專利名稱：馬蹄形螺旋副游標(biāo)深度尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于測量工具領(lǐng)域，具體地說涉及一種馬蹄形螺旋副游標(biāo)深度尺。
背景技術(shù)：
發(fā)動機渦輪泵裝配時，配合精度高，調(diào)整計算復(fù)雜，裝配過程中零件之間無互換性，每次裝配都需選用合適的調(diào)整墊來調(diào)整各零件之間的配合間隙，以滿足裝配要求。要合理選用調(diào)整墊，就需在裝配過程中預(yù)先測量出對應(yīng)位置的具體數(shù)值以供計算和裝配用。由于普通深度尺的測量頭比微分筒和固定套筒的直徑都小，當(dāng)需要測量靠近回轉(zhuǎn)軸處零件間的間隙和軸向深度時，普通深度尺就無法測到相應(yīng)數(shù)據(jù)；普通深度尺的基準(zhǔn)尺體是長條形的，這就使得應(yīng)用普通深度尺時，尺體的接觸面積會受到回轉(zhuǎn)體的限制，大大減小了尺體端面與產(chǎn)品基準(zhǔn)面的接觸面積，間接地降低了所用深度尺的精度和可靠性。一般普通深度尺都是利用小螺距精密螺紋，按照螺旋分度原理進行分度，測量精度只能達(dá)到0.01mm左右，很難滿足高精度裝配要求；普通深度尺的刻度值只有正值，無法直接測量高度尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有大直徑測量頭，并可直接讀出小數(shù)點后千分位值的馬蹄形螺旋副游標(biāo)深度尺。
本發(fā)明由馬蹄形尺體、大直徑測量頭、測量桿、固定套筒和微分筒等組成，其特點在于馬蹄形尺體通過壓配合與固定套筒連接在一起，大直徑測量頭靠M3螺紋與測量桿旋合，測量桿、固定套筒及微分筒均按照普通深度尺方式連接在一起，當(dāng)測量頭端面與尺體端面重合后，微分筒的0刻線與固定套筒的0刻線對齊，同時微分筒刻線19位與固定套筒上的新增的第10條縱向刻線對齊。
使用時將馬蹄形尺體貼和在定位基準(zhǔn)上，旋轉(zhuǎn)微分筒以帶動測量桿和測量頭沿軸向移動，當(dāng)測量頭與被測面貼和后，先從固定套筒上讀出基數(shù)A，再由微分筒上讀出與固定筒零刻線對應(yīng)的讀數(shù)B，再讀出游標(biāo)上與微分筒刻線對齊的游標(biāo)讀數(shù)C，最后，將三個讀數(shù)按A+0.01*B+0.001*C＝D，D值就是所測深度值。
本發(fā)明的測量頭直徑大于微分筒和固定套筒直徑，當(dāng)測量頭靠到回轉(zhuǎn)軸時，深度尺的微分筒和固定套筒與回轉(zhuǎn)軸還有一定的間隙，這不但解決了普通深度尺的測量頭由于受微分筒和固定套筒與回轉(zhuǎn)軸干涉而無法測量到靠近回轉(zhuǎn)軸處零件深度和間隙的問題，而且還增強了深度尺在測量過程中的可操作性。尺體采用馬蹄形的具體形狀是根據(jù)被測回轉(zhuǎn)零件的直徑和定位基準(zhǔn)的直徑尺寸設(shè)計的，此形狀不但有效的避開了被測零件，而且還最大程度上增大了尺體定位的接觸面積，使得測量穩(wěn)定性顯著提高。普通深度尺是利用精密螺旋副傳動原理進行測量讀數(shù)的，微分筒內(nèi)螺紋螺距為0.5mm，當(dāng)微分筒旋轉(zhuǎn)一周時，微分筒及測量頭相對固定套筒和尺體均向下移動0.5mm，而微分筒圓周上刻有50等分的刻線，微分筒轉(zhuǎn)一格，測量頭軸向位移為0.01mm。本發(fā)明在普通深度尺螺旋分度的原理基礎(chǔ)上，將游標(biāo)原理引入到螺旋副中，即是在固定筒上再增加10條縱向刻線，加上原對零刻線總共11條，這11條縱向刻線就巧妙地利用了游標(biāo)原理。