本發(fā)明涉及螺紋的檢測(cè)裝置及方法，特別涉及一種用于內(nèi)螺紋檢測(cè)的柱塞工裝及方法，屬于機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在中高速柴油機(jī)的主要部件中，一些固定或連接螺孔具有較高的強(qiáng)度要求以及形位公差要求。該類螺孔零件出于其強(qiáng)度要求往往采用軋絲進(jìn)行螺紋的加工，但是在軋絲過(guò)程中，實(shí)際軋出的螺紋的中心線的位置度會(huì)受到軋絲前定位等因素影響，可能因?yàn)椴僮鞑划?dāng)而引起內(nèi)螺紋中心線的位置度誤差，因此對(duì)該類零件螺紋部分的形位公差的檢驗(yàn)必不可少。

以往，內(nèi)孔類零件的形位公差的檢測(cè)方法有兩種：夾持在機(jī)床上使用千分表測(cè)量，或者使用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x進(jìn)行多次取點(diǎn)測(cè)量實(shí)現(xiàn)被測(cè)要素的擬合比較。但是上述兩種方法應(yīng)用在螺紋檢測(cè)的情況下都存在一個(gè)共同問(wèn)題，那就是由于螺紋表面結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜、尺寸過(guò)小，容易導(dǎo)致千分表指針或三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的探頭無(wú)法與被測(cè)內(nèi)螺紋的中徑有效地接觸，也就無(wú)法對(duì)螺紋的形位公差進(jìn)行有效的直接擬合。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)對(duì)螺紋特征檢測(cè)的困難，提供一種用于內(nèi)螺紋檢測(cè)的柱塞工裝及方法，將柱塞工裝與待檢測(cè)的內(nèi)螺紋擰合，使得柱塞工裝上的特制螺紋能夠等效于待測(cè)量?jī)?nèi)螺紋的形位尺寸特征，而特制螺紋與柱塞工裝的定位銷柱的形位誤差極小，從而將對(duì)待測(cè)內(nèi)螺紋的直接檢測(cè)轉(zhuǎn)換為對(duì)定位銷柱的間接檢測(cè)。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種用于內(nèi)螺紋檢測(cè)的柱塞工裝，該柱塞工裝為圓柱形，一側(cè)部設(shè)有外螺紋，另一側(cè)部設(shè)有定位銷柱，該定位銷柱與所述外螺紋同軸，該外螺紋為錐螺紋，螺紋牙型與被測(cè)內(nèi)螺紋相配，所述外螺紋上開(kāi)設(shè)有用以產(chǎn)生螺紋變形的徑向變形槽和軸向變形槽；所述外螺紋與被測(cè)內(nèi)螺紋旋緊并形成螺紋咬合段，該螺紋咬合段上的外螺紋與被測(cè)內(nèi)螺紋互相擠壓產(chǎn)生變形，以補(bǔ)償兩者連接之間的間隙，達(dá)到所述外螺紋與被測(cè)內(nèi)螺紋緊密的貼合狀態(tài)，從而將被測(cè)內(nèi)螺紋的形位特征擬合至所述柱塞工裝的定位銷柱上，便于對(duì)所述被測(cè)內(nèi)螺紋進(jìn)行定位和檢測(cè)。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的外螺紋的錐度為1:540～1:1080。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的螺紋咬合段的長(zhǎng)度和所述外螺紋的錐度根據(jù)被測(cè)內(nèi)螺紋的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的軸向變形槽的寬度和深度以及所述徑向變形槽的寬度和深度根據(jù)被測(cè)內(nèi)螺紋的直徑和所需所述螺紋咬合段的螺紋變形進(jìn)行調(diào)整。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的外螺紋的齒高短于所述被測(cè)內(nèi)螺紋的齒高。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的柱塞工裝采用低碳鋼制成，所述定位銷柱處進(jìn)行滲碳淬火。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述的被測(cè)內(nèi)螺紋的形位特征包括直線度和垂直度。

本發(fā)明的另一技術(shù)方案為：

一種采用上述柱塞工裝實(shí)現(xiàn)的內(nèi)螺紋檢測(cè)方法，其特征在于，將所述柱塞工裝的外螺紋旋緊于被測(cè)內(nèi)螺紋上并形成螺紋咬合段，所述外螺紋與被測(cè)內(nèi)螺紋互相擠壓，該柱塞工裝上的軸向變形槽和徑向變形槽使所述螺紋咬合段發(fā)生螺紋變形，對(duì)該外螺紋與被測(cè)內(nèi)螺紋之間的間隙進(jìn)行補(bǔ)償并達(dá)到兩者緊密的貼合狀態(tài)，將被測(cè)內(nèi)螺紋的形位特征擬合至所述柱塞工裝的定位銷柱上，然后通過(guò)對(duì)該定位銷柱的定位和檢測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)所述被測(cè)內(nèi)螺紋的定位和檢測(cè)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明利用特制的外螺紋的彈性變形填補(bǔ)與被測(cè)內(nèi)螺紋擰合過(guò)程中存在的間隙，使得外螺紋在形位尺寸特征上能夠等效于被測(cè)內(nèi)螺紋，而柱塞工裝上的定位銷柱與外螺紋的同軸度及垂直度誤差極小，這樣就可以將對(duì)被測(cè)內(nèi)螺紋特征形位公差的直接檢測(cè)轉(zhuǎn)換為對(duì)定位銷柱的間接檢測(cè)，從而完成對(duì)外螺紋的測(cè)量。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、參數(shù)可調(diào)、使用便捷、擬合精度高、穩(wěn)定可靠的優(yōu)點(diǎn)，定位精度可以保證在0.0075～0.012mm范圍內(nèi)，除了專門用于內(nèi)螺紋的檢測(cè)外，還可以在零件加工過(guò)程中作為定位元件起到螺紋定位的作用。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了內(nèi)螺紋在加工現(xiàn)場(chǎng)的快速測(cè)量，既極大的方便了實(shí)際生產(chǎn)，又有效的控制了產(chǎn)品的質(zhì)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的主視圖。

