組合填塞或影像測量技術(shù)來完成。量塊組合填塞測量效率較低、量塊損耗大，而影像測量技術(shù)的測量結(jié)果只能反映上表面的狀況，而不能全面反映量規(guī)的實際狀況。目前的各種齒輪測量中心也帶有相應(yīng)的花鍵量規(guī)的M值測量軟件，但是其評估方法受到測頭、齒形等各方面的影響，其測量精度無法滿足花鍵量規(guī)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法及測量裝置，解決現(xiàn)在花鍵環(huán)規(guī)跨棒距測量方法效率低、損耗大、不能全面反映量規(guī)的實際狀況的缺陷。技術(shù)方案
一種圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法，其特征在于包括如下步驟 (1)在臥式測長儀的測量座和尾座上相向安裝兩對稱的測鉤，在所述測鉤豎直尖端橫向的測量頭座上安裝測量測頭，所述測量測頭包括前端的刀口測頭和后端的平面測頭，刀口測頭面對內(nèi)尺寸測量位置，所述刀口測頭對應(yīng)所述花鍵環(huán)規(guī)的內(nèi)花鍵鍵齒齒槽并相互垂直；
(2)進行零位校準，即調(diào)整所述測鉤的安裝位置，先使用外尺寸測量測力調(diào)整兩個測量測頭的平面平行，然后將接近被測的花鍵環(huán)規(guī)的跨棒距值的量塊進行組合，記錄量塊的值， 將組合的量塊裝夾在臥式測長儀專用量塊夾上，固定在臥式測長儀工作臺上，用測量力使測量測頭的刀口測頭與量塊夾量爪平面接觸，并調(diào)整臥式測長儀工作臺，使量爪工作面與測量測頭的刀口測頭平行，然后將儀器顯示器置零；
(3)零位校準后，將量塊取下，將被測的花鍵環(huán)規(guī)安裝在量塊所在位置，選擇好的測量棒安裝在被測的花鍵環(huán)規(guī)齒槽內(nèi)，固定于臥式測長儀的工作臺上；
(4)使測量測頭的刀口測頭與固定在被測的花鍵環(huán)規(guī)相應(yīng)齒槽內(nèi)的測量棒接觸，調(diào)整臥式測長儀工作臺，使儀器示值為最小，讀取儀器示值，加上上述零位校準用量塊的實際值，可以獲得被測花鍵環(huán)規(guī)的跨棒距M值。所述步驟1中安裝好的測量測頭的刀口測頭和平面測頭的平行度< 0. 3μπι，測量測頭的平面測頭的平面度< 0. 1 μ m。調(diào)整所述測量測頭的平行度的方法包括如下步驟將所述測量測頭安裝在測鉤上后，首先將兩個組合內(nèi)外平面的平行研磨塊裝夾好安裝在臥式測長儀的工作臺上，調(diào)整研磨塊平面與測量測頭基本平行，并使測量測頭的平面測頭或刀口測頭以一定測量力與研磨塊碰觸，然后調(diào)整臥式測長儀的工作臺，使研磨塊平面與平面測頭或刀口測頭充分接觸，與此同時鎖緊工作臺，并在研磨塊上涂上研磨膏，對平面測頭或刀口測頭的平面進行修磨，達到平行度的要求。一種應(yīng)用上述的圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法的測量裝置，其特征在于包括在臥式測長儀的測量座和尾座上相向安裝兩對稱的測鉤，在所述測鉤豎直尖端橫向的測量頭座上安裝測量測頭，所述測量測頭包括前端的刀口測頭和后端的平面測頭， 刀口測頭面對內(nèi)尺寸測量位置，所述刀口測頭對應(yīng)所述花鍵環(huán)規(guī)的內(nèi)花鍵鍵齒齒槽并相互垂直。所述測量測頭的前端刀口測頭為鍥型，鍥型端頭中央為一狹長平面，寬度在 0. 3 0. 5mmο在臥式測長儀的工作臺上，設(shè)置有環(huán)規(guī)夾緊機構(gòu)用于固定安裝被測的花鍵環(huán)規(guī)與選擇好的測量棒，所述環(huán)規(guī)夾緊機構(gòu)包括上端夾緊件和下端夾緊件，所述上端夾緊件包括蓋在被測花鍵環(huán)規(guī)環(huán)圈上的C型夾和穿過C型夾用于頂住被測花鍵環(huán)規(guī)上端的固定螺釘， 所述下端夾緊件包括設(shè)置在臥式測長儀的工作臺上的基座，安裝在基座上的可正反向旋轉(zhuǎn)的絲桿，在正向旋轉(zhuǎn)的絲桿和反向旋轉(zhuǎn)的絲桿上分別設(shè)置有隨絲桿旋轉(zhuǎn)而水平移動的上端伸至被測花鍵環(huán)規(guī)環(huán)圈內(nèi)下端的固定條。有益效果
