專利名稱:測微復(fù)游標(biāo)卡尺的制作方法
本發(fā)明是一種機(jī)械計量中高精度的另部件檢測工具。
當(dāng)前測量使用的游標(biāo)卡尺最精密的示值誤差、游標(biāo)讀數(shù)2忽米的500毫米卡尺，國家規(guī)定為±0.04mm。這樣在使用時常常出現(xiàn)笑話，特別是應(yīng)用兩把尺測同一物體或工件時，誤差竟達(dá)到0.12mm，就此遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了使用，故對游標(biāo)卡尺進(jìn)行研究并有所創(chuàng)造成為“測微復(fù)游標(biāo)卡尺”，這種復(fù)游標(biāo)形狀和結(jié)構(gòu)及精確度與制造使用及原理均是前所未有的，可稱發(fā)明創(chuàng)造項(模型及實驗獲得成功)。
本發(fā)明是在計算尺的啟發(fā)下想出來的，它跟計算尺的原理不同，計算尺是按“對數(shù)”關(guān)系制出，而我們?yōu)榱顺浞掷矛F(xiàn)有的游標(biāo)卡尺上下兩邊余地，充分發(fā)揮尺面作用的能力，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的關(guān)系按“數(shù)差與差數(shù)”的原理制出。游標(biāo)尺與主尺刻度關(guān)系是數(shù)差關(guān)系，故主尺刻線為1mm(100忽米)，游標(biāo)尺刻線為0.98mm(98忽米)，數(shù)差＝(100-98)÷100＝0.02mm(上邊尺)。下邊尺也是按數(shù)差關(guān)系付主尺是上游標(biāo)尺的尺寸即每格為98忽米，而下邊付游標(biāo)尺與付主尺的數(shù)差＝(98-96)÷98＝0.0204mm。這樣由上邊主尺讀出幾毫米，上邊游標(biāo)付主尺讀出幾忽米，其次再由下邊付主尺讀出幾微米其余的數(shù)由下邊付游標(biāo)尺讀出幾微絲米(μmdmm)，這樣上游標(biāo)與下游標(biāo)的讀數(shù)配合就可以稱作“差數(shù)”也就能計微了。
用公式表示差數(shù)＝ (a-b)/(a) 、 (b-c)/(b) ＝ ((a-b)(b-c))/(ab) ＝ (ab-ac-b2+bc)/(ab) ……(1)將數(shù)值代入公式(1)得差數(shù)＝0.0004mm。
一般游標(biāo)卡尺使用的測量物體的距離，反應(yīng)在游標(biāo)卡尺讀數(shù)值上而這個讀數(shù)值中有尺的制作、視尺、測量方法的誤差，也有尺體選用的材料及溫制變化時引起材料收縮誤差和使用后的卡尺測爪磨損誤差等。為了克服上述諸影響誤差的因素，制尺時應(yīng)有如下措施(1)尺身材質(zhì)應(yīng)選優(yōu)質(zhì)鋼材，并能經(jīng)冷、熱工藝處理的，這樣可避免材料變形。(2)對尺的觸頭部分應(yīng)選更好一些并有更好耐磨性強(qiáng)的材料如合金等。(3)為了防止操作(測量方法)的誤差可將游標(biāo)尺上方處增加一個“千分表”架的位置，以表指針控制因測量方法不當(dāng)造成的誤差(可稱測力誤差)。按被測物精度要求，表可任選如百分、千分表等不用專門的測力表，這樣可節(jié)約尺制作費用。(4)在游標(biāo)面處可以裝光學(xué)放大鏡或用一般5倍放大鏡看刻度也可以，不備專用鏡也可減少制造成本。(5)定觸頭可以制作可調(diào)誤差的(磨損后可調(diào)整)。
本發(fā)明與普通0.02mm卡尺應(yīng)用相同，而動觸頭應(yīng)看表指針擺動量移進(jìn)，不準(zhǔn)超出0.0005mm值。本尺制作簡單、使用方便，第一把標(biāo)準(zhǔn)尺制成后可成批生產(chǎn)時應(yīng)采用印刷方法(復(fù)印制作法)。
本發(fā)明應(yīng)由專用盒固定位置包裝，不應(yīng)放在潮濕處存放，溫度應(yīng)在20°±7°處保存使用，并要定期檢查修理，磨損后可用零級塊規(guī)檢測調(diào)整。
本發(fā)明的技術(shù)數(shù)據(jù)可按國家千分尺標(biāo)準(zhǔn)試制，精度可按零級工具制作，見“jlG30-75”1975年5月6日訂12月1日執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。本尺能直接從刻度讀出千分之一以上的“真值”讀數(shù)，故本卡尺均可稱作測微復(fù)游標(biāo)卡尺，但這種尺必須應(yīng)用儀表控制人為測力誤差。
