[发明专利]锥形沉孔的沉头角度测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明创造属于锥形沉孔的沉头角度测量领域，尤其是涉及一种锥形沉孔的沉头角度测量装置及测量方法。

背景技术

航空航天紧固件中有一大类的产品为沉头类紧固件，像沉头螺栓、沉头铆钉等等，这些紧固件在生产和验收过程中需要做相应的安装和检测试验，而在使用过程和试验过程中都需要使用大量的带沉头孔的安装板和试验工装于这些紧固件匹配，沉头孔的尺寸(尤其是沉头孔角度)合格与否直接影响到沉头类紧固件使用效果和检测结果，所以沉头孔类零件尺寸的检测非常重要。

如图6所示，沉头孔零件的加工和检验一般按三个加工尺寸：底孔尺寸D、沉头孔外沿尺寸D_k、沉头角度θ。其中底孔尺寸D和沉头孔外沿尺寸D_k较容易加工和测量，直接使用普通的游标卡尺就可以对其进行测量，沉头孔零件的生产和测量难点主要在于沉头角度θ的测量，由于其空间小，且不容易找到测量基准，无法通过通用测量量具来对其进行测量，而生产时由于刀具会发生磨损，沉头角度则会发生变化，所以找出一种有效的测量方法和工具来对其进行测量就显得由为必要。

目前，在不破坏沉头孔的前提下，还没有比较有效的检测工具和方法来检测沉头孔的沉头部分尺寸，使用三坐标测量仪虽然可以测量沉头孔尺寸，但其测量精度和取样点数量成正比，要想测量结果准确需要取大量的测量点，其测量方法较为繁琐，且效率低，也不适合于车间和装配现场大批量、灵活性的测量要求。

发明内容

有鉴于此，本发明创造旨在提出一种锥形沉孔的沉头角度测量装置，以解决精确测量沉孔的沉头角度问题的同时，使用的测量装置要在不过多更换零部件的情况下，可适用多种规格的沉孔测量要求。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：

锥形沉孔的沉头角度测量装置，其包括百分表、套筒以及角度测量机构；

所述百分表的测量头置于所述套筒的内腔中；

所述角度测量机构包括量规测头和测头连接块，所述测头连接块置于所述套筒的内腔中并与该内腔的底部滑动配合，所述量规测头相对于套筒的内腔作伸缩运动，该量规测头包括定位部和测量部，该测量部的顶端与所述测头连接块的底部连接，当测量部的底面与套筒底面共平面的时候，百分表的测量杆被压缩且其测量头抵接于测头连接块的顶部，而所述定位部置于套筒外部。

进一步的，所述定位部和测量部均为圆柱体，定位部和测量部叠加设置且该测量部的直径大于所述定位部的直径。

进一步的，所述套筒的内腔包括放置腔和滑动腔，所述放置腔的腔体直径大于滑动腔的腔体直径，所述测量头置于该放置腔内，所述放置腔和滑动腔连通并构成阶梯状腔室。

进一步的，所述测头连接块包括上测头连接部和下量规连接部，所述上测头连接部的底面与下量规连接部的顶面连接，上测头连接部的直径大于所述下量规连接部的直径，该上测头连接部置于所述放置腔内，而所述下量规连接部的外壁与所述滑动腔的内壁滑动配合，且该下量规连接部的底部与所述测量部连接。

进一步的，所述量规测头还包括连接部，该连接部的外壁车有螺纹，所述测头连接块的下量规连接部的底部开有连接孔，所述量规测头通过连接部和连接孔螺合而与测头连接块连接。

进一步的，所述套筒的侧壁上开有紧固孔，该紧固孔与放置腔连通，通过所述紧固孔旋入的紧固螺钉而将百分表的测量杆固定在放置腔内。

相对于现有技术，本发明创造所述的锥形沉孔的沉头角度测量装置具有以下优势：

(1)本发明创造所述的百分表、套筒和角度测量机构的配合设立，可以将直接测量沉头角度转化为测量长度，进而通过使用该测量装置来测量沉头角度的效率加快，同时还提高了其测量精度。

(2)本发明创造所述的测头连接块和套筒都设计上避开了沉头孔的外沿尺寸，此项改进使两者成为测量装置中不用更换的标准零件，使用时只需要更换与锥形沉孔相匹配的量规测头即可。

(3)本发明创造所述套筒的阶梯状内腔和与其配合的测头连接块，使得测头连接块可以在套筒内腔的垂直方向自由移动，并且利用台阶面进行限位，使其不至于从套筒内滑脱。

本发明创造的另一目的在于提出一种利用上面所述的测量装置而测量出沉头角度的测量方法，以提高测量锥形沉孔的沉头角度的速度和精准度。

为达到上述目的，本发明创造的技术方案是这样实现的：