專利名稱：外徑間接測量尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種外徑間接測量尺，屬于用來測量工件外徑的量具。
現(xiàn)有的用于測量工件外徑的精密量具，主要是游標卡尺和外徑千分尺，但在實際應(yīng)用中這兩種量具尚有許多不足，無論是游標卡尺還是千分尺，都是直接卡住直徑進行測量，這就對其測量范圍造成了嚴重的局限性。例如， 當軸的直徑大于80毫米時，用150毫米的游標卡尺只能從端面進行測量，否則，由于游標卡尺的測量卡腳長度所限，當兩個卡腳還未卡住直徑時，則卡尺的主尺早已與被測軸的圓柱面相接觸，無法卡住直徑。如果遇到直徑超過80毫米的臺階軸(不能從端面測量)時，則無能為力。同樣，當遇到直徑超過90毫米的臺階軸，用200毫米的游標卡尺照樣無能為力。同時，由于卡尺頭部較寬，并帶有內(nèi)徑測腳，在使用中常常需要較大的輔助操作空間，在測量裝配狀態(tài)下的工件時常遇到占下開尺的情景。
如果用千分尺測量外徑則存在以下不足1、測量范圍小，必須分階段對號。例如，要測量20毫米的外徑，必須用0-25毫米的千分尺，要測量30毫米的外徑必須用25-50所千分尺……依次類推。如果需要同時測量幾個外徑尺寸，則需要身邊同時具備幾把千分尺，很不方便。
2、要求被測圓的直徑必須充分暴露足夠的長度，以便容納千分尺的兩個測量砧面，并且必須有足夠的操作空間以容納千分尺的弓形尺身，這些條件對于裝配狀態(tài)下的軸來說常難以具備。
3、千分尺兩個測量砧面的面積有限，在測量過程中，被測圓直徑越大則越不易找準直徑位置，不僅需要操作者技術(shù)熟練，而且測量速度慢，工作效率低。
4、千分尺造價高，在機加工車間往往是一個班組共同使用一組不同測量范圍的千分尺，而且千分尺越大(造價越高)越稀有，既使小千分尺，在一般的小機加工車間也難以做到人手一把，給生產(chǎn)造成了一定的不便。
本實用新型的目的就是為了彌補游標卡尺和外徑千分尺的這些不足，提高工作效率，尤其是給大外徑工件和處于裝配狀態(tài)下的工件的精確測量造成方便。
本實用新型由定尺1、度盤2、轉(zhuǎn)動尺3、滑尺4、標尺5等組成，其特征在于由定尺1、度盤2、轉(zhuǎn)動尺3、轉(zhuǎn)動尺銷軸6、轉(zhuǎn)動尺23°4′定位銷7，轉(zhuǎn)動尺38°56′定位銷8、度盤凸臺9組成的轉(zhuǎn)動尺轉(zhuǎn)角定位裝置，由滑尺4、標尺5、標尺銷軸10、滑尺11°32′定位銷11、滑尺19°28′定位銷12、滑尺30°定位銷13及度盤2組成的長度測量裝置。
本實用新型的定尺1固定在度盤2上，二者連接為一體。
本實用新型的轉(zhuǎn)動尺3、標尺5，分別被轉(zhuǎn)動尺銷軸6、標尺銷軸10固定在度盤2上，其中轉(zhuǎn)動尺3能以轉(zhuǎn)動尺銷軸6為中心，沿順時針方向與定尺1、旋轉(zhuǎn)成0-60°的任意夾角，并可回到0°；標尺5能以標尺銷軸10為中心沿順時針方向與定尺1旋轉(zhuǎn)成0-30°的任意夾角，并可回到0°位置。標尺5以開口矩形導(dǎo)向槽的形式形成，容納滑尺4，與游標卡尺的標尺相近，并與滑尺4一起轉(zhuǎn)動。
本實用新型度盤2的背面有五個帶有小壓簧的可伸縮的，能穿過度盤2上的圓孔突出于度盤2表面(也能縮回到度盤表面以下)的定位銷，在轉(zhuǎn)動尺3沿順時針方向旋轉(zhuǎn)到與定尺1呈23°4′和38°56′的位置上，分別固定有轉(zhuǎn)動尺23°4′定位銷7和轉(zhuǎn)動尺38°56′定位銷8。在滑尺4(通過標尺5)沿順時針方向旋轉(zhuǎn)到與定尺1呈11°32′、19°28′和30°角的位置上分別固定有滑尺11°32′定位銷11，滑尺19°28′定位銷12和滑尺30°定位銷13。在轉(zhuǎn)動尺3沿順時針方向旋轉(zhuǎn)到與定尺1、呈60°角的位置上正好被度盤2上的一個凸臺9檔住，是轉(zhuǎn)動尺3的極限位置。
