懸臂式指示表測厚儀的製作方法

2023-10-04 15:19:34

本發明屬於測量儀器技術領域，具體涉及一種懸臂式指示表測厚儀。

背景技術：

在幾何量通用量具中，壁厚千分尺和板厚千分尺主要由尺架、測砧、測微螺杆、鎖緊裝置、固定套筒、微分筒、測力裝置和隔熱板組成，用於測量工件的厚度(壁厚和板厚)；深度千分尺主要由測力裝置、微分筒、固定套筒、鎖緊裝置、基座和測量杆組成，用於測量工件的孔或槽的深度以及臺階高度；深度指示表主要由指示表、鎖緊裝置、基座、可換測杆和測頭組成，主要用途與深度千分尺相同，其最大優勢在於讀數直觀，還可根據測量需要，選用不同測量精度的百分表或千分表，實現對不同孔徑不同精度的深度測量。然而，現有技術下，壁厚千分尺和板厚千分尺雖然可以對工件的壁厚、板厚進行直接測量，但由於尺架的限制，對於工件的測量僅限於其邊緣局部，因為壁厚千分尺最大只能測量至距邊緣不超過20mm，板厚千分尺最大只能測量至距邊緣不超過50mm，對於其更縱深部分的測量就無法實現；深度指示表和深度千分尺的基座測量面多為16.5×100mm的矩形平面，僅適用於對工件盲孔和凹槽等以平面為測量基準的工件進行深度測量，當需要對諸如曲面、球面、等特殊形狀的工件進行測量時，其基座不能與被測基準面貼合，從而影響測量精度，對於特殊形狀工件的厚度(深度)進行測量時，一般難以建立測量基準，無法實現直接測量，因此，有必要進行改進。

技術實現要素：

本發明解決的技術問題：提供一種懸臂式指示表測厚儀，通過以指示表升降裝置和球形測頭升降裝置為主要特徵的懸臂式指示表測厚儀，解決現有技術下壁厚千分尺、板厚千分尺、深度千分尺、深度指示表不能適用於圓筒形、曲面、凹面、球面、薄壁等特殊形狀工件厚度或深度測量的技術問題，尤其適用於薄壁小直徑深筒形拉伸工件壁厚的軸向測量問題，能夠直觀、準確、經濟、便捷的實現在線或現場測量，具有適用範圍廣，易於推廣應用，實用性佳的優勢。

本發明採用的技術方案：懸臂式指示表測厚儀，具有底座和立柱，所述立柱下端固定於底座端部，所述立柱上安裝有指示表升降裝置和球形測頭升降裝置且指示表升降裝置位於球形測頭升降裝置上方，所述指示表升降裝置和球形測頭升降裝置與固定於底座上的導向柱適配後沿導向柱上下移動調節其工作位置，所述指示表升降裝置和球形測頭升降裝置通過指示表升降裝置和球形測頭升降裝置上的固定螺釘將其固定在立柱上，工件置於指示表升降裝置和球形測頭升降裝置之間測量後通過讀取指示表上的數值來確認工件的測量值。

其中，所述指示表升降裝置包括升降懸臂Ⅰ、指示表、指示表測量頭和固定螺釘，所述升降懸臂Ⅰ一端制有與立柱相適配的安裝孔Ⅰ，且升降懸臂Ⅰ套裝在立柱上並通過設於升降懸臂Ⅰ一端外側的固定螺釘對其固定，所述指示表測量頭上端與指示表連接且其下端穿過並伸出制於升降懸臂Ⅰ另一端的通孔後，通過設於升降懸臂Ⅰ另一端外側的頂絲將指示表測量頭固定。

進一步地，所述球形測頭升降裝置包括升降旋臂Ⅱ、球形測頭和固定螺釘，所述升降旋臂Ⅱ一端制有與立柱相適配的安裝孔Ⅱ且升降旋臂Ⅱ套裝在立柱上並通過設於升降旋臂Ⅱ一端外側的固定螺釘對其固定，所述升降旋臂Ⅱ另一端制有螺紋孔且球形測頭下端的螺杆旋入螺紋孔後將球形測頭固定在升降旋臂Ⅱ上。

