專利名稱：用于圓弧半徑測量裝置的對心機構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于測量長度小于二分之一圓周的圓弧半徑的測量裝置的對心機構(gòu)。
背景技術(shù)：
市場上經(jīng)常會出現(xiàn)小半圓的圓弧零件，由于這些零件的圓弧小于半圓，因此需要特殊的量具對其進行半徑測量。現(xiàn)有的測量裝置如中國專利CN 2081971U公開的一種“內(nèi)圓弧半徑測量儀”，該測量儀包括主尺、副尺和調(diào)整副，副尺用于確定內(nèi)圓弧圓心，主尺用于測量內(nèi)圓弧半徑，調(diào)整副用于連接、調(diào)整、固定主、副尺和指示讀數(shù)值。其中副尺包括橫尺和豎尺，橫尺具有間隔設(shè)置的用于與待測圓弧面接觸的測量棱點，豎尺垂直平分兩測量棱點的連線。測量時，根據(jù)“圓弦的中垂線必然通過圓心”的定理，使兩個橫尺的對應(yīng)測量棱點分別與待測圓弧面接觸，從而確定待測圓弧面的圓心，然后通過主尺上標(biāo)尺對待測圓弧面 的半徑進行測量?，F(xiàn)有的測量儀存在的問題在于在具體測量操作時，需要測量人員對兩個副尺和主尺進行分別定位，測量勞動強度大，測量過程繁瑣，大多數(shù)時候至少要用到兩個以上的操作人員進行測量，人工成本較高；同時，這種采用測量棱點來確定圓心，進而得到圓弧半徑的測量形式，其實只是理論上的可行，在具體操作時，基本很難實現(xiàn)，因為，測量棱點的加工難度很大，即使加工出測量棱點，在多次使用后，測量棱點也會被磨成弧面，而豎桿的制作之初是垂直平分兩個測量棱點的連線，因此此時的豎桿并不垂直平分橫桿上與待測圓弧接觸的兩個點的連線，因此副尺所確定的圓心便與待測圓弧的真實圓心有偏差，最終導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種對心機構(gòu)，以解決現(xiàn)有圓弧半徑測量裝置不能準(zhǔn)確確定待測圓弧的圓心的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為
用于圓弧半徑測量裝置的對心機構(gòu)，包括使用時通過副尺軸轉(zhuǎn)動安裝于相應(yīng)副尺上的百分表座，所述百分表座上安裝有具有百分表測量桿的百分表，所述百分表遠離對應(yīng)百分表的一端端部設(shè)有用于與相應(yīng)待測圓弧面接觸配合的副尺測量部，所述百分表座上還設(shè)有對心弦塊，所述對心弦塊具有分布于所述副尺軸的徑向兩側(cè)并用于與相應(yīng)待測圓弧面接觸配合的弦塊對心部，所述百分表測量桿的中心線垂直平分兩個弦塊對心部的連線。所述的對心弦塊沿所述百分表測量桿的軸向?qū)蚧瑒友b配于所述的百分表座上，所述的百分表座與所述對心弦塊之間頂配有向?qū)π南覊K施加朝遠離百分表方向推力的彈性件，所述的百分表座上還設(shè)有與對應(yīng)對心弦塊限位配合以使對心弦塊朝遠離百分表方向移動限位的限位結(jié)構(gòu)。所述的彈性件由扭簧構(gòu)成。
所述的限位結(jié)構(gòu)包括穿設(shè)于對應(yīng)百分表座中的擋銷和設(shè)置于對應(yīng)對心弦塊上的長孔，所述的長孔套設(shè)于對應(yīng)擋銷外圍并具有與對應(yīng)擋銷限位配合的孔壁。