本發(fā)明的圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法和測量裝置通過采用專門設(shè)計的測鉤和測量測頭，直接伸至被測花鍵環(huán)規(guī)內(nèi)花鍵鍵齒槽內(nèi)進行測量，比現(xiàn)在的采用塞組合量塊的測量方法，不僅速度加快，效率提高，而且測量結(jié)果更精確。


圖1為圓柱直齒漸開線花鍵塞規(guī)跨棒距示意圖； 圖2為圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距示意圖3為本發(fā)明測量裝置示意圖。圖4為本發(fā)明中測量測頭示意圖。其中1-測鉤，2-花鍵環(huán)規(guī)，3-測量測頭，4-刀口測頭，5-平面測頭，6_測量棒， 7-環(huán)規(guī)夾緊機構(gòu)，8-C型夾，9-固定螺釘，10-基座，11-絲桿，12-固定條，13-測鉤裝配處。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例和附圖，進一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明旨在提供一種適應(yīng)于圓柱直齒(偶數(shù))漸開線花鍵環(huán)規(guī)M值測量方法及測量裝置，以解決圓柱直齒(偶數(shù))漸開線花鍵環(huán)規(guī)M值測量問題。根據(jù)GB/T 5106-2006圓柱直齒漸開線花鍵量規(guī)標(biāo)準，研究圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)M值的測量方法，在現(xiàn)有的高精度臥式測長儀的基礎(chǔ)上，研制新型的用于內(nèi)尺寸測量的測鉤1和測量測頭2，采用內(nèi)測頭校準的新方法(通過測量外側(cè)平面端的平行度校準達到內(nèi)側(cè)的測鉤和測量測頭測量刃面的平行度的校正方法)。并使用量塊作為測量基準，采用類似圓柱直齒漸開線花鍵塞規(guī)M值的測量方法進行比較測量，解決傳統(tǒng)測量中低效或只反映上表面狀況等相關(guān)問題，以實現(xiàn)高精度的快速測量漸開線花鍵環(huán)規(guī)M值的測量。本發(fā)明花鍵環(huán)規(guī)M值測量機構(gòu)是在高精度臥式測長儀的基礎(chǔ)上，由設(shè)計的新型測鉤1和測量測頭3組成，另外還設(shè)計了漸開線花鍵環(huán)規(guī)的環(huán)規(guī)夾緊機構(gòu)7。為適用于測量漸開線花鍵環(huán)規(guī)M值，測量測頭3設(shè)計成平面測頭5與刀口測頭4 的組合體，通過設(shè)計和加工工藝改進保證內(nèi)側(cè)的平面測頭5與外側(cè)的刀口測頭4平面的平面度< 0. 1 μ m，同時保證測量測頭3兩側(cè)的平行度< 0. 3 μ m。即將兩個測量測頭3分別裝在兩測鉤1上，并將測鉤1分別通過臥式測長儀的專用測帽連接套安裝到臥式測長儀兩測量座和尾座上，利用高精度臥式測長儀基準測座的同軸度小于< 0. 1 μ m，平面平行度 ^0.1 μ m，將兩個由專用夾具裝夾好的組合的內(nèi)外平面平行的研磨塊裝夾好安裝在臥式測長儀的工作臺上，并使內(nèi)側(cè)的平面測頭5以2. ON的測力與研磨塊接觸，調(diào)整工作臺，使研磨塊平面與平面測頭5的平面充分接觸，與此同時鎖緊工作臺，并在研磨塊上涂上研磨膏，對平面測頭5平面進行最后的修磨，也采用類似的方法對刀口測頭4刀口平面進行修磨，以滿足兩刀口測頭4與兩平面測頭5的平行度< 0. 3 μ m，測量測頭3兩面平面度< 0. 1 μ m的平行性要求。該測量測頭3的設(shè)計為國內(nèi)外首創(chuàng)。