一种测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法与流程

1.本发明属于硬质合金切削材料技术领域，具体涉及一种测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法。


背景技术：

2.带内冷却孔硬质合金棒材是超细硬质合金高新技术的代表性产品，孔径0.4～3.0mm的硬质合金棒材产品在国外二十年前已经有了。随着带内冷却孔硬质合金棒材(如内冷螺旋孔棒、直孔棒和枪钻)在市场上的需求量越来越大，并且切削加工对产品尺寸的精度要求越来越高，如何精准的测试带内冷却孔硬质合金棒材的内孔参数也是急需解决的技术问题。
3.在专利公开号为cn108613613a中，公开了一种工件内孔检测装置和检测流水线以及其使用方法，工件内孔检测装置包括分选机构、检测机构、判断机构，判断所述测量段是否插入所述内孔。该专利为粗略的定性检测装置，无法定量检测内孔尺寸。
4.在专利公开号为cn208125009u中，公开了一种工件内孔检测装置，其技术方案要点是所述底座上设置有正对于所述定位销套且与工件内孔直径大小相等的检测销，该专利是定性检测装置，无法定量检测。
5.在专利公开号为cn208187353u中，公开一种内孔成像测量仪，藉由该内孔成像测量仪不仅实现了对内孔的尺寸进行测量，同时还可对内孔壁先进行多段式地图像采集，最后通过图像处理装置将采集到的多段图像依次进行拼接后得到内孔壁的一个完整图像，但该专利只能检测直径较大的孔，无法检测孔径0.4～3.0mm的内孔。
6.在专利公开号为cn108507444a中，公开了一种工件特殊位置内孔直径的检测装置及方法，本装置的四根测量接触杆、四根接长杆以及十字测量杆的四端依次通过螺纹连接，测量接触杆一端为球形端面，手柄垂直设于十字测量杆中心。通过手柄将测量接触杆伸入内孔测量x及y方向的直径，然后依次旋转一定的角度测量并得到各角度下的测量值，取平均值得到工件内孔x及y方向的实际直径，x与y方向的实际直径之差为工件内孔的圆度。该专利是接触杆式测量内孔直径，只能检测直径较大的孔，无法检测孔径0.4-3.0mm的内孔。
7.在专利公开号cn101701805a中，公开了一种测量准确度高的内孔检测方法及专用检测装置。该方法的特点是沿孔道选择两个孔截面，以所述两个孔截面的中心点确立一条基准轴线，观测该孔道的其它孔截面的中心点与该基准轴线的偏差，最后得到该内孔的检测数据。该专利只能检测直径较大的孔，无法检测孔径0.4～3.0mm的内孔。
8.综上所述，现有检测工件内孔尺寸的专利，或是一种粗略的定性检测装置，或是只能定量检测直径较大的内孔，无法检测孔径0.4～3.0mm的内孔。