進一步地，所述指示表測量頭與球形測頭的同軸度為0.005mm，所述工件置於指示表測量頭與球形測頭之間測量後通過讀取指示表上的數值來確認工件的測量值。

進一步地，所述導向柱的長度方向制有導向槽，所述升降懸臂Ⅰ和升降旋臂Ⅱ上制有與導向槽相適配的導向塊且導向塊置於導向槽內使升降懸臂Ⅰ和升降旋臂Ⅱ可沿導向槽內上下移動。

本發明與現有技術相比的優點：

1、本發明以指示表升降裝置和球形測頭升降裝置為主要特徵的懸臂式指示表測厚儀，能滿足圓筒形、平面、曲面、凹面、球面、薄壁小直徑深筒形拉伸工件厚度的在線或現場測量，保證了與被測基準面的良好接觸，確保測量精度；

2、有導向柱的懸臂式指示表測厚儀可根據被測工件的厚度調節測量範圍，根據被測工件的不同，可適當加長或縮短升降懸臂Ⅰ和升降旋臂Ⅱ，保證指示表測量頭與球形測頭的同軸度，使其測量更為精確和便捷，測量範圍廣；

3、採用本發明能夠直觀、準確、經濟、便捷的實現在線或現場測量，具有適用範圍廣，易於推廣應用，實用性佳的優勢；

4、懸臂式指示表測厚儀通過指示表測量頭與球形測頭，實現了對類似於薄壁小直徑深筒形(圓柱形或方形)拉伸工件壁厚的直接測量，且指示表測量頭與球形測頭的形狀可根據測量需要選擇，具有操作簡便，讀數直觀，易於實現直接測量和比較測量及提高工作效率的優勢。

附圖說明

圖1為本發明調零位時的結構示意圖；

圖2為本發明指示表升降裝置和球形測頭升降裝置分開時的結構示意圖；

圖3為本發明指示表測量頭7為平面測頭時指示表測量頭7與球形測頭12對工件的測量結構示意圖；

圖4為本發明無球形測頭升降裝置時的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖1-3描述本發明的第一種實施例。

懸臂式指示表測厚儀，具有底座1和立柱2，所述立柱2下端固定於底座1端部，所述立柱2上安裝有指示表升降裝置和球形測頭升降裝置且指示表升降裝置位於球形測頭升降裝置上方，所述指示表升降裝置和球形測頭升降裝置與固定於底座1上的導向柱3適配後沿導向柱3上下移動調節其工作位置，所述指示表升降裝置和球形測頭升降裝置通過指示表升降裝置和球形測頭升降裝置上的固定螺釘4將其固定在立柱2上，工件置於指示表升降裝置和球形測頭升降裝置之間測量後通過讀取指示表上的數值來確認工件的測量值；具體的，所述指示表升降裝置包括升降懸臂Ⅰ5、指示表6、指示表測量頭7和固定螺釘4，所述升降懸臂Ⅰ5一端制有與立柱2相適配的安裝孔Ⅰ8，且升降懸臂Ⅰ5套裝在立柱2上並通過設於升降懸臂Ⅰ5一端外側的固定螺釘4對其固定，所述指示表測量頭7上端與指示表6連接且其下端穿過並伸出制於升降懸臂Ⅰ5另一端的通孔9後，通過設於升降懸臂Ⅰ5另一端外側的頂絲10將指示表測量頭7固定具體的，所述球形測頭升降裝置包括升降旋臂Ⅱ11、球形測頭12和固定螺釘4，所述升降旋臂Ⅱ11一端制有與立柱2相適配的安裝孔Ⅱ13且升降旋臂Ⅱ11套裝在立柱2上並通過設於升降旋臂Ⅱ11一端外側的固定螺釘4對其固定，所述升降旋臂Ⅱ11另一端制有螺紋孔14且球形測頭12下端的螺杆旋入螺紋孔14後將球形測頭12固定在升降旋臂Ⅱ11上；具體的，所述指示表測量頭7與球形測頭12的同軸度為0.005mm，所述工件置於指示表測量頭7與球形測頭12之間測量後通過讀取指示表6上的數值來確認工件的測量值；具體的，所述導向柱3的長度方向制有導向槽15，所述升降懸臂Ⅰ5和升降旋臂Ⅱ11上制有與導向槽15相適配的導向塊且導向塊置於導向槽15內使升降懸臂Ⅰ5和升降旋臂Ⅱ11可沿導向槽15內上下移動。對於被測量工件大於指示表6行程時，可選用同精度的量塊，用量塊確定指示表6指針的零位，以實現大量程的測量；測量時，首先調整升降懸臂Ⅰ5和升降旋臂Ⅱ11外側的固定螺釘4，使指示表測量頭7與球形測頭12接觸後，指示表6的指針處於測杆軸線上方的零位處，多次輕緩提升指示表6上的上擋帽，確定指示表測量頭7與球形測頭12接觸後指針的重複性，然後提升指示表6的上擋帽至適當位置後放入工件，之後讀取指示表6上的數值。此時，指示表6的小指針所指的度盤數即為被測工件的毫米整數值，大指針的最小轉折點指向的度盤數即為小數值，讀取完工件的測量值後，將工件取出即可；對於筒形薄壁工件的測量，指示表測量頭7可選用平面測頭，以獲得較好的重複性。其它不同形狀工件的測量，指示表測量頭7應選擇適宜的可換測頭進行測量，本結構可測量盲孔、凹槽、圓筒形、曲面、平面、凹面、球面工件的厚度，尤其便於對薄壁小直徑深筒形拉伸件壁厚的測量。