測量方法是在安裝好上述測量裝置后，測量過程中，首先進行零位校準，即以 2. ON的測量力使得兩平面接觸，調(diào)整測鉤的安裝位置，使得兩刀口測頭平行；并將接近被測花鍵環(huán)規(guī)M值尺寸的量塊組合，記錄量塊的值，將組合量塊裝夾在專用量塊夾上，固定在臥式測長儀工作臺上，使用2. ON的測量力，使得刀口測頭4與量塊夾量爪接觸，并調(diào)整工作臺(左右擺動找最小值，垂直擺動也找最小值)使量爪與刀口測頭4平行，以實現(xiàn)對測鉤1上刀口測頭4進行校準，并將儀器顯示器置零。零位校準后，將花鍵環(huán)規(guī)2與選擇好的測量棒6安裝在設(shè)計好的環(huán)規(guī)夾緊機構(gòu)7上，并固定于臥式測長儀的工作臺上，注意將在被測花鍵環(huán)規(guī)2齒槽內(nèi)的相應(yīng)測量棒6的中心連線盡量位于測量軸線上，用校準好的刀口測頭4測量花鍵環(huán)規(guī)M值，使用2. ON的測量力，使刀口測頭4與固定在花鍵環(huán)規(guī)2相應(yīng)齒槽內(nèi)的測量棒6接觸并相互垂直，調(diào)整工作臺的垂直擺動，讀取儀器示值 d，加上校準用量塊的實際值，可以獲得被測花鍵環(huán)規(guī)M值。如附圖3所示為測量裝置示意圖，包括了測鉤1，測鉤1通過測鉤裝配處13將測鉤 1安裝到臥式測長儀測頭座與尾座上，還包括測量測頭3和環(huán)規(guī)夾緊機構(gòu)7，上述環(huán)規(guī)夾緊機構(gòu)7包括上端夾緊件和下端夾緊件，所述上端夾緊件包括蓋在被測花鍵環(huán)規(guī)2環(huán)圈上的 C型夾8和穿過C型夾8用于頂住被測花鍵環(huán)規(guī)2上端的固定螺釘9，所述下端夾緊件包括設(shè)置在臥式測長儀的工作臺上的基座10，安裝在基座10上的可正反向旋轉(zhuǎn)的絲桿11，在正向旋轉(zhuǎn)的絲桿和反向旋轉(zhuǎn)的絲桿上分別設(shè)置有隨絲桿旋轉(zhuǎn)而水平移動的上端伸至被測花鍵環(huán)規(guī)環(huán)圈內(nèi)下端的固定條12。根據(jù)以上提出的圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)M值(跨棒距)測量方法和測量裝置，研究的新型的用于內(nèi)尺寸測量的刀口平面組合的測量測頭3 ；并采用內(nèi)測頭校準的新方法， 經(jīng)測量不確定度評定結(jié)果及測量結(jié)果比對顯示，可實現(xiàn)測量范圍為15mm 30mm的跨棒距的快速準確測量；且測量圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)M值的測量不確定度達到0. 9 μ m。
權(quán)利要求
1.一種圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法，其特征在于包括如下步驟(1)在臥式測長儀的測量座和尾座上相向安裝兩對稱的測鉤，在所述測鉤豎直尖端橫向的測量頭座上安裝測量測頭，所述測量測頭包括前端的刀口測頭和后端的平面測頭，刀口測頭面對內(nèi)尺寸測量位置，所述刀口測頭對應(yīng)所述花鍵環(huán)規(guī)的內(nèi)花鍵鍵齒齒槽并相互垂直；(2)進行零位校準，即調(diào)整所述測鉤的安裝位置，先使用外尺寸測量測力調(diào)整兩個測量測頭的平面平行，然后將接近被測的花鍵環(huán)規(guī)的跨棒距值的量塊進行組合，記錄量塊的值， 將組合的量塊裝夾在臥式測長儀專用量塊夾上，固定在臥式測長儀工作臺上，用測量力使測量測頭的刀口測頭與量塊夾量爪平面接觸，并調(diào)整臥式測長儀工作臺，使量爪工作面與測量測頭的刀口測頭平行，然后將儀器顯示器置零；(3)零位校準后，將量塊取下，將被測的花鍵環(huán)規(guī)安裝在量塊所在位置，選擇好的測量棒安裝在被測的花鍵環(huán)規(guī)齒槽內(nèi)，固定于臥式測長儀的工作臺上；(4)使測量測頭的刀口測頭與固定在被測的花鍵環(huán)規(guī)相應(yīng)齒槽內(nèi)的測量棒接觸，調(diào)整臥式測長儀工作臺，使儀器示值為最小，讀取儀器示值 rf，加上上述零位校準用量塊的實際值，可以獲得被測花鍵環(huán)規(guī)的跨棒距M值。