圖2是圖1的側(cè)視圖。

圖3是圖1的A部放大圖。

圖中，

1—外螺紋，2—定位銷柱，3—軸向變形槽，4—徑向變形槽，L—螺紋咬合段，a—軸向槽寬度，b—軸向槽深度，α—徑向槽寬度，β—徑向槽寬度。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的柱塞工裝用于機(jī)加工零件內(nèi)螺紋部位的檢測(cè)及定位，通過(guò)其螺紋咬合段牙型的適當(dāng)彈性變形，保證外螺紋與待檢測(cè)內(nèi)螺紋的有效貼合，將被測(cè)內(nèi)螺紋的形位特征轉(zhuǎn)移至定位銷柱上，再通過(guò)千分表或者探頭測(cè)量定位銷柱的表面來(lái)間接擬合被檢測(cè)內(nèi)螺紋的形位誤差。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，但不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例

請(qǐng)結(jié)合參閱圖1、圖2和圖3，本發(fā)明所述的用于內(nèi)螺紋檢測(cè)的柱塞工裝為為圓柱形，一側(cè)部設(shè)有外螺紋1，另一側(cè)部設(shè)有定位銷柱2，該定位銷柱2與所述外螺紋1的中心線同軸。所述柱塞工裝整體采用低碳鋼制成，所述定位銷柱2處進(jìn)行滲碳淬火處理，從而保證所述柱塞工裝整體的硬度及剛性，以提高定位及檢測(cè)精度；滲碳淬火的深度一般為2mm以上，具體根據(jù)被測(cè)內(nèi)螺紋的不同尺寸和工裝的剛性要求進(jìn)行調(diào)整。所述外螺紋1部分保持原有材料性能。

所述外螺紋1為錐螺紋，其螺紋牙型與被測(cè)內(nèi)螺紋相配，齒高短于該被測(cè)內(nèi)螺紋的齒高；請(qǐng)參閱圖3，所述外螺紋1的螺紋錐度1:c可以根據(jù)被測(cè)內(nèi)螺紋的長(zhǎng)度和精度來(lái)調(diào)整，一般取1:540～1:1080。

所述外螺紋1與被測(cè)內(nèi)螺紋旋緊并形成螺紋咬合段L，該螺紋咬合段L上的外螺紋1與被測(cè)內(nèi)螺紋互相擠壓產(chǎn)生變形，以補(bǔ)償兩者連接之間的間隙，達(dá)到所述外螺紋1與被測(cè)內(nèi)螺紋緊密的貼合狀態(tài)。所述螺紋咬合段L的長(zhǎng)度可以根據(jù)被測(cè)內(nèi)螺紋的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。

所述外螺紋1在軸向及徑向上分別開(kāi)設(shè)有軸向變形槽3和徑向變形槽4，允許該外螺紋1的牙齒向這兩個(gè)方向變形。所述軸向變形槽3如圖3放大圖所示，其允許所述外螺紋1牙型前后擠壓，補(bǔ)償被測(cè)內(nèi)螺紋螺距上的間隙；所述徑向變形槽4如圖2側(cè)視圖所示，允許所述外螺紋1直徑方向的擠壓變形，以補(bǔ)償被測(cè)內(nèi)螺紋直徑方向的間隙?？梢愿鶕?jù)實(shí)際需要調(diào)整開(kāi)槽的大小來(lái)調(diào)整該外螺紋1變形程度的大??；所述軸向變形槽3的寬度a和深度b以及所述徑向變形槽4的寬度α和深度β，可以根據(jù)被測(cè)內(nèi)螺紋的直徑和所述螺紋咬合段L所需的螺紋塑性變形能力進(jìn)行調(diào)整。

為了增強(qiáng)所述外螺紋1與被測(cè)內(nèi)螺紋的貼合度，還可以在所述定位銷柱2上加工出便于工具擰緊的特征。

本發(fā)明所述的內(nèi)螺紋檢測(cè)方法采用所述柱塞工裝實(shí)現(xiàn)，其包括：將待檢測(cè)零件夾持于機(jī)床或者三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的臺(tái)面上，將所述柱塞工裝的外螺紋1旋緊于被測(cè)內(nèi)螺紋上并形成螺紋咬合段，該柱塞工裝上的軸向變形槽3和徑向變形槽4使所述外螺紋1與被測(cè)內(nèi)螺紋互相擠壓發(fā)生變形，對(duì)該外螺紋1與被測(cè)內(nèi)螺紋之間的間隙進(jìn)行補(bǔ)償并達(dá)到兩者緊密的貼合狀態(tài)，旋緊的柱塞工裝與被測(cè)內(nèi)螺紋將被測(cè)內(nèi)螺紋的形位特征擬合至所述柱塞工裝的定位銷柱2上，然后通過(guò)千分表或者三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x探頭與該定位銷柱2表面之間的接觸，對(duì)該定位銷柱2進(jìn)行測(cè)量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)所述被測(cè)內(nèi)螺紋的直線度和垂直度等形位特征的定位和檢測(cè)。

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍，凡依據(jù)本發(fā)明的精神和原則所做的等效替換、變化及修改，都應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

綜上所述，本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用便捷、精度可靠的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了在機(jī)床上直接檢測(cè)內(nèi)螺紋的形位公差的功能。本發(fā)明所述柱塞工裝可以作為夾具中對(duì)內(nèi)螺紋進(jìn)行定位的元件，也可以作為檢測(cè)內(nèi)螺紋形位公差的輔助工裝。