技术实现要素：

9.本发明的目的是提供一种可以精准测量测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法；该方法中运用棱镜光折射，将“卧式”硬质合金孔棒产品的端面投入坐标仪“立式”物镜，并按照
1:1尺寸比率显示在电脑屏幕上，最后通过“五点画圆法”拟绘出孔形图，并通过一系列圆心连线和中心连线以及夹角绘图，可精准测量孔棒内孔尺寸。
10.本发明这种测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法，包括以下步骤：
11.1)将待测的硬质合金棒材水平放置在检测台，棒材的端面正对直角棱镜，直角棱镜的正上方设置有物镜，物镜通过数据线与电脑进行连接；
12.2)测试时，棒材的端面通过直角棱镜等比例的投射到物镜上，物镜通过数据传输显示在电脑屏幕上，首先根据电脑屏幕上的棒材的端面，沿着内孔的边缘均匀的选取5个点，根据5点画圆的方法，得出内孔的图形，直接读出内孔的直径。
13.所述步骤1)中，直角棱镜与检测台的夹角为45
°
。
14.所述步骤2)中，当硬质合金棒材为双孔棒时，画出两个内孔的图形，然后连接内孔的圆心，得到线段长度即为孔间距尺寸。
15.优选的，所述步骤2)中，沿着棒材产品外圆齿根圆上进行均匀地5点画圆，得到棒材的外圆，进一步确定棒材外圆的圆心m，连接棒材外圆圆心m和孔间距连线的中点n，得到的线段mn的长度即为该连线尺寸即为双孔棒的偏心距。
16.所述步骤2)中，当硬质合金棒材为三孔棒时，通过5点画圆法获得3个内孔的图形，并确定其圆心，然后依次点击3个孔的圆心进行3点画圆，直接读出画出的圆的直径尺寸即为孔间距尺寸
17.优选的，沿着棒材产品外圆齿根圆上进行均匀地5点画圆，得到棒材的外圆，进一步确定棒材外圆的圆心m，然后将棒材圆心m依次与3个内孔圆心连接成3条直线，依次测量3条直线的相邻夹角即为三孔棒的孔对称度尺寸。
18.本发明的有益效果：1)本发明的方法运用类似“投影仪”的原理，将内冷螺旋孔棒产品的端面按照1:1尺寸显示在物镜上，然后通过物镜按照设定的比率显示在电脑屏幕上，通过“五点画圆法”拟绘出孔形图，并通过一系列圆心连线和中心连线以及夹角绘图，可得出精准的双螺旋孔棒的孔径、孔间距、孔偏离。对于三螺旋孔棒的孔对称度，采用夹角法来测量，对其孔形尺寸的检测更加全面。双螺旋孔棒的孔偏离和三螺旋孔棒的孔对称度为关键性尺寸，对后续指导产品的毛坯生产以及烧结后的磨削、开刃加工具有重要意义。2)本方法操作简单、快捷，适用于大批产品的生产检测，其测量方法新颖独特，指导生产内冷螺旋孔棒产品效果明显。
附图说明
19.图1硬质合金螺旋孔棒内部结构示意图；
20.图2本发明的方法的简单原理图；
21.图3实施例1中双螺旋孔棒端面结构示意图；
22.图4实施例1中双螺旋孔棒孔径检测示意图；
23.图5实施例1中双螺旋孔棒孔间距检测示意图；
24.图6实施例1中双螺旋孔棒孔偏心距检测示意图；
25.图7实施例2中三螺旋孔棒端面结构示意图；
26.图8实施例2中三螺旋孔棒孔径检测示意图；
27.图9实施例2中三螺旋孔棒孔间距检测示意图；
28.图10实施例2中三螺旋孔棒孔对称度检测示意图。
具体实施方式
29.硬质合金螺旋孔棒内部结构示意图如图1所示。
30.实施例1
31.本实施例的具体测试型号为bφ10.3
×
2φ1.4
×
4.8
×
330b的双螺旋孔棒。
32.将双螺旋孔棒水平放置在检测台上，其端面正对直角棱镜(直角棱镜与检测台的夹角为45
°
)，直角棱镜的正上方设置有物镜，物镜通过数据线与电脑进行连接；具体摆放情况可见图2。
33.测试双螺旋孔棒，孔棒的端面通过直角棱镜等比例投射至物镜上，物镜通过数据传输传送至电脑的屏幕，得到双螺旋孔棒端面结构的示意图如图3所示，在显示的图形上，在内孔的轮廓线上均匀的选取5个点，如图4所示，然后通过5点画圆法，画出2个内孔圆，然后直接在电脑上读出的内孔圆直径，数据可见表1；
34.通过画出的内孔圆，确定两个内孔圆的圆心，如图5所示连接两个内孔圆的圆心，读出两个圆心之间线段的长度，数据可见表1，即为孔间距。进一步确定两个内孔圆心连线的中点n.
35.沿着棒材产品外圆齿根圆上进行均匀地5点画圆，得到棒材的外圆，确定棒材外圆的圆心为m，将圆心m与两个内孔圆心连线的中点n进行连接，得到线段mn(如图6所示)，读出线段mn的长度，即为双螺旋孔棒孔偏心距，具体数据可见表1。
36.表1
37.棒材规格(30
°
双螺旋孔棒)孔间距，mm偏心距，mm孔径，mmbφ10.3
×
2φ1.4
×
4.8
×
330b4.6580.1011.402/1.411
38.实施例2
39.本实施例的具体测试型号为bφ10.3
×
3φ0.85
×
5.1
×
330b的三螺旋孔棒，
40.将三螺旋孔棒水平放置在检测台上，其端面正对直角棱镜(直角棱镜与检测台的夹角为45
°
)，直角棱镜的正上方设置有物镜，物镜通过数据线与电脑进行连接。
41.测试三螺旋孔棒，孔棒的端面通过直角棱镜等比例投射至物镜上，物镜通过数据传输传送至电脑的屏幕，得到三螺旋孔棒端面结构的示意图如图7所示，在显示的图形上，在内孔的轮廓线上均匀的选取5个点，如图8所示，然后通过5点画圆法，画出3个内孔圆，然后直接在电脑上读出的内孔圆直径，数据可见表2；
42.通过画出的内孔圆，确定三个内孔圆的圆心，以3个内孔的圆心进行3点画圆，如图9所示，得到圆心为n的圆，读出该圆的直径即为孔间距，数据可见表2。
43.沿着棒材产品外圆齿根圆上进行均匀地5点画圆，得到棒材的外圆，确定棒材外圆的圆心为m，将圆心m与三个内孔圆心进行连线，得到以圆心为m为端点的三条线，依次测量3条直线的相邻夹角即为三孔棒的孔对称度尺寸，数据可见表2。
44.表2
45.棒材规格(30
°
三螺旋孔棒)孔间距，mm孔夹角孔径，mmbφ10.3
×
3φ0.85
×
5.1*330b5.058119.2
°
/121.8
°
/119.0
°
0.823/0.811/0.815