由于微分筒上刻線為50等分，每格代表0.01mm，每格對應(yīng)的中心角為7.2°，令微分筒為主尺，固定套筒上的11條縱向線為游標(biāo)，游標(biāo)的10格對應(yīng)主尺上的19格，這樣游標(biāo)就將主尺上的一格對應(yīng)的0.01毫米分成了10等份，每格游標(biāo)就對應(yīng)0.001mm，而游標(biāo)上每格刻線對應(yīng)的中心角則為(19×7.2°)/10＝13.68°，所以游標(biāo)原理在此發(fā)明中的應(yīng)用，使得讀數(shù)精度比普通深度尺的精度提高了10倍。本發(fā)明的固定套筒刻度也采用新的方式，即把通用深度尺的0-25間距為1mm的刻線值改為20、15、10、5、-0+、5，在5、-0+、5范圍增加10條橫向刻線間距0.5mm，由于在刻度上引用了+、-概念，這不但使得本發(fā)明可直接測量一定范圍內(nèi)的突起尺寸，也可以直接由讀數(shù)的正負(fù)，判斷出測量結(jié)果是深度還是高度。
本發(fā)明由于采用了馬蹄形尺體和大直徑測量頭，可以避開回轉(zhuǎn)軸的干涉，增大定位基準(zhǔn)接觸面，使測量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性得到提高，在螺旋副上巧妙地運用游標(biāo)原理，使得測量精度提高了10倍；改變刻度方案，引入+、-概念，使實際測量讀數(shù)更加直觀。


圖1為本發(fā)明的軸向剖面圖；圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；圖3為本發(fā)明在測量靠近回轉(zhuǎn)體處零件深度時的示意圖；圖4為本發(fā)明的馬蹄形尺體定位示意圖；圖5為本發(fā)明的刻線展開示意圖；圖6為本發(fā)明的游標(biāo)分度原理圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步說明如圖1所示，本發(fā)明由馬蹄形尺體2、大直徑測量頭1、測量桿3、固定套筒4和微分筒5組成，馬蹄形尺體2與固定套筒4過盈配合，測量頭1與測量桿3通過M3螺紋連成一體，測量桿3、固定套筒4與微分筒5是按照普通深度尺的方式連接在一起的。當(dāng)測量頭1與尺體2兩端面重合后，使微分筒5的0刻線與固定套筒4的0刻線對齊，同時微分筒5的刻線19位與固定套筒4上的新增的第10條縱向刻線對齊。
如圖2所示，大直徑測量頭1的直徑部分比馬蹄形尺體2的內(nèi)側(cè)圓弧邊突出，因此，在測量過程中大直徑測量頭1先于馬蹄形尺體2與回轉(zhuǎn)軸接觸，從而避開回轉(zhuǎn)軸的干涉，測得圍繞回轉(zhuǎn)軸的零件表面任何一處深度的尺寸。
如圖3所示，由于大直徑測量頭1的直徑大于固定套筒4和微分筒5，當(dāng)馬蹄形尺體2與定位基準(zhǔn)面接觸時，大直徑測量頭1靠近回轉(zhuǎn)軸，固定套筒4和微分筒5與回轉(zhuǎn)軸還有一定間隙，測得靠近回轉(zhuǎn)軸的零件表面任何一處深度的尺寸。
如圖4所示，根據(jù)被測回轉(zhuǎn)零件的直徑和定位基準(zhǔn)的直徑尺寸設(shè)計馬蹄形尺體2的具體形狀，此形狀不但有效的避開了回轉(zhuǎn)軸，而且還最大程度上增大了尺體定位的接觸面積，同時還根據(jù)基準(zhǔn)表面的連接螺栓突出部分，在馬蹄形尺體端面設(shè)計了多處凹陷，以避開螺栓干涉，使定位準(zhǔn)確，測量穩(wěn)定性顯著提高。當(dāng)大直徑測量頭1靠近回轉(zhuǎn)軸時，馬蹄形尺體2在避開回轉(zhuǎn)軸的同時，最大程度上接觸到了定位基準(zhǔn)面。