下面結合附圖4描述本發明的第二種實施例。

懸臂式指示表測厚儀，具有底座1和立柱2，所述立柱2下端固定於底座1端部，所述立柱2上安裝有指示表升降裝置且指示表升降裝置位於底座1平面上方，所述指示表升降裝置通過指示表升降裝置上的固定螺釘4將其固定在立柱2上，工件置於指示表升降裝置和底座1平面之間測量後通過讀取指示表升降裝置上的數值來確認工件的測量值；具體的，所述指示表升降裝置包括升降懸臂Ⅰ5、指示表6、指示表測量頭7和固定螺釘4，所述升降懸臂Ⅰ5一端制有與立柱2相適配的安裝孔Ⅰ8，且升降懸臂Ⅰ5套裝在立柱2上並通過設於升降懸臂Ⅰ5一端外側的固定螺釘4對其固定，所述指示表測量頭7上端與指示表6連接且其下端穿過並伸出制於升降懸臂Ⅰ5另一端的通孔9後，通過設於升降懸臂Ⅰ5另一端外側的頂絲10將指示表測量頭7固定；所述工件置於指示表測量頭7與底座1平面之間測量後通過讀取指示表6上的數值來確認工件的測量值；測量時，首先調整升降懸臂Ⅰ5外側的固定螺釘4，使指示表測量頭7與底座1上平面接觸後，指示表6的指針處於測杆軸線上方的零位處，多次輕緩提升指示表6上的上擋帽，確定指示表測量頭7與底座1上平面接觸後指針的重複性，然後提升指示表6的上擋帽至適當位置後，放入工件且工件置於底座1平面上，之後讀取指示表6的數值，此時，指示表6的小指針所指的度盤數即為被測工件的毫米整數值，大指針的最小轉折點指向的度盤數即為小數值，讀取完工件的測量值後，將工件取出即可；本結構可直接測量盲孔、凹槽等工件的厚度，穩定性好，讀數直觀，操作便捷。

製作時，球形測頭12的測量面表面粗糙度應不超過Ra0.05μm，若可換測頭的測量面為硬質合金時，其表面粗糙度應不超過Ra0.1μm，底座1上平面的平面度不超過0.002mm。

上述實施例，只是本發明的較佳實施例，並非用來限制本發明實施範圍，故凡以本發明權利要求所述內容所做的等效變化，均應包括在本發明權利要求範圍之內。