本發(fā)明的有益效果為使用時將該對心機構(gòu)通過副尺軸分別轉(zhuǎn)動安裝于對應(yīng)的副尺上，測量時，先通過對表塊對百分表對零，對零過程使百分表零刻度時，各對心機構(gòu)的副尺測量部和對應(yīng)兩個弦塊對心部處于和待測圓弧面半徑相同的圓弧上面，然后將主尺的主尺測量部與待測圓弧面貼緊，將各對心機構(gòu)的弦塊對心部與待測圓弧面貼緊，并對對心弦塊進形轉(zhuǎn)動調(diào)整，當(dāng)百分表的讀數(shù)為零時，說明各對心弦塊對應(yīng)的兩個弦塊對心部與待測圓弧面的接觸點連線就構(gòu)成了待測圓弧面的一個弦，此時百分表測量桿的中心線延伸方向過待測圓弧面的圓心，垂直平分主尺軸和副尺軸連線的豎桿便也過待測圓弧面的圓心，這樣兩個豎桿的相交位置就確定了待測圓弧面的圓心位置，從而可以準(zhǔn)確的測量出待測圓弧面的半徑。本發(fā)明的豎桿在制作之初便是垂直平分主尺軸和副尺軸的中心線連線，在長期使用過程中不會出現(xiàn)測量的偏差；通過使用對心弦塊保證百分表測量桿的中心線過待測圓弧面的圓心，進一步的保證豎桿的中心線過圓心。百分表的作用是可測得在副尺測量部剛接觸待測圓弧面時，主尺和副尺的相對位置，因為由于手感的問題如果沒有測量裝置顯示的話會產(chǎn)生一定的測量誤差。


圖I是本發(fā)明實施例使用狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意 圖2是圖I中橫桿的結(jié)構(gòu)示意 圖3是圖I中的B處放大 圖4是圖I中的A處放大 圖5是圖4的后視 圖6是圖5中的D處放大 圖7是圖5中橫桿與弦尺座的配合示意 圖8是本發(fā)明的測量原理示意 圖9是圖I中豎桿的結(jié)構(gòu)示意 圖10是圖9的俯視 圖11是圖I中主尺的結(jié)構(gòu)示意 圖12是圖6中下滑套部分的結(jié)構(gòu)示意 圖13是圖12的俯視 圖14是圖6中上滑套部分的結(jié)構(gòu)示意 圖15是圖14的俯視 圖16是圖I中對心機構(gòu)座的結(jié)構(gòu)示意 圖17是圖16的E向剖視 圖18是圖I中弦尺座的結(jié)構(gòu)意 圖19是圖18的C向剖視 圖20是圖I中橫桿的結(jié)構(gòu)示意 圖21是圖I中對心弦塊的結(jié)構(gòu)不意 圖22是圖21的側(cè)視圖。
具體實施例方式用于圓弧半徑測量裝置的對心機構(gòu)的實施例如圖f 22所示對心機構(gòu)包括設(shè)置于對應(yīng)橫桿6上的軸向沿上下方向延伸的副尺軸51和與對應(yīng)副尺軸51轉(zhuǎn)動配合的百分表座16。百分表座16上安裝有具有百分表測量桿的百分表10,百分表測量桿遠離對應(yīng)百分表10的一端設(shè)有用于與待測圓弧面5接觸配合的副尺測量部21，百分表座16上設(shè)置有用于與相應(yīng)對表塊15配合而對百分表進行對零的弧形部，百分表座16上還設(shè)有對心弦塊14，對心弦塊14具有分別于對應(yīng)副尺軸51的徑向兩側(cè)并用于與相應(yīng)待測圓弧面5接觸配合的弦塊對心部19，百分表測量桿的中心線垂直平分對應(yīng)兩個弦塊對心部19的連線，各對心弦塊14沿對應(yīng)百分表測量桿的軸向?qū)蚧瑒友b配于對應(yīng)的百分表座16上，對應(yīng)百分表座16與對心弦塊14之間頂配有向?qū)π南覊K14施加朝遠離對應(yīng)百分表10方向推力的彈性件，彈性件由扭簧22構(gòu)成，百分表座16上還設(shè)有與對應(yīng)對心弦塊14限位配合以使對心弦塊14朝遠離對應(yīng)百分表10方向移動限位的限位結(jié)構(gòu)，限位結(jié)構(gòu)包括穿設(shè)于對應(yīng)百分表座16中 的擋銷18和設(shè)置于對應(yīng)對心弦塊14上的長孔，長孔套設(shè)于對應(yīng)擋銷18外圍并具有與對應(yīng)擋銷18限位配合的孔壁。使用時將對心機構(gòu)安裝于圓弧半徑測量裝置上，圓弧半徑測量裝置包括主尺9、調(diào)整副和設(shè)置于主尺9左、右側(cè)的左副尺4和右副尺8，主尺9的前端端部設(shè)有用于與待測圓弧面5接觸配合的主尺測量部。