圓弧半徑測(cè)量尺的制作方法
【專利摘要】圓弧半徑測(cè)量尺是一種測(cè)量圓弧或圓的內(nèi)半徑和外半徑的量具，由主尺、中垂導(dǎo)槽搖桿、圓柱觸頭和游標(biāo)四部分構(gòu)成，其中中垂導(dǎo)槽搖桿上的導(dǎo)槽處于搖桿的垂直平分線上。根據(jù)公理——不在同一直線上的三個(gè)點(diǎn)可唯一確定一個(gè)圓，且該圓的圓心在任意兩點(diǎn)連線的垂直平分線的交點(diǎn)上確定被測(cè)圓弧面的圓心，從而通過主尺刻度讀取內(nèi)外圓弧面半徑。實(shí)現(xiàn)無極測(cè)量圓弧圓心角小于180°圓弧的內(nèi)半徑和外半徑的目的，測(cè)量精度高，對(duì)測(cè)量者的技術(shù)要求低，操作過程簡(jiǎn)單，易于攜帶，成本低、投資小。
【專利說明】圓弧半徑測(cè)量尺【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是一種測(cè)量圓弧或圓的內(nèi)半徑和外半徑的量具。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械制造、模具加工等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，經(jīng)常會(huì)碰到工件非整圓或整圓的內(nèi)半徑和外半徑的測(cè)量問題，目前，我們已有的測(cè)量方法是:
[0003](I)用圓弧樣板(半徑規(guī))測(cè)量，這種方法受圓弧樣板數(shù)量的限制，大部分圓弧都找不到與其對(duì)應(yīng)的圓弧樣板，無法實(shí)現(xiàn)無極測(cè)量。
[0004](2)用普通卡尺測(cè)量，通過測(cè)量直徑得到半徑，如果被測(cè)量圓弧的圓心角小于180°，則不能得到圓弧的半徑。如果通過控制弧高的方法，測(cè)量圓弧的弦長(zhǎng)，則需通過數(shù)字計(jì)算才能得到圓弧的半徑。
[0005](3)通過將普通卡尺的兩外量爪相互平行的測(cè)量面，改變?yōu)槟骋粖A角狀態(tài)，就可以測(cè)量出圓弧圓心角小于180°的圓弧的外半徑，但是這種方法不能測(cè)量圓弧的內(nèi)半徑。
[0006](4)用光學(xué)儀器測(cè)量，測(cè)量前需要裝夾和找正，測(cè)量后還要通過數(shù)學(xué)計(jì)算求解半徑，對(duì)測(cè)量者技術(shù)要求高，操作過程繁瑣，儀器價(jià)值高、投資大。[0007](5)工具顯微鏡測(cè)量法、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量法原理簡(jiǎn)單，操作量少，是目前常用的測(cè)量方法，但仍然存在儀器價(jià)值高、投資大等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為了克服現(xiàn)有的用圓弧樣板(半徑規(guī))測(cè)量圓弧半徑無法實(shí)現(xiàn)無極測(cè)量，用普通卡尺測(cè)量圓弧半徑不能測(cè)量圓弧圓心角小于180°的圓弧，用光學(xué)儀器測(cè)量圓弧半徑對(duì)測(cè)量者技術(shù)要求高，操作過程繁瑣，儀器價(jià)值高、投資大等問題的不足，本發(fā)明提供一種圓弧半徑測(cè)量尺，該測(cè)量尺既可以實(shí)現(xiàn)無極測(cè)量，也可以測(cè)量圓弧圓心角小于180°圓弧的內(nèi)半徑和外半徑，同時(shí)對(duì)測(cè)量者的技術(shù)要求低，操作過程簡(jiǎn)單，易于攜帶，成本低、投資小。
[0009]圓弧半徑測(cè)量尺由主尺、兩個(gè)相同的中垂導(dǎo)槽搖桿、三個(gè)相同的可伸縮圓柱觸頭和附在主尺上能沿主尺滑動(dòng)的游標(biāo)四部分構(gòu)成，其中中垂導(dǎo)槽搖桿上的導(dǎo)槽處于搖桿的垂直平分線上。主尺的一端與兩個(gè)相同的搖桿的端部以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，并在轉(zhuǎn)動(dòng)副處裝有扭簧，主尺上有可沿主尺滑動(dòng)的游標(biāo)，游標(biāo)與兩搖桿垂直平分線上的導(dǎo)槽在同一位置形成移動(dòng)畐0，當(dāng)用手推動(dòng)游標(biāo)時(shí)，在導(dǎo)槽的作用下，搖桿便可沿主尺相對(duì)主尺轉(zhuǎn)動(dòng)，三個(gè)相同的圓柱觸頭分別與主尺的端部、兩搖桿未與主尺形成轉(zhuǎn)動(dòng)副的端部固定連接。根據(jù)公理一不在同一直線上的三個(gè)點(diǎn)可唯一確定一個(gè)圓，且該圓的圓心在任意兩點(diǎn)連線的垂直平分線的交點(diǎn)上，三個(gè)圓柱觸頭在同一平面上的三個(gè)圓心可唯一確定一個(gè)圓，且該圓的圓心就在兩搖桿垂直平分線上的導(dǎo)槽中心線的交點(diǎn)處。于是我們進(jìn)一步得到任意與這三個(gè)圓柱觸頭同時(shí)外切或內(nèi)切的的圓弧的圓心也必在搖桿兩導(dǎo)槽中心線的交點(diǎn)上。在我們測(cè)量任意圓弧半徑時(shí)，我們只要通過滑動(dòng)游標(biāo)使三個(gè)圓柱觸頭同時(shí)與圓弧面內(nèi)切或外切，通過在主尺兩邊分別刻上不同的刻度，我們就可以測(cè)量該圓弧面的內(nèi)半徑和外半經(jīng)，從而達(dá)到無極測(cè)量圓弧圓心角小于180°圓弧的內(nèi)半徑和外半徑的目的。
[0010]本發(fā)明的有益效果是，實(shí)現(xiàn)無極測(cè)量圓弧圓心角小于180°圓弧的內(nèi)半徑或外半徑，測(cè)量精度高，同時(shí)對(duì)測(cè)量者的技術(shù)要求低，操作過程簡(jiǎn)單，易于攜帶，成本低、投資小。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0012]圖1是圓弧半徑測(cè)量尺測(cè)量圓弧內(nèi)、外半徑的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0013]圖中1.主尺，2.中垂導(dǎo)槽搖桿，3.圓柱觸頭，4.內(nèi)圓弧面，5.外圓弧面。
[0014]圖2是圓弧半徑測(cè)量尺三維機(jī)構(gòu)圖的一個(gè)實(shí)施例。
[0015]圖中1.王尺，2.搖桿，3.圓柱觸頭，4.手持觸頭，5.扭黃，6.導(dǎo)槽，7.游標(biāo)，8.內(nèi)圓弧半徑測(cè)量刻度，9.外圓弧半徑測(cè)量刻度。
[0016]圖3是圓弧半徑測(cè)量尺測(cè)量圓心角小于180°圓弧內(nèi)半徑的一個(gè)實(shí)施例。
[0017]圖4是圓弧半徑測(cè)量尺測(cè)量圓心角小于180°圓弧外半徑的一個(gè)實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參見附圖1，設(shè)圓柱觸頭(3)的半徑為R = b，中垂導(dǎo)槽搖桿(2)的長(zhǎng)度為2c，主尺
(I)與中垂導(dǎo)槽搖桿(2)的夾角為a，兩中垂導(dǎo)槽搖桿(2)垂直平分線的交點(diǎn)到同平面圓柱觸頭圓心的距離為L(zhǎng),被測(cè)圓弧圓心角為Θ，則:
【權(quán)利要求】
1.一種圓弧半徑測(cè)量尺，由主尺、中垂導(dǎo)槽搖桿、圓柱觸頭和游標(biāo)四部分構(gòu)成，其特征是:中垂導(dǎo)槽搖桿上的導(dǎo)槽處于搖桿的垂直平分線上，主尺的一端與兩搖桿的端部以轉(zhuǎn)動(dòng)副連接，主尺上有可沿主尺滑動(dòng)的游標(biāo)，游標(biāo)與兩搖桿上的導(dǎo)槽形成移動(dòng)副，三個(gè)相同的圓柱觸頭分別與主尺的端部、兩搖桿未與主尺形成轉(zhuǎn)動(dòng)副的端部固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧半徑測(cè)量尺，其特征是:三個(gè)圓柱觸頭在同一平面上的三個(gè)圓心可唯一確定一個(gè)圓，且該圓的圓心就在兩搖桿垂直平分線上的導(dǎo)槽中心線的交點(diǎn)處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧半徑測(cè)量尺，其特征是:三個(gè)圓柱觸頭高度可在一定范圍內(nèi)等直徑收縮，以適應(yīng)不同高度的圓弧內(nèi)曲面和外曲面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧半徑測(cè)量尺，其特征是:與主尺固定連接的圓柱觸頭在主尺有刻度方向外露一部分手持觸頭，使用量具時(shí)，用左手按住圓柱觸頭外露的部分，以保證測(cè)量尺圓柱觸頭母線與被測(cè)圓弧面母線平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧半徑測(cè)量尺，其特征是:主尺與兩搖桿在形成轉(zhuǎn)動(dòng)副連接的地方裝有扭簧，通過扭簧的作用，使搖桿上的圓柱觸頭與被測(cè)圓弧面緊密相切。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧半徑測(cè)量尺，其特征是:當(dāng)用手推動(dòng)游標(biāo)時(shí)，在導(dǎo)槽的作用下，搖桿便可沿主尺一端相對(duì)主尺轉(zhuǎn)動(dòng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧半徑測(cè)量尺，其特征是:在主尺有刻度線的外表面兩側(cè)分別刻有內(nèi)圓弧測(cè)量刻度和外圓弧測(cè)量刻度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓弧半徑測(cè)量尺，其特征是:實(shí)現(xiàn)無極測(cè)量圓弧圓心角小于180°圓弧的內(nèi)半徑和外半徑，測(cè)量精度高，對(duì)測(cè)量者的技術(shù)要求低，操作過程簡(jiǎn)單，易于攜帶，成本低、投資小。
【文檔編號(hào)】G01B5/12GK103727861SQ201210379608
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2012年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月10日
【發(fā)明者】張瑞強(qiáng) 申請(qǐng)人:張瑞強(qiáng)