[发明专利]一种爪式深孔内径测量装置及测量方法

权利要求书

1.一种爪式深孔内径测量装置，其特征在于：包括定位夹紧机构、测量显示机构以及用以连接定位夹紧机构与测量显示机构的运动传递机构；

所述定位夹紧机构包括T型定位芯轴，T型定位芯轴粗端端面设有锥形定位面，细端外圆设有螺纹，T型定位芯轴细端外圆上螺纹连接平移螺母，平移螺母外圆上转动地套装有环形圆盘，环形圆盘周向设置有径向滑槽，径向滑槽内滑动设置有径向滑块；T型定位芯轴粗端外圆上设置有多个支撑柱，每根支撑柱距离T型定位芯轴粗端外圆面的安装高度相等，支撑柱上铰接有呈非对称V型的压爪，压爪的尖角与支撑柱铰接，压爪远离被测工件的一端与径向滑块铰接，压爪另一端与被测工件接触；T型定位芯轴中心开设有一个阶梯型通孔，锥形定位面的阶梯型通孔直径较小，锥形定位面的锥角根据被测工件深孔孔口倒角设计；

所述测量显示机构包括套筒，套筒内装有锥形滑块，套筒两端分别装接左端盖和右端盖，套筒中部同一横截面上设有径向通孔，锥形滑块锥型面朝向右端盖，锥型面的锥角为45°，锥形滑块锥型面上沿其母线开有滑槽，滑槽内装有一个测头座，测头座穿过套筒的径向通孔，连接一个测头，测头座与测头之间的调节距离为1～3mm，且每个测头顶端与锥形滑块中心线的距离相同；左、右端盖中心均开有一个通孔，左端盖的通孔内装有调节螺母，调节螺母与锥形滑块之间装有第一压簧，右端盖与锥形滑块之间装有第二压簧，第一压簧的弹力小于第二压簧的弹力；右端盖上固连有T型空心轴，T型空心轴的粗端面与右端盖上固连，位移传递芯轴通过滑动轴承一同轴安装于T型空心轴内，位移传递芯轴一端穿过右端盖与锥形滑块同轴固连，且第二压簧套设于位移传递芯轴上，位移传递芯轴另一端伸出T型空心轴外；T型空心轴外圆周上设置有支撑环，在支撑环与伸出T型空心轴外的位移传递芯轴端面之间沿位移传递芯轴轴向设置表架，表架上沿位移传递芯轴轴向连接内径百分表，内径百分表的测量头与位移传递芯轴伸出T型空心轴外的端面接触，锥形滑块锥型面上沿其母线方向开设有三个三等分的滑槽，套筒中部同一横截面上设有三个三等分的径向通孔；

所述运动传递机构包括中空丝杆，中空丝杆经过两端轴颈处的滑动轴承二同轴套装在T型空心轴上，中空丝杆一端穿过T型定位芯轴，中空丝杆与T型定位芯轴采用螺纹连接，中空丝杆另一端经过滑动轴承三套接于支撑环中；导向杆一端与支撑环固连，另一端滑动地穿过T型定位芯轴上的通孔；

所述爪式深孔内径测量装置的测量方法,包括以下步骤:

1)测量前，首先根据被测工件等直径深孔内径的大小确定合适的测头，将其与测头座相连；借助内径标准环规，移动调节螺母，通过调控第一压簧和第二压簧的弹力，完成所述爪式深孔内径测量装置的标定工作，记录标定值，调整好内径百分表的零位；

2)测量时，由定位夹紧机构实现爪式深孔内径测量装置与被测工件之间的定位与夹紧；在定位夹紧机构支撑下，旋转中空丝杆驱动运动传递机构带动测量显示机构行至被测工件等直径深孔内径的待测位置，由测量显示机构完成对被测工件等直径深孔待测位置的内径检测和显示，具体实施步骤如下：

a)将定位夹紧机构的T型定位芯轴压置于被测工件深孔端面，移动平移螺母，通过环形圆盘、径向滑块和支撑柱，带动四个压爪夹紧被测工件的外表面，完成爪式深孔内径测量装置与被测工件的定位与夹紧；

b)在定位夹紧机构支撑下，旋转中空丝杆右端，通过滑动轴承二、导向杆、支撑环和滑动轴承三，带动测量显示机构运行至被测工件深孔内径的待测位置；

c)在第一压簧和第二压簧的弹力，以及三个测头受孔壁的作用力的共同作用下，锥形滑块在套筒内会沿轴向产生来回滑动，因锥形滑块锥形面的锥角为45°，锥形滑块沿轴向的位移量即为待测孔径单边半径的变化量，通过位移传递芯轴将锥形滑块沿轴向的位移量反映到内径百分表上，读出数值，结合标定值计算出当前位置的内径尺寸；

d)若需测量同一截面上不同位置处的孔内径，仅需转动T型空心轴连接支撑环的一端，使三个测头在锥形滑块和测头座约束下在当前截面内产生旋转；若需测量不同截面上的深孔内径，仅需转动中空丝杆，使测量显示机构运行至待测的截面上。

2.根据权利要求1所述的一种爪式深孔内径测量装置，其特征在于：压爪与被测工件接触的表面设有防滑垫片。

3.根据权利要求1所述的一种爪式深孔内径测量装置，其特征在于：测头座与测头之间采用螺纹连接。