技术特征：
1.一种测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法，包括以下步骤：1)将待测的硬质合金棒材水平放置在检测台，棒材的端面正对直角棱镜，直角棱镜的正上方设置有物镜，物镜通过数据线与电脑进行连接；2)测试时，棒材的端面通过直角棱镜等比例的投射到物镜上，物镜通过数据传输显示在电脑屏幕上，首先根据电脑屏幕上的棒材的端面，沿着内孔的边缘均匀的选取5个点，根据5点画圆的方法，得出内孔的图形，直接读出内孔的直径。2.根据权利要求1所述的测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法，其特征在于，所述步骤1)中，直角棱镜与检测台的夹角为450。3.根据权利要求1所述的测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法，其特征在于，所述步骤2)中，当硬质合金棒材为双孔棒时，画出两个内孔的图形，然后连接内孔的圆心，得到线段长度即为孔间距尺寸。4.根据权利要求3所述的测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法，其特征在于，所述步骤2)中，沿着棒材产品外圆齿根圆上进行均匀地5点画圆，得到棒材的外圆，进一步确定棒材外圆的圆心m，连接棒材外圆圆心m和孔间距连线的中点n，得到的线段mn的长度即为该连线尺寸即为双孔棒的偏心距。5.根据权利要求1所述的测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法，其特征在于，所述步骤2)中，当硬质合金棒材为三孔棒时，通过5点画圆法获得3个内孔的图形，并确定其圆心，然后依次点击3个孔的圆心进行3点画圆，直接读出画出的圆的直径尺寸即为孔间距尺寸。6.根据权利要求5所述的测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法，其特征在于，沿着棒材产品外圆齿根圆上进行均匀地5点画圆，得到棒材的外圆，进一步确定棒材外圆的圆心m，然后将棒材圆心m依次与3个内孔圆心连接成3条直线，依次测量3条直线的相邻夹角即为三孔棒的孔对称度尺寸。

技术总结
本发明公开了一种测量硬质合金棒材内孔尺寸的方法，包括以下步骤：将待测的硬质合金棒材水平放置在检测台，棒材的端面正对直角棱镜，直角棱镜的正上方设置有物镜，物镜通过数据线与电脑进行连接；测试时，棒材的端面通过直角棱镜等比例的投射到物镜上，物镜通过数据传输显示在电脑屏幕上，首先根据电脑屏幕上的棒材的端面，沿着内孔的边缘均匀的选取5个点，根据5点画圆的方法，得出内孔的图形，直接读出内孔的直径。本方法操作简单、快捷，适用于大批产品的生产检测，其测量方法新颖独特，指导生产内冷螺旋孔棒产品效果明显。产内冷螺旋孔棒产品效果明显。产内冷螺旋孔棒产品效果明显。


技术研发人员：孟小卫 吴仲武
受保护的技术使用者：株洲硬质合金集团有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/5/25