2.如權(quán)利要求1所述的圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法，其特征在于所述步驟1中安裝好的測量測頭的刀口測頭和平面測頭的平行度< 0. 3 μ m，測量測頭的平面測頭的平面度<0. Ιμπι。
3.如權(quán)利要求2所述的圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法，其特征在于調(diào)整所述測量測頭的平行度的方法包括如下步驟將所述測量測頭安裝在測鉤上后，首先將兩個組合內(nèi)外平面的平行研磨塊裝夾好安裝在臥式測長儀的工作臺上，調(diào)整研磨塊平面與測量測頭基本平行，并使測量測頭的平面測頭或刀口測頭以一定測量力與研磨塊碰觸，然后調(diào)整臥式測長儀的工作臺，使研磨塊平面與平面測頭或刀口測頭充分接觸，與此同時鎖緊工作臺，并在研磨塊上涂上研磨膏，對平面測頭或刀口測頭的平面進行修磨，達到平行度的要求。
4.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1所述的圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法的測量裝置，其特征在于包括在臥式測長儀的測量座和尾座上相向安裝兩對稱的測鉤，在所述測鉤豎直尖端橫向的測量頭座上安裝測量測頭，所述測量測頭包括前端的刀口測頭和后端的平面測頭，刀口測頭面對內(nèi)尺寸測量位置，所述刀口測頭對應(yīng)所述花鍵環(huán)規(guī)的內(nèi)花鍵鍵齒齒槽并相互垂直。
5.如權(quán)利要求4所述的圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量裝置，其特征在于所述測量測頭的前端刀口測頭為鍥型，鍥型端頭中央為一狹長平面，寬度在0. 3 0. 5mm。
6.如權(quán)利要求4或5所述的圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量裝置，其特征在于 在臥式測長儀的工作臺上，設(shè)置有環(huán)規(guī)夾緊機構(gòu)用于固定安裝被測的花鍵環(huán)規(guī)與選擇好的測量棒，所述環(huán)規(guī)夾緊機構(gòu)包括上端夾緊件和下端夾緊件，所述上端夾緊件包括蓋在被測花鍵環(huán)規(guī)環(huán)圈上的C型夾和穿過C型夾用于頂住被測花鍵環(huán)規(guī)上端的固定螺釘，所述下端夾緊件包括設(shè)置在臥式測長儀的工作臺上的基座，安裝在基座上的可正反向旋轉(zhuǎn)的絲桿， 在正向旋轉(zhuǎn)的絲桿和反向旋轉(zhuǎn)的絲桿上分別設(shè)置有隨絲桿旋轉(zhuǎn)而水平移動的上端伸至被測花鍵環(huán)規(guī)環(huán)圈內(nèi)下端的固定條。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種圓柱直齒漸開線花鍵環(huán)規(guī)跨棒距的測量方法及測量裝置，測量方法包括如下步驟(1)在臥式測長儀的測量座和尾座上相向安裝兩對稱的測鉤，在測鉤的鉤尖端上安裝測量測頭，所述測量測頭包括刀口測頭和平面測頭，所述刀口測頭與內(nèi)花鍵鍵齒齒槽相互垂直；(2)進行零位校準，即調(diào)整兩測量測頭平行，將組合的量塊用量塊夾固定在臥式測長儀工作臺上，調(diào)整工作臺使量塊夾上量爪工作面與刀口測頭刀口面平行，然后將儀器置零；(3)量塊取下，將被測的花鍵環(huán)規(guī)安裝好，測量棒安裝在被測的花鍵環(huán)規(guī)齒槽內(nèi)；(4)使刀口測頭與測量棒接觸，調(diào)整工作臺，讀取儀器示值，加上零位校準用量塊的實際值，就獲得被測花鍵環(huán)規(guī)的跨棒距。
文檔編號G01B5/14GK102278933SQ201110184739
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月4日
發(fā)明者傅云霞, 劉芳芳, 張波, 曾燕華, 祝逸慶 申請人:上海市計量測試技術(shù)研究院