專利名稱：測(cè)量機(jī)件徑向尺寸及其加工精度的量具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量機(jī)件尺寸及其加工精度的量具，特別是測(cè)量機(jī)件徑向尺寸及其加工精度的量具。
在大批量加工制造機(jī)件的過程中，為確保機(jī)件質(zhì)量，往往需要對(duì)機(jī)件中的軸、孔等的尺寸及其加工精度進(jìn)行抽樣檢驗(yàn)，有時(shí)盡至需對(duì)全部機(jī)件逐一進(jìn)行檢驗(yàn)，這項(xiàng)檢驗(yàn)工作的目的不完全在于測(cè)出其準(zhǔn)確的實(shí)際尺寸，更重要的是需要確定機(jī)件的加工尺寸是否處于規(guī)定的公差范圍之內(nèi)，即機(jī)件的加工精度是否符合要求，亦即產(chǎn)品是否合格。對(duì)于這項(xiàng)工作，目前雖可用千分尺、百分表、五十分游標(biāo)卡尺等精密或較精密量具準(zhǔn)確測(cè)出機(jī)件有關(guān)部位的實(shí)際尺寸，但尚無可直接測(cè)出其加工精度是否處于規(guī)定的公差范圍之內(nèi)的量具，對(duì)此，實(shí)際上是要通過三個(gè)步驟來進(jìn)行的即首先用千分尺、百分表、五十分游標(biāo)卡尺等精密或較精密量具測(cè)出機(jī)件有關(guān)部位的實(shí)際尺寸，然后將其與同名公稱尺寸相減求出差值即加工偏差，最后將所得差值的絕對(duì)值與相應(yīng)的規(guī)定公差上下限絕對(duì)值相比，進(jìn)而確定其加工尺寸是否超差，亦即機(jī)件的加工質(zhì)量是否合格，這種檢驗(yàn)方法需要采用精密或較精密的量具，而且測(cè)定方法與程序較為復(fù)雜、速度慢，測(cè)定時(shí)操作者務(wù)必十分仔細(xì)，即使如此，于量具的刻度線間距很小，用肉眼觀看刻度時(shí)易發(fā)生失誤，以致導(dǎo)致對(duì)機(jī)件的加工質(zhì)量的錯(cuò)誤結(jié)論，特別是在大批量機(jī)件的測(cè)定中這是很常見的。
本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)和不足而提供一種不僅能方便、快速、精確測(cè)定機(jī)件內(nèi)、外徑向尺寸并且能直接、簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確確定其加工精度的量具。
本實(shí)用新型所述的量具是利用斜面原理將機(jī)件的徑向長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換成放大了的軸向長(zhǎng)度設(shè)計(jì)的，它用量取長(zhǎng)度來確定寬度，分測(cè)量機(jī)件徑向外形尺寸及其加工精度的量具和測(cè)量機(jī)件孔內(nèi)徑向尺寸及其加工精度的量具。測(cè)定機(jī)件徑向外形尺寸及其加工精度的量具為一長(zhǎng)凹形體(見

圖1)，其內(nèi)底面為平面，兩內(nèi)側(cè)面均垂直于內(nèi)底面，其中一內(nèi)側(cè)面垂直于量具的端面，另一內(nèi)側(cè)面與端面有斜角θ，也就是說兩內