一种旋塞锥面在线测量游标卡尺及测量方法与流程-k8凯发

本发明专利涉及零部件检测，尤其是涉及一种旋塞锥面在线测量游标卡尺及测量方法。

背景技术：

1、压力平衡式旋塞阀主要由阀体、旋塞、阀盖、阀杆等零部件组成。其结构原理为阀杆旋转90度使旋塞上的通道口与阀体上的通道口接通或断开实现阀门的启闭，因其密封面为大锥面具有耐冲刷的特点，主要应用于天然气管道末端作放空用。其中，阀体和旋塞的制造是压力平衡式旋塞阀核心。目前，旋塞主要由具有高耐磨性的新型钢材加工制成，其大锥面的加工更是决定旋塞是否能够在高压工况下实现截断效果；目前，旋塞的锥面尺寸检测难度较大，因该类阀门的结构特点，旋塞锥面为了保证表面粗糙度和尺寸精度在加工工序上需要在车削完成后进行磨削加工。旋塞在磨床上磨削时旋塞两端需要两侧通过顶针顶紧，然而，在测量该锥面是否满足加工要求时，普通的游标卡尺不能进行装夹状态下的测量，主要因为普通游标卡尺的横梁是平直的，而旋塞的中心有磨床的顶针顶住，顶针与卡尺干涉，导致不能直接实现旋塞在磨床的在线检测，只能将旋塞卸下后测量；如果尺寸不符合要求需要将旋塞重新装配到磨床上重新加工，重新装配时旋塞中心则不能保证恢复到上一步加工的中心，这样将导致零件加工难度加大，同时重新吊装装夹将增加加工时间，导致生产工期增长。

2、因此，急需一种能够实现旋塞在装夹状态下对其锥面进行测量的量具，从而满足工件在加工后的检测。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种旋塞锥面在线测量游标卡尺及测量方法，可以便于对旋塞锥面进行准确的测量，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、本发明提供一种旋塞锥面在线测量游标卡尺，所述游标卡尺用于对旋塞阀的旋塞锥面进行测量，所述游标卡尺具有主尺和测量头，所述测量头包括左测量头和右测量头，所述主尺具有避让部，所述左测量头通过左游标可调节的连接在避让部的一侧，所述右测量头通过右游标可调节的连接在避让部的另一侧，所述避让部用于避让夹持工件的顶尖；所述左测量头和右测量头结构相同，所述左测量头和右测量头均包括安装架和转动件，所述安装架具有贴靠件，所述贴靠件具有安装凹槽和定位面，所述转动件可转动设置在安装凹槽内，所述转动件具有弧形面，所述左测量头和右测量头的弧形面相对设置，所述定位面与旋塞的端面配合，所述弧形面与旋塞靠近端面的锥面贴合。

3、进一步的，所述左游标具有左标体，左标体中部具有与主尺连接的滑槽一，左标体上设置有紧固件一，紧固件一用于将左标体紧固在主尺上，所述右游标具有右标体，右标体的中部具有与主尺连接的滑槽二，右标体上设置有紧固件二，紧固件二用于将右标体紧固在主尺上。

4、进一步的，所述左标体还设置有左标安装部，所述左标安装部用于连接左测量头的安装架；所述右游标还设置有右标安装部，所述右标安装部用于连接右测量头的安装架；所述安装架具有安装基座，所述左测量头的安装基座与左标安装部连接，所述右测量头的安装基座与右标安装部连接，所述安装基座和贴靠件之间设置有连接臂。

5、进一步的，所述贴靠件具有上平面，所述上平面与定位面垂直，所述安装凹槽为沿水平面向下方延伸的弧形开口，所述安装凹槽的部分沿定位面延伸，所述安装凹槽在定位面上形成矩形开口，所述转动件为截面为半圆形的柱体，所述转动件的圆柱面与安装凹槽的弧面配合，所述转动件的弧形面设置在转动件的径向方向。

6、进一步的，所述转动件上设置有刻度，所述贴靠件的上平面设置有基准刻度，所述转动件的圆柱面上设置有传动齿，所述贴靠件的上平面设置有驱动件，所述驱动件的上部具有驱动手柄，中部具有驱动轴杆，下部具有光杆，所述驱动轴杆上设置有驱动齿，所述光杆与贴靠件通过轴承连接。