本實用新型的工作過程如下轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動尺3，使之與定尺1呈23°4′的夾角(此時轉(zhuǎn)動尺3正好被轉(zhuǎn)動尺23°4′定位銷7擋住)，然后轉(zhuǎn)動與標尺5一起轉(zhuǎn)動的滑尺4到與定尺1呈11°32′的夾角位置(此時滑尺4正好被滑尺11°32′定位銷11擋住)，把滑尺4拉到度盤2的邊緣以內(nèi)，右手持本測尺的度盤部分，用定尺1與轉(zhuǎn)動尺2形成的夾角夾住被測圓柱，并讓該角的角平面與被測圓柱軸線相垂直，拉動滑尺4使其端面與被測圓柱相切，此時滑尺4伸出的長度(可從標尺5讀出)便是被測圓的直徑的2倍。同樣，讓轉(zhuǎn)動尺3與定尺1呈38°56′的夾角(轉(zhuǎn)動尺3正好被轉(zhuǎn)動尺38°56′定位銷8擋住)、讓滑尺4與定尺1呈19°28′的夾角(滑尺4正好被滑尺19°28′定位銷擋住)時，滑尺4所測得的距離便是被測圓的直徑。當轉(zhuǎn)動尺3與定尺1呈60°夾角(此時轉(zhuǎn)動尺3正好被凸臺9擋住)、滑尺4與定尺1呈30°夾角(此時滑尺4正好被滑尺30°定位銷13擋住)時，滑尺4所測得的距離便是被測圓的半徑，由此可得出直徑。
轉(zhuǎn)動尺3與定尺1的夾角稱做測量角，滑尺4與定尺1的夾角稱做滑尺方位角，在測量過程中，測量角與滑尺方位角的對應(yīng)關(guān)系如下表(表一)
本測量尺的三個測量角度在實際應(yīng)用中可根據(jù)被測圓的大小和操作方便程度以及所要求的測量精度的不同而做靈活選擇，但滑尺方位角的選取必須嚴格遵守上表所列的對應(yīng)關(guān)系。
和游標卡尺一樣，當標尺精確度為0.02毫米時，滑尺4的測量距離便精確到0.02毫米，所以用23°4′、38°56′和60°三個不同的測量角測量時，所測得的三個距離(即2×直徑、直徑、半徑)都精確度為0.02毫米，由于這三個距離所表示的意義不同，所以所得的直徑尺寸的精確度也不同。當標尺5精確到0.02毫米、定尺1和轉(zhuǎn)動尺2的直尺部分長150毫米時，各測量角的測量范圍和所測得的直徑的精確度如下表(表二)
本測量尺的測量精度隨被測圓外徑的增大而有所下降，但由于其下降幅度遠小于軸的制造公差隨外徑增大而增大的增長幅度，所以對于85-190毫米的大外徑用本測量尺測量(用60°的測量角測半徑，對直徑的測量精度為0.04毫米)，其測量精度是適應(yīng)實際要求的。
本測量尺測量原理可做如下證明 當∠ANB＝23°4′時∠ANO＝11°32′ ∵OA＝OM ∴MN＝50A-OM＝40A＝2直徑同理當∠AN8＝38°56′時，∠ANO＝19°28′ NN＝2.0003OA＝直徑+0.0003半徑≈直徑當圓的直徑為66毫米時，則MN＝66+0.0003×33＝66.01毫米，可見只有當圓的直徑為“毫米時，MN才比直徑大0.01毫米，所以MN與直徑誤差極小，圓的直徑小于66毫米時，其誤差小于0.01毫米，當圓的直徑在50-85毫米之間時，MN比直徑大0.0075-0.015毫米，只需在MN的長度上減去0.01毫米即可完全代表直徑長度。當∠ANB＝60°時，則ON＝OA/Sin30°＝20A，∴MN＝ON＝半徑，本測量尺寸就是根據(jù)上述原理而制成的，其中NA、NB分別相當于本測尺的轉(zhuǎn)動尺3和定尺1，MN則相當于滑尺4。
在用38°56′的測量角測量直徑時，當被測圓的直徑在50-85毫米之間時，則滑尺的測量長度比直徑實際長度大0.0075-0.015毫米，所以應(yīng)從測量結(jié)果中減去0.01毫米；而在被測圓直徑小于50毫米時，由于滑尺的測量結(jié)果僅比直徑實際長度相差0.0075毫米以內(nèi)，可忽視略不計。
本測量尺各測量角的測量范圍隨轉(zhuǎn)動尺2和定尺1的長度的增大而增大，但基于輕便程度與制造精度的需要，其轉(zhuǎn)動尺2的直尺部分與定尺1的長度一般以200毫米以內(nèi)為宜。