如圖5所示，刻線5～20的間距為1mm，5、-0+、5的間距為0.5mm，新增10條縱向刻線及定位零線組成的圓弧型的游標(biāo)部分，每兩條刻線間的中心角為13.68度。其中每條刻線的寬度為0.15±0.05mm，刻線寬度差不大于0.05mm，刻字高度為2mm。
如圖6所示，下方的11條刻線為新增10條縱向刻線和定位零線，上方為微分筒5的部分刻線，運用游標(biāo)原理，微分筒5上刻線為50格，每格代表0.01mm，每格對應(yīng)的中心角為7.2度，令微分筒5為主尺，固定套筒4上的10格對應(yīng)微分筒5上的19格，這樣就把一格對應(yīng)的0.01mm分成了10等份，所以每格游標(biāo)對應(yīng)0.001mm，而微分筒5上每格刻線對應(yīng)的中心角則為19×7.2/10＝13.68度。
權(quán)利要求
1.一種馬蹄形螺旋副游標(biāo)深度尺，由馬蹄形尺體(2)、大直徑測量頭(1)、測量桿(3)、固定套筒(4)和微分筒(5)等組成，其特征在于馬蹄形尺體(2)通過壓配合與固定套筒(4)連接在一起，大直徑測量頭(1)靠M3螺紋與測量桿(3)旋合，測量桿(3)、固定套筒(4)及微分筒(5)均按照普通深度尺方式連接在一起，當(dāng)大直徑測量頭(1)端面與馬蹄形尺體(2)端面重合后，微分筒(5)的0刻線與固定套筒(4)的0刻線對齊，同時微分筒(5)刻線19位與固定套筒(4)上的新增的第10條縱向刻線對齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬蹄形螺旋副游標(biāo)深度尺，其特征在于大直徑測量頭(1)的直徑部分比馬蹄形尺體(2)的內(nèi)側(cè)圓弧邊突出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬蹄形螺旋副游標(biāo)深度尺，其特征在于所述的固定套筒(4)上的刻線5～20間距為1mm，5、-0+、5間距為0.5mm，10條縱向刻線的間距為13.68度；大直徑測量頭(1)的端面高出馬蹄形尺體(2)時，測量值為負(fù)；相反，測量頭(1)的端面低于出尺體(2)時，測量值為正。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的馬蹄形螺旋副游標(biāo)深度尺，其特征在于所述的馬蹄形尺體(2)內(nèi)外形尺寸可根據(jù)產(chǎn)品回轉(zhuǎn)軸直徑確定，并根據(jù)軸向連接螺栓位置加工出必要的下陷。
全文摘要
馬蹄形螺旋副游標(biāo)深度尺，可作為帶回轉(zhuǎn)軸類產(chǎn)品軸向深度或相關(guān)零件裝配間隙測量工具，由馬蹄形尺體、大直徑測量頭、測量桿、固定套筒和微分筒等組成，馬蹄形尺體可以避開回轉(zhuǎn)軸的干涉，使測量基準(zhǔn)面增大，提高測量穩(wěn)定性；大直徑測量頭可避開被測量產(chǎn)品的轉(zhuǎn)子軸對深度尺的干涉，使測量可達(dá)性提高；在螺旋副上巧妙地運用游標(biāo)原理，使得測量精度提高了10倍；改變刻度方案，引入+、－概念，使實際測量讀數(shù)更加直觀。
文檔編號G01B5/18GK1793775SQ20051013749
公開日2006年6月28日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者王貴華, 張新棋 申請人:首都航天機械公司