7、进一步的，所述定位面上设置有多个传感器二，所述转动件的弧形面的锥度与旋塞的锥度相同，所述弧形面上设置有多个传感器一，所述传感器二用于检测定位面是否与旋塞的端面贴合，所述传感器一用于检测弧形面是否与旋塞锥面的弧形面贴合，所述安装基座上设置有至少一个指示灯，所述指示灯用于指示传感器一与传感器二的检测状态。

8、进一步的，所述避让部为形成在主尺上的半圆弧部，所述避让部的半径大于顶尖的半径20mm，所述避让部在主尺上的长度为10mm的整数倍。

9、进一步的，所述游标卡尺还具有微调游标，所述微调游标设置在右游标远离避让部的一侧，所述微调游标具有微调标体，所述微调标体中部设置有与主尺连接的滑槽三，所述滑槽三的一侧设置有紧固件三，另一侧设置有微调件，所述微调件具有轴杆，所述轴杆与微调标体螺纹连接，所述右标体的右标安装部两侧设置有右标凸起，所述轴杆的端部与右游标的右标凸起的侧面抵接。

10、还提供一种旋塞锥面在线测量方法，使用的前述的在线测量游标卡尺，其特征在于，包括如下步骤：

11、s1：调节左测量头和右测量头在主尺上的位置，使左测量头和右测量头的间距大于待测量旋塞端部的直径。

12、s2：调节左测量头和右测量头上转动件的方位，使转动件上具有传感器一的一侧面向旋塞端部的锥面，根据转动件上的刻度将转动件调整至旋塞加工的目标锥度值，后锁定转动件使其不能转动。

13、s3: 操纵左测量头和右测量头向避让部靠近，调整左测量头和右测量头之间的间距为旋塞端部加工的目标直径值，后通过锁紧件锁紧左游标和右游标在直尺部上的位置。

14、s4：移动主尺使避让部位于顶尖上方，使贴靠件与旋塞端面不干涉，沿旋塞的轴向移动游标卡尺使纵左测量头和右测量头向旋塞端面靠近，确保左测量头和右测量头上的转动件的弧形面移动至旋塞端部锥面两侧。

15、s5：继续推动游标卡尺沿旋塞轴向移动，使贴靠件的定位面靠近旋塞端面。

16、s6：通过观察安装架的指示灯是否点亮判断贴靠件的定位面是否与旋塞端面完全贴合，以及转动件的弧形面是否与旋塞锥面的弧形面完全贴合。

17、进一步的，所述步骤5中，指示灯具有黄灯状态和绿灯状态，黄灯状态表示旋塞的锥面未完全达到预设的加工精度，绿灯代表旋塞达到预设的加工精度。

18、本发明相对于现有技术具有如下技术效果：

19、1.本发明的游标卡尺可对旋塞锥面进行在线的测量，实现旋塞不从磨床上取下直接检测的目的，避免了二次装夹带来的基准偏离的误差，有效缩短了旋塞的加工与测量周期，同时保证了旋塞锥面的加工精度。

20、2.本发明的游标卡尺通过在主尺上设置避让部，可有效避让机床的顶尖，避让部横跨在顶尖上方，避让部两侧的主尺上的测量头可完成对旋塞端面最大直径处锥面的测量，避让部部分的刻度为10mm的整数倍，可通过避让部两个测量头读取的数据进行加和的方式确定旋塞锥面的尺寸。

21、3.本发明的测量头包括左测量头和右测量头，由于中间的避让部位置固定而限制了左测量头的工作范围，通过将左测量头滑动设置在主尺上，可适应因在主尺中间具有避让部的情况下游标卡尺可测量不同直径的旋塞端。

22、4.本发明的左测量头和右测量头结构相同，均具有安装架，且在安装架上设置有可转动的转动件，在转动件上设置有与待测量锥面相适应的弧形面，通过转动件可调节与贴靠件的定位面之间的夹角，从而适应对不同锥度的旋塞进行测量，提高了游标卡尺的通用性；同时本发明的转动件与定位面的角度可调整为锐角或钝角，从而可以实现对具有锥面旋塞的大端和小端的测量。

23、5.本发明转动件的弧形面设置有传感器一，贴靠件的定位面上设置有传感器二，传感器二用于检测贴靠件是否与旋塞端面贴紧，转动件由于是在设定目标角度后而锁紧使其不能转动，因此通过传感器一、二的设置可判断旋塞的端面、锥面是否达到加工精度，如果不能达到加工精度，则传感器一、二不能与旋塞紧密贴合，此时，安装架上的指示灯则提示没有贴紧，从而方便的判断旋塞的锥面是否达到加工精度。