本實用新型的優(yōu)點是；1、體積小，測量范圍大。在轉(zhuǎn)動尺2的直尺部分與定尺1長150毫米的情況下，測量范圍卻可達到190毫米。2、操作簡單，特別是在對大外徑的測量中，遠比千分尺容易找準測量位置。3、適應(yīng)性強，使用方便。由于在測量過程中直接與工件接觸的部位是尺的末端，為簡單的薄板造型，所以所需要的輔助操作空間很小，能夠“見縫插針”，可以方便地測量不完全暴露(或暴露很少)的用游標卡尺和千分尺都無法測量的軸的直徑。4、測量精度高，在用23°4′測量角時，可將直徑的測量尺寸精確到0.01毫米，比游標卡尺提高一倍。
本實用新型構(gòu)造簡單，易于制造，由現(xiàn)有的成型的量具廠生產(chǎn)，不需要任何設(shè)備與技術(shù)投資，十分便利和簡捷。
附

圖1是用60°的測量角測量工件半徑的本測量尺工作狀態(tài)的主視圖。
附圖2是用38°56′的測量角測量直徑的本測量尺工作狀態(tài)的主視圖。
附圖3是用23°4′的測量角測量直徑的2倍的本測量尺工作狀態(tài)的主視圖。
附圖4是放大的轉(zhuǎn)動尺定位銷7、8的主視圖的剖視圖。
附圖5是放大的滑尺定徑銷11、12、13的主視圖的剖視圖。
附圖6是非工作狀態(tài)下的本測量尺的主視圖。
附圖7是非工作狀態(tài)的定尺1、轉(zhuǎn)動尺3、滑尺4及部分度盤2(連同滑尺定位銷11、13)的剖面圖。
附圖8是度盤2、非工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)動尺3、標尺5、滑尺4及標尺銷軸10的剖面圖。
附圖9是轉(zhuǎn)動尺3、轉(zhuǎn)動尺軸銷6及部分度盤2的旋轉(zhuǎn)剖面圖。
附圖中滑尺4與標尺5的刻度從略。
權(quán)利要求1.一種外徑間接測量尺，在以園形為主體形狀的有孔度盤上固定著定尺1、凸臺9、標尺銷軸10、轉(zhuǎn)動尺銷軸6、兩個轉(zhuǎn)動尺定位銷(7、8)及三個滑尺定位銷(11、12、13)，在標尺銷軸10和轉(zhuǎn)動尺銷軸6上分別固定著可繞銷軸轉(zhuǎn)動的標尺5和轉(zhuǎn)動尺3，其特征在于標尺銷軸10位于度盤園心，轉(zhuǎn)動尺銷軸6位于園心的右上方，在度盤園心左側(cè)從下向上依次固定著定尺1，滑尺11°32′定位銷11、滑尺30°定位銷13、滑尺19°28′定位銷12、轉(zhuǎn)動尺23°4′定位銷7，轉(zhuǎn)動尺38°56′定位銷8和凸臺9。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的外徑間接測量尺，其特征在于兩個轉(zhuǎn)動尺定位銷(7、8)和三個滑尺定位銷(11、12、13)都被固定在度盤背面，都是能伸縮的，可穿過度盤園孔突出于度盤表面，也可縮回到度盤表面以下，其中滑尺11°32′定位銷11能突出于定尺1表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的外徑間接測量尺，其特征是在度盤左上角有一凸臺9，它能確保轉(zhuǎn)動尺3與定尺1呈60°夾角。
專利摘要一種外徑間接測量尺，它具有由定尺、度盤、轉(zhuǎn)動尺、轉(zhuǎn)動尺銷軸和兩個轉(zhuǎn)動尺定位銷及凸臺組成的角度定位系統(tǒng)和由滑尺、標尺、標尺銷軸及三個滑尺定位銷組成的長度測量裝置，它具有在圓柱體直徑以外的位置上間接精確測量圓柱體直徑的功能。
文檔編號G01B3/38GK2253823SQ95209170
公開日1997年5月7日 申請日期1995年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月29日
發(fā)明者花云飛, 張順田, 李進辰 申請人:張順田, 李進辰