圆饼同轴粘接测量装置及使圆饼同轴粘接的方法

摘要

本发明公开了一种圆饼同轴粘接测量装置及使圆饼同轴粘接的方法，该装置包括人字架和千分表，人字架顶端延伸出一个水平安装台，其上设置表杆插孔和测量把手，表杆插孔上方设置千分表紧固机构，千分表紧固机构与表杆插孔形成台阶孔，千分表与台阶孔间隙配合，千分表的粗径表杆嵌于千分表紧固机构内，其细径表杆穿过表杆插孔露在水平安装台下方，千分表的粗径表杆、细径表杆的轴心线与人字架的角平分线平行，且千分表的粗径表杆、细径表杆的轴心线在人字架上的垂直投影与人字架的角平分线重合。使用该装置可以方便快捷地确定两个圆饼粘接的同轴度，同轴度测量精度由直尺监控的0.5mm提升到了0.002mm量级。

说明书

技术领域

本发明的实施方式涉及一维线性测量领域，更具体地，本发明的实施方式涉及一种圆饼同轴粘接测量装置及使圆饼同轴粘接的方法。

背景技术

在进行不同直径圆饼同轴粘接时，需要在粘接剂固化前，控制相互粘接几层圆饼的同轴度。通常同轴度的确定方式，除了采用肉眼进行观察外，还可使用直尺测量两圆饼象限点上的半径之差进行确定。

然而，使用直尺进行测量存在如下几个不足：一是直尺只能精确到0.5mm，实际用肉眼读数过程也存在相应的精度误差；二是直尺在测量时，不能准确判断是否经过圆心或测量的线段是否在上下圆饼的象限点上，这又会增大其测量的误差。因此，对不同直径的圆饼同轴粘接时，在同轴度要求较高的场合需要更为精确的测量装置。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种圆饼同轴粘接测量装置及使圆饼同轴粘接的方法，以期望可以实现圆饼粘接的同轴度、精确度最大程度的提高。

为解决上述的技术问题，本发明的一种实施方式采用以下技术方案：

一种圆饼同轴粘接测量装置，包括人字架和千分表，所述人字架顶端延伸出一个水平安装台，所述水平安装台上设置表杆插孔和测量把手，所述表杆插孔上方设置千分表紧固机构，千分表紧固机构与表杆插孔形成台阶孔，千分表与台阶孔间隙配合，千分表的粗径表杆嵌于所述千分表紧固机构内，其细径表杆穿过表杆插孔露在水平安装台下方，所述千分表的粗径表杆、细径表杆的轴心线与所述人字架的角平分线平行，且所述千分表的粗径表杆、细径表杆的轴心线在人字架上的垂直投影与所述人字架的角平分线重合。

进一步的技术方案是：所述人字架的宽度不小于50mm，开口角度为120°。

更进一步的技术方案是：所述千分表为数显千分表。

更进一步的技术方案是：所述千分表紧固机构用内六角螺钉将千分表锁紧。

更进一步的技术方案是：所述千分表的细径表杆长度为20-150mm。

更进一步的技术方案是：所述千分表的细径表杆自由端具有拆卸式测头，所述测头的位移量程为15mm。

更进一步的技术方案是：该装置的测量范围为5-150mm。

本发明还提供了利用上述圆饼同轴粘接测量装置使圆饼同轴粘接的方法，包括以下步骤：

(1)计算即将同轴粘接的两个圆饼的半径差，选择长度大于并且接近所述半径差的细径表杆组装到千分表上，将千分表与人字架组装成测量装置；

(2)将要同轴粘接的两个圆饼中较小的圆饼作为上圆饼，较大的圆饼作为下圆饼，在二者相应部位涂抹胶粘剂，并用肉眼判断，进行初步的同轴研磨粘接；

(3)在胶粘剂固化前，用所述测量装置对两个圆饼进行同轴度确定操作，具体方法如下：

首先，确定下圆饼顶面的四个象限点；

接着，将所述测量装置的人字架两臂紧靠在下圆饼壁上，使千分表细径表杆的轴心线在下圆饼上的投影经过圆心及一个象限点，同时将千分表细径表杆测头紧贴上圆饼壁，记录千分表的读数；采用相同的方法测得其他三个象限点处千分表的读数，千分表的读数即是对应象限点处上圆饼边缘到下圆饼边缘的距离；

然后，根据直径上两象限点对应的千分表读数，计算上圆饼圆心偏离下圆饼圆心的偏移量，根据计算所得的偏移量调整上圆饼的位置；

最后，重复上述步骤，直至上圆饼和下圆饼的圆心偏移量进入允许的偏差范围内。

下面对本发明的技术方案进行进一步的说明。

上述装置的原理是：过圆外一点P，做圆的两条切线PA、PB，该两条切线夹角的角平分线必过圆心O

上述装置的特点包括：

1、为了保证测量的精准性，测量主体选用数显千分表。

2、为了保证测量的精确性，千分表紧固于人字架的水平安装台上，千分表粗径表杆、细径表杆的轴心延长线必须严格与人字架的角平分线平行，且千分表的粗径表杆、细径表杆的轴心线在人字架上的垂直投影必须严格与人字架的角平分线重合。