本發(fā)明據(jù)原理可制成一般工業(yè)用卡尺稱“百分復(fù)游標(biāo)卡尺”，還可制成機(jī)床制造業(yè)使用的卡尺稱“千分復(fù)游標(biāo)卡尺”，又可制成國防工業(yè)和計量具檢測和研究所及實驗室內(nèi)應(yīng)用的卡尺可稱“萬分復(fù)游標(biāo)卡尺”，這三系列必須制成復(fù)游標(biāo)式才能完成。
本發(fā)明可應(yīng)用在國防、計量室，實驗室，機(jī)床制造，一般工礦企事業(yè)檢測使用，可代替普通游標(biāo)卡尺，普通百分尺和千分尺的使用，是精度高實用性強(qiáng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)檢測用尺，是普通卡尺更新?lián)Q代的新產(chǎn)品?？蓹z測出一米內(nèi)“塊規(guī)”，“百分尺驗棒”、“千分尺驗棒”及軍工另部件中的、方、園、偏、隋園齒輪公法線及齒廊波峰度及各種精密長度，還可檢測機(jī)床中心的一線零部件，檢測箱體孔中心距，特別應(yīng)用在現(xiàn)代座標(biāo)鏜床加工出的高精度的另部件檢測，可完成國際公差2μ的高精度工件測定。
本發(fā)明的示值誤差由±0.01～0.0005(三個系列)比0.02伏斯科夫工廠出品的精密卡尺提高10～800倍。比電子、光學(xué)儀器及數(shù)顯卡尺制作低兼。本尺易制作，使用，有社會實用價值。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及付圖名稱說明如下①主尺身定觸頭;②游標(biāo)尺身動觸頭;③游標(biāo)尺定端;④移進(jìn)絲桿;⑤移動手輪;⑥游標(biāo)尺固定絲釘;⑦千分表架雙耳;⑧固定表螺絲;⑨平行滑動桿;⑩游標(biāo)尺間隙摩擦片。
a、上邊毫米主尺;b、游標(biāo)付主尺;b1下邊忽米付主尺;c、游標(biāo)微米付復(fù)尺。
權(quán)利要求
1.測微復(fù)游標(biāo)卡尺是一種機(jī)械計量高精密度檢測工具。按“數(shù)差與差數(shù)”原理制成，本尺有四條刻線，分別刻在成直角尺身(15)上下表面和成凹形游標(biāo)上下蓋板尺(14)表面上，凹型游標(biāo)尺在主尺上滑動，主尺(a)刻毫米，(b)刻絲(忽米)。游標(biāo)尺(b)刻絲(忽米)(c)刻微米或( (X)/10 微米)的線。其特征在于a、為視線清楚游標(biāo)蓋板裝放大鏡(12)。b、為消除人為測力游標(biāo)框設(shè)有表架(17)。c、為調(diào)整傳動間隙，設(shè)有兩個游標(biāo)調(diào)節(jié)螺絲(61)。d、為使游標(biāo)主尾兩端同步，設(shè)平行滑桿(9)尾端有滑桿孔(91)。E、為防止游標(biāo)往復(fù)運動磨損設(shè)有彈性耐磨片(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1原理所述特征復(fù)尺可制作三種系列即百分、千分、萬分復(fù)游標(biāo)卡尺。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、原理所述其特征，有如下規(guī)格百分尺規(guī)格;0.3、0.5、1、1.5，2米。示值誤差±0.01mm千分尺規(guī)格0.3，0.5，1.0米，示值誤差±0.001mm，萬分尺規(guī)格0.3、0.5米，示值誤差±0.0005mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、所述其主尺身(15)比普通尺身寬2～3毫米因是雙刻線，厚度薄0.2-0.5毫米這樣可節(jié)約原材料。
專利摘要
測微復(fù)游標(biāo)卡尺是一種機(jī)械計量高精密度檢測工具。它根據(jù)數(shù)差與差數(shù)原理制成，能解決機(jī)械結(jié)構(gòu)卡尺測力誤差并提高精度及規(guī)范，使制作使用簡單方便。本發(fā)明主尺游尺面刻四條線段，讀數(shù)靠放大鏡顯示，測力由儀表控制、測量范圍由0～2米計十種規(guī)格。尺制三種系列示值誤差各為±0.01、±0.001、±0.0005mm，比普通卡尺精度高1～100倍。供國防、科研、機(jī)床、機(jī)修及企事業(yè)單位，檢測幾何形狀及長度時選用。
文檔編號G01B3/00GK86101318SQ86101318
公開日1987年9月9日 申請日期1986年3月1日
發(fā)明者張世俊 申請人:張世俊導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan