[发明专利]一种用于螺纹综合作用尺寸测量的测头机构

说明书

技术领域

本发明属于精密测试技术及仪器领域，特别是涉及一种基于包络轮廓的螺纹综合作用尺寸测量测头机构。 

背景技术

螺纹联接是机械零部件常用的结合方法之一，伴随着汽车制造、工程机械、航空航天等产业的迅猛发展，螺纹联接作为精密机械重要的联接形式应用日益广泛。螺纹联接的质量对机械产品的综合质量、可靠性、使用寿命往往起着至关重要的作用，特别是随着空间技术和现代武器的发展，对于螺纹联接的精度提出了很高的要求。 

目前常用的螺纹测量的方法主要有：轮廓扫描型测量、三坐标测量、激光三角法测量、机器视觉测量等。从螺纹生产工艺过程所产生的螺纹几何量误差种类和国家标准对螺纹参数的定义来看，上述螺纹测量方法和使用的仪器，大都存在一些瑕疵，主要表现在三个方面： 

①采用局部测量或者单一截面的测量数据来表达原本定义在三维空间的螺纹参数； 

②采用单一参数或者是由单一参数估算出的作用尺寸表达螺纹的综合质量状况； 

③采用单截面测量数据，不能确定螺纹整体的实际轴线，轴线的定向和位置误差往往在装配时才得以发现，这对重大零件来说，损失巨大。 

鉴于以上所提到的测量仪器的不足，发明一种能实现用三维的测量方法来测量螺纹的综合作用尺寸的仪器装置，以表现最真实的螺纹最终作用效果，弥补现有仪器的不足，就显得格外重要。 

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种用于螺纹综合作用尺寸测量的测头机构，该机构测量螺纹综合作用尺寸是基于包络轮廓的。 

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于螺纹综合作用尺寸测量仪的测头机构。 

所述螺纹综合作用尺寸测量仪包括基座、数控转台、z向导轨、z向滑块、x向导轨、x向滑块和测头机构；所述z向导轨垂直固定在基座上，其上安装有z向滑块，所述z向滑块上固定有所述x向导轨，所述x向导轨上安装有x向滑块，所述x向滑块上固定 有所述测头机构；所述数控转台安装在所述基座上，其回转中心轴线与所述基座和所述x向导轨均垂直； 

所述测头机构包括测头固定端组件和测头运动端组件； 

所述测头固定端组件包括基架、固定在所述基架上的旁向测微仪、固定在所述基架上的导轨和导向套筒；所述导向套筒的一端固定在所述基架上，所述导向套筒的另一端设有弹簧限位螺母，在所述导向套筒的中部设有与其滑动连接的位移滑架支撑滑块，在所述位移滑架支撑滑块和所述基架之间以及所述位移滑架支撑滑块和所述弹簧限位螺母之间均设有压缩弹簧；所述旁向测微仪沿平行于Z轴的方向设置；所述导轨沿平行于X轴方向设置； 

所述测头运动端组件包括固定在所述位移滑架支撑滑块上的位移滑架、测端压片组件、两支轴向测微仪、滑块和螺纹测端组件；所述螺纹测端组件包括测端支架和全牙测端，所述全牙测端为其中心面与螺纹规中心轴线共面且其中心面两侧厚度相等的螺纹规纵向切片，所述全牙测端通过设置在其前后两侧的锥顶螺钉与所述的测端支架转动连接；两支所述轴向测微仪沿平行于Z轴的方向设置并固定在所述位移滑架上，两支所述轴向测微仪的测头压在所述全牙测端的顶面上；所述测端压片组件包括固定在所述位移滑架上的测端压片，所述测端压片的上端与测端压片固定板的上部连接，所述测端压片的下端压在所述测端支架的后侧，所述测端压片固定板的下部设有测端压片调节螺钉，所述测端压片调节螺钉顶压在所述测端压片上；所述滑块固定在所述位移滑架上，并与所述导轨配合；所述位移滑架通过分布在其上下两端面的两组片簧组件与所述测端支架连接；每组所述片簧组件均包括上下两个压板和一夹压在它们之间的弹簧片，露在所述压板外的所述弹簧片的一个端部与所述位移滑架固接，露在所述压板外的所述弹簧片的另一端部与所述测端支架固接，两个所述片簧组件、所述位移滑架和所述测端支架形成弹性连接的平行四杆机构。 

所述测端支架为沿平行于Z轴布置的杆状部件，所述全牙测端安装在所述测端支架的底部。 

所述弹簧片与所述位移滑架固接的端部设有外伸的延长段，所述延长段通过分别位于其上下两面的夹片固定在所述位移滑架。 

本发明具有的优点和积极效果是： 

一）通过将测头机构在垂直方向上的运动与测量机转台的转动进行精确联动，可以 实现螺纹三维参数的测量，克服了现有螺纹测量仪器以单一截面表达三维螺纹参数的缺点；