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V形圓度測(cè)量?jī)x的制作方法

文檔序號(hào):6082827閱讀:436來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:V形圓度測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型是一種利用V型塊進(jìn)行圓度測(cè)量的儀器,屬于精密機(jī)械測(cè)量?jī)x器。
圓度公差是一項(xiàng)科學(xué)的評(píng)定零件表面質(zhì)量的公差要求,現(xiàn)有技術(shù)中,圓度的測(cè)量有兩種方法,一種是用轉(zhuǎn)軸式圓度儀測(cè)量,一種是用V形塊測(cè)量。轉(zhuǎn)軸式圓度儀要求一個(gè)高精度的基準(zhǔn)軸系作為基準(zhǔn),制造成本很高,因此,轉(zhuǎn)軸式圓度儀價(jià)格昂貴,同時(shí),對(duì)被測(cè)零件的限制較多,許多對(duì)圓度公差有較高要求的零件,如大、長(zhǎng)軸,不能在轉(zhuǎn)軸式圓度儀上測(cè)量。現(xiàn)有技術(shù)中的V形塊測(cè)量法,通常測(cè)頭設(shè)置在V形塊的夾角平分線上,然后根據(jù)測(cè)頭的最大、最小讀數(shù)差來(lái)估算出零件的圓度誤差。這種測(cè)量方法存在著較大的測(cè)量誤差。
本實(shí)用新型目的在于針對(duì)上述缺陷,提出一種改變測(cè)頭位置、減小測(cè)量誤差的V形塊測(cè)量圓度的儀器。
本實(shí)用新型目的可通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)該儀器由V形塊、傳感測(cè)頭和數(shù)字顯示器構(gòu)成,其特征在于所說(shuō)V形塊的外側(cè)面,以滑動(dòng)傳動(dòng)付的形式,和支承傳感測(cè)頭的夾固滑塊連結(jié)在一起?;瑒?dòng)付上刻有非標(biāo)準(zhǔn)游標(biāo),V型塊和滑動(dòng)夾塊的結(jié)構(gòu)形狀必須滿足V形塊夾角 2α=180°- (N1)/(N) ×360° ……(A)測(cè)桿偏角 β=α+ (N2)/(N) ×360° ……(B)tgθ = (1 + sinαcosβ)/(sinαsinβ) ……(C)
其中α為V形塊的半角。
β為傳感測(cè)頭軸線與V形塊角平分線之間的夾角。
θ為V形塊的外側(cè)面與V形塊角平分線之間的夾角。
N為自選測(cè)點(diǎn)數(shù),一般50≥N≥20
利用上式將自選測(cè)點(diǎn)數(shù)N,代入(D)中,可以求出N1,N2。再將已得的N,N1,N2代入(A),(B)式,則可以解出α,β的值來(lái)。根據(jù)(C)式,確定θ角。
由于N是在一定范圍內(nèi)自選確定的,可以有多種選法;同時(shí)(D)式是有不定解的方程,因此,在滿足要求的前提下,可以有多組N,N1,N2值,對(duì)于每一組N,N1,N2值,都可以有一組α,β的解。經(jīng)過(guò)計(jì)算,2α/β 數(shù)據(jù)組可推薦使用以下方案2α/β80/110,90/81,90/115,92/80,92/96,99/94.5,105/82.5,105/97.5,108/84,108/99,116/108,120/82.5,120/100,120/105,120/112.5,124/112,126/108,130/95,130/115,80/170,84/168,84/172,90/171,90/172.5,96/174,100/172,105/172.5。
對(duì)應(yīng)于每一組α,β值。從(C)式可以求得對(duì)應(yīng)的θ值。
在上述計(jì)算結(jié)果中,V型塊及傳感測(cè)頭與被測(cè)零件的三個(gè)接觸點(diǎn)的位置,分布在被測(cè)零件的1/2圓周內(nèi),測(cè)桿偏角較大,這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),給更換被測(cè)零件帶來(lái)方便,而且,測(cè)量靈敏度大為提高。
在V形塊的外側(cè)面和夾固滑塊的滑動(dòng)傳動(dòng)付上??逃蟹菢?biāo)準(zhǔn)游標(biāo),即V形塊滑動(dòng)面上刻度值為正常度量值的[cosθ/sinα+cos(β-θ)]倍。
傳感測(cè)頭將測(cè)頭的位移量經(jīng)電纜送入數(shù)字顯示器,該數(shù)字顯示器是以單片機(jī)為核心元件的數(shù)據(jù)處理器。它把被測(cè)信號(hào)運(yùn)用誤差聯(lián)系法則,換算成圓度誤差并在數(shù)碼器上顯示結(jié)果。如果需要,還可以接微型打印機(jī),直接打印出計(jì)算過(guò)程和結(jié)果。
本實(shí)用新型可以根據(jù)量程的大小,制作成系列化產(chǎn)品,如φ8-50mm,φ50-120mm……φ500-1500mm等等。
本實(shí)用新型中所用的傳感測(cè)頭,是光棚傳感測(cè)頭,也可以使用電感、電容等其他測(cè)頭。
下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖作進(jìn)一步描述。


圖1是有微型打印機(jī)的V型圓度測(cè)量?jī)x的示意圖。圖中(1)是V形塊,(2)是傳感測(cè)頭,(3)數(shù)字顯示器,(4)是微型打印機(jī)。
圖2是V形塊和傳感測(cè)頭部分的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中,(5)是V形塊的一個(gè)外側(cè)面,(6)是夾固滑塊,(7)是非標(biāo)準(zhǔn)游標(biāo),(8)是鎖緊螺釘,(9)是被測(cè)零件。
M-M為V形塊夾角的角平分線,P-P為傳感測(cè)頭的軸線,α為V形塊半角,2α=105°β角為M-M與P-P之間的夾角,即測(cè)桿偏角,β=97.5°,θ角為V形塊的外側(cè)面(5)與M-M的夾角,θ=43.22°,V形塊滑動(dòng)面上的下端刻線表示被測(cè)零件的最小直徑,上端刻線為被測(cè)零件的最大直徑。當(dāng)某一量程范圍內(nèi)的零件放在V形塊上時(shí),旋松鎖緊螺釘(8),調(diào)節(jié)夾固滑塊(6),使其零線對(duì)準(zhǔn)在適當(dāng)位置,則傳感測(cè)頭(2)必定與零件表面接觸,旋緊鎖緊螺釘即可進(jìn)行測(cè)量讀數(shù)。需測(cè)量N個(gè)測(cè)點(diǎn),可以使零件轉(zhuǎn)動(dòng)N次,也可以讓V形塊繞零件旋轉(zhuǎn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比有(1)測(cè)量靈敏度高,誤差小,測(cè)量結(jié)果能較嚴(yán)格地反映零件的圓度;(2)使用范圍廣,可以測(cè)量大直徑零件,也可以測(cè)量細(xì)長(zhǎng)桿件;被測(cè)零件可以是活動(dòng)的,也可以是固定的。
(3)制造成本低,與轉(zhuǎn)軸式圓度測(cè)量?jī)x或同等測(cè)量精度的儀器相比,造價(jià)約為其十分之一左右。
(4)體積小,重量輕,使用方便,可以用在實(shí)驗(yàn)室、計(jì)量室中對(duì)零件成品測(cè)量,也可以用于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)已裝夾在機(jī)床上的零件半成品的測(cè)量。
權(quán)利要求1.一種由V形塊、傳感測(cè)頭和數(shù)字顯示器構(gòu)成的圓度測(cè)量?jī)x,其特征在于所說(shuō)V形塊(1)的外側(cè)面(5)以滑動(dòng)傳動(dòng)付的形式,和支承傳感測(cè)頭(2)的夾固滑塊(6)連結(jié)在一起,滑動(dòng)付上刻有非標(biāo)準(zhǔn)游標(biāo)(7),V形塊和夾固滑塊的結(jié)構(gòu)形狀須滿足V形塊夾角 2α=180°- (N1)/(N) ×360° ……(A)測(cè)桿偏角 β=α+ (N2)/(N) ×360°-90° ……(B)tgθ = (1 + sinαcosβ)/(sinαsinβ)其中,α為V形塊半角。β為傳感測(cè)頭軸線與V形塊夾角平分線之間的夾角。θ為V形塊外側(cè)面(5)與V形塊夾角平分線之間的夾角。N,N1,N2均為正整數(shù)。N為自選測(cè)點(diǎn)數(shù),N1,N2為自選參數(shù)。須滿足
經(jīng)過(guò)計(jì)算,理想的數(shù)據(jù)組(2α/β)有80/110,90/81,90/115,92/80,92/96,99/94.5,105/82.5,105/97.5,108/84,108/99,116/108,120/82.5,120/100,120/105,120/112.5,124/112,126/108,130/95,130/115,80/170,84/168,84/172,90/171,90/172.5,96/174,100/172,105/172.5。所說(shuō)的數(shù)字顯示器,其核心部件為單片機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓度測(cè)量?jī)x,所說(shuō)滑動(dòng)付上的非標(biāo)準(zhǔn)游標(biāo)意為V形塊測(cè)面上的刻度值是正常度量值的[cosθ/sinα+cos(β-θ)]倍。
專利摘要本實(shí)用新型是一種精密的圓度測(cè)量?jī)x器,由V形塊,傳感測(cè)頭和數(shù)字顯示器構(gòu)成。其特征在于支承傳感測(cè)頭的夾固滑塊,以滑動(dòng)傳動(dòng)副的形式,與V形塊的一外側(cè)面連結(jié)在一起,滑動(dòng)副上有非標(biāo)準(zhǔn)游標(biāo),根據(jù)被測(cè)零件的直徑大小,調(diào)節(jié)游標(biāo),便可進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量靈敏度高,使用范圍廣,體積小,重量輕,使用十分方便。可以用于各種不同直徑的零件圓度的測(cè)量,尤其是可以方便地對(duì)已裝夾在機(jī)床上的零件進(jìn)行測(cè)量。
文檔編號(hào)G01B21/20GK2037465SQ8821403
公開(kāi)日1989年5月10日 申請(qǐng)日期1988年9月15日 優(yōu)先權(quán)日1988年9月15日
發(fā)明者鄒自強(qiáng), 王江, 李明媛 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)
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