各副尺均包括橫桿6和豎桿3，豎桿3通過頂絲12和切邊銷11與橫桿6固定相連，兩個副尺的橫桿6的相鄰端均通過橫桿螺母13固連有弦尺座7，各弦尺座7均通過轉(zhuǎn)動軸線沿上下方向延伸的主尺軸28與主尺9前端鉸接相連。各對心機構(gòu)分別設(shè)置于各橫桿6上遠離主尺9的一端，各豎桿3的中心線垂直平分主尺軸28與對應(yīng)副尺軸51的連線，主尺測量部、副尺測量部和弦塊對心部均由相應(yīng)的弧形面構(gòu)成。調(diào)整副包括沿主尺9長度方向?qū)蚧瑒友b配于主尺9后端的滑套1，滑套I包括上、下扣裝在一起的下滑套部分1-1和上滑套1-2部分?；譏上設(shè)有貫穿其右側(cè)的螺紋孔，螺紋孔中螺紋連接有用于滑套在主尺上滑動時對滑套進行鎖緊定位的滑套鎖緊螺母?；咨嫌谥鞒叩南聜?cè)轉(zhuǎn)動裝配有第一轉(zhuǎn)套24和第二轉(zhuǎn)套25，第一轉(zhuǎn)套24和第二轉(zhuǎn)套25通過第一壓片26和第二壓片27設(shè)置于滑套上。第一轉(zhuǎn)套24中開設(shè)有供左副尺4的豎桿3后端穿過的第一通孔，第二轉(zhuǎn)套25中開設(shè)有供右副尺8的豎桿后端穿過的第二通孔?；譏上于主尺的上側(cè)設(shè)有帶有壓條刻度的壓條30，主尺9上設(shè)有與壓條刻度配合讀數(shù)的主尺刻度。主尺I的后端還設(shè)有調(diào)整部件29，圓弧半徑測量裝置還包括調(diào)整絲母、絲杠機構(gòu)，調(diào)整絲母、絲杠機構(gòu)中的絲母32設(shè)置于調(diào)整部件29上，調(diào)整絲母、絲杠機構(gòu)中的絲杠31與滑套I傳動連接，調(diào)整部件29沿前后方向?qū)蚧瑒友b配于主尺9上，主尺9與所述調(diào)整部件29之間還設(shè)有在所述調(diào)整部件導(dǎo)向滑動時對調(diào)整部件29進行鎖緊定位的調(diào)整部件鎖緊螺母。具體測量時，根據(jù)工件的大小，選擇適當(dāng)?shù)母背哐b到主尺9上，使用對表塊15凹面貼緊百分表座的弧形部，把百分表10對零，百分表10對零后，各對心機構(gòu)的副尺測量部和對應(yīng)兩個弦塊對心部處于和待測圓弧面半徑相同的圓弧上面，拿下對表塊5，將滑套I調(diào)整到略大于工件的位置，再將主尺9的主尺定位弧面的頂點與待測工件的待測圓弧面5貼緊，調(diào)整部件29上的絲母32轉(zhuǎn)動，絲杠31推動滑套I向前移動，帶動副尺的豎桿3和橫桿6相對主尺軸28轉(zhuǎn)動，副尺的豎桿3既能相對主尺9轉(zhuǎn)動又能在對應(yīng)的轉(zhuǎn)套中滑動，當(dāng)兩個百分表10的表針調(diào)整到零時，這時主尺9上的讀數(shù)就是此待測工件的半徑尺寸。百分表的作用是可測得在副尺測量部剛接觸待測圓弧面時(由于手感的問題，如果只用百分表座接觸待測圓弧面就會產(chǎn)生一定的誤差)主尺和副尺的相對位置，百分表測量桿伸出的位置應(yīng)該是在百分表座的弧形部上，所以對表塊的凹面的半徑和百分表座的弧形部半徑一致。當(dāng)然這只是其中一種較為特別的對零形式，在本發(fā)明的其它實施例中，百分表座的弧形部也可以不設(shè)，可以通過采用一個具有與待測圓弧面內(nèi)徑相同的對表塊，對零時使對表塊的內(nèi)凹面與百分表測量桿的副尺測量部和對應(yīng)的兩個弦塊對心部接觸對零。本實施例的測量原理如圖8所示由圖中可以看到G、F兩點為副尺測量部與相應(yīng)待測圓弧面的接觸點，H點為主尺測量部與相應(yīng)待測圓弧面的接觸點；X、Z兩點分別代表對應(yīng)副尺軸的軸線，Y點代表主尺軸的軸線；OS和OK分別代表左、右副尺的豎桿的中心線。OS垂直平分XY，0K垂直平分YZ，G、H、F三點所在圓與X、Y、Z三點所在圓為同心圓，當(dāng)百分表測量桿的中心線過待測圓弧面的圓心時，各豎桿的中心線業(yè)會過待測圓弧面的圓心。本發(fā)明中的對心弦塊是為了保證百分表測量桿的中心線過待測圓弧面的圓心，同時通過對心弦塊也解決了兩個弧面之間連線的垂直平分線不易確定的問題。