3、千分表紧固机构与水平安装台之间形成千分表插孔，即台阶孔，便于表杆的精确限位。

4、千分表插孔与千分表粗径表杆的配合为间隙配合，以方便表杆插入。

5、为保证测量的精准性，千分表必须牢固固定在人字架上，为此表杆插孔上设有千分表紧固机构；为保证测量的精确性，人字架的宽度不得低于50mm；综合考虑千分表细径表杆尺寸和细径表杆组合尺寸以及圆饼直径差等因素，人字架开口角度设计为120°。

6、为了满足多种尺寸范围的测量，可将千分表的拆卸式测头卸下，根据实际需求装上不同规格的千分表细径标杆，如长度为20mm、40mm、60mm、80mm、100mm以及其它复合尺寸的千分表细径表杆，最后再安装上测头。测量上下圆饼同轴度时，选择的千分表的拆卸式测头的长度大于并且接近两个圆的半径差，比如半径差为10mm，则可选择长度为20mm的千分表细径标杆，又如半径差为25，则可选择长度为40mm的千分表细径标杆。

7、本发明所述测量装置的使用范围：

1)允许的测量值变化范围：(λ-15)mm～λmm，其中λ为千分表细径表杆的长度，15mm为千分表测头位移量程。

2)为保证测量的精度在0.002mm范围以内，允许的千分表细径表杆长度λ的为20mm～150mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果之一是：采用本发明的圆饼同轴粘接测量装置，可以方便快捷地确定特定尺寸范围内圆饼粘接的同轴度。该装置克服了用直尺测量上下圆饼边沿距离时，难于重合于圆饼直径的缺点。同时将上下圆饼同轴粘接时的同轴度测量精度由直尺监控的0.5mm提升到了0.002mm量级。

附图说明

图1为本发明圆饼同轴粘接测量装置的正视面示意图。

图2为本发明圆饼同轴粘接测量装置的后视面示意图。

图3为本发明圆饼同轴粘接测量装置的人字架立体示意图。

图4为本发明圆饼同轴粘接测量装置的台阶孔剖视图。

图5为本发明圆饼同轴粘接测量装置的使用状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1和图2所示，圆饼同轴粘接测量装置包括人字架101和千分表102，人字架101的宽度不小于50mm，开口角度为120°，千分表102为数显千分表，图1中数显千分表上有三个按钮，分别是千分表读数归零按钮、千分表电源开关、千分表测试单位切换按钮；如图3所示，人字架顶端延伸出一个水平安装台301，水平安装台301上设置表杆插孔和测量把手303，表杆插孔上方设置千分表紧固机构302，千分表紧固机构302与表杆插孔形成台阶孔401(见图4)，千分表102与台阶孔401间隙配合，千分表102的粗径表杆103嵌于千分表紧固机构302内，其细径表杆104穿过表杆插孔露在水平安装台301下方，千分表紧固机构302用内六角螺钉将千分表锁紧；千分表的粗径表杆103、细径表杆104的轴心线与人字架101的角平分线平行，且千分表的粗径表杆103、细径表杆104的轴心线在人字架上的垂直投影与人字架的角平分线重合。千分表的细径表杆104长度为20-150mm，千分表的测头105是可拆卸式的，其位移量程为15mm，圆饼同轴粘接测量装置的测量范围为5-150mm。

原则上，千分表细径表杆的轴线与人字架上千分表插孔的轴线必须重合，但实际上会存在角度误差，从现有加工水平看，考虑±10′已经非常保守。在此基础上，以千分表细径表杆的长度加上千分表可拆卸的测头的总长度为100mm进行计算，人字架导致的测量误差为0.0004mm，考虑到千分表本身的0.001mm测量误差，整个测量装置的误差近似为0.001mm；如果将100mm增加为150mm，则相同条件下人字架导致的测量误差为0.0006mm，同样加入千分表本身测量误差，整个复合测量装置的误差为0.001mm+0.0006mm≈0.002mm。因此为保证测量的精度在0.002mm范围以内，允许的千分表细径表杆长度最大值为150mm。

具体实施例1

计算即将同轴粘接的两个圆饼的半径差，标记为δ，选择长度为λ(接近δ)的细径表杆组装到千分表上，将千分表与人字架组装成测量装置。

将两个圆饼中较小的圆饼作为上圆饼，较大的圆饼作为下圆饼，在二者相应部位涂抹胶粘剂，将二者粘接在一起，用肉眼判断，进行初步的同轴研磨粘接；同轴研磨粘接是指在肉眼观察到两个圆饼明显不同轴时，通过研磨上圆饼使其相对于下圆饼做较小的移动，从而使二者从肉眼上观察能够同轴。

在胶粘剂固化前(两个圆饼还可以相对运动)，如图5所示，用所述测量装置对两个圆饼进行同轴度确定操作：首先，确定下圆饼顶面的四个象限点；接着，将所述测量装置的人字架两臂紧靠在其中一个象限点处的下圆饼壁上，使千分表细径表杆的轴心线在下圆饼上的投影经过圆心及对应象限点，同时将千分表细径表杆测头紧贴上圆饼壁，记录千分表的读数；采用相同的方法测得其他三个象限点处千分表的读数(测量时，没必要掌握δ的绝对值，只需记录千分表在四个象限位置的具体读数即可)，千分表的读数即是对应象限点处上圆饼边缘到下圆饼边缘的距离；然后，根据直径上两象限点对应的千分表读数，计算上圆饼圆心偏离下圆饼圆心的偏移量；最后，根据计算所得的偏移量调整上圆饼的位置，减小偏移量。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。