在本發(fā)明的其它實施例中各豎桿和對應(yīng)橫桿還可以一體固設(shè)或通過焊接連接固定連接；對心機構(gòu)座和弦尺座均可以沒有，此時橫桿可以直接與主尺鉸接相連，百分表座也可以直接轉(zhuǎn)動裝配于橫桿上；滑套也可以沒有，此時調(diào)整副可以包括開設(shè)于各豎桿和主尺上的長孔和設(shè)置于長孔中的測量銷；扭簧還可以被柱簧或疊簧代替；限位結(jié)構(gòu)還可以被設(shè)置于百分表座上的限位臺階代替。
權(quán)利要求
1.用于圓弧半徑測量裝置的對心機構(gòu)，其特征在于包括使用時通過副尺軸轉(zhuǎn)動安裝于相應(yīng)副尺上的百分表座，所述百分表座上安裝有具有百分表測量桿的百分表，所述百分表遠離對應(yīng)百分表的一端端部設(shè)有用于與相應(yīng)待測圓弧面接觸配合的副尺測量部，所述百分表座上還設(shè)有對心弦塊，所述對心弦塊具有分布于所述副尺軸的徑向兩側(cè)并用于與相應(yīng)待測圓弧面接觸配合的弦塊對心部，所述百分表測量桿的中心線垂直平分兩個弦塊對心部的連線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的對心機構(gòu)，其特征在于所述的對心弦塊沿所述百分表測量桿的軸向?qū)蚧瑒友b配于所述的百分表座上，所述的百分表座與所述對心弦塊之間頂配有向?qū)π南覊K施加朝遠離百分表方向推力的彈性件,所述的百分表座上還設(shè)有與對應(yīng)對心弦塊限位配合以使對心弦塊朝遠離百分表方向移動限位的限位結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對心機構(gòu)，其特征在于所述的彈性件由扭簧構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的對心機構(gòu)，其特征在于所述的限位結(jié)構(gòu)包括穿設(shè)于對應(yīng)百分表座中的擋銷和設(shè)置于對應(yīng)對心弦塊上的長孔，所述的長孔套設(shè)于對應(yīng)擋銷外圍并具有與對應(yīng)擋銷限位配合的孔壁。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于圓弧半徑測量裝置的對心機構(gòu)，包括使用時通過副尺軸轉(zhuǎn)動安裝于相應(yīng)副尺上的百分表座，所述百分表座上安裝有具有百分表測量桿的百分表，所述百分表遠離對應(yīng)百分表的一端端部設(shè)有用于與相應(yīng)待測圓弧面接觸配合的副尺測量部，所述百分表座上還設(shè)有對心弦塊，所述對心弦塊具有分布于所述副尺軸的徑向兩側(cè)并用于與相應(yīng)待測圓弧面接觸配合的弦塊對心部，所述百分表測量桿的中心線垂直平分兩個弦塊對心部的連線。本發(fā)明解決了現(xiàn)有圓弧半徑測量裝置不能準(zhǔn)確確定待測圓弧的圓心的問題。
文檔編號G01B5/08GK102809342SQ201210235388
公開日2012年12月5日 申請日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者張子明, 陳延輝 申請人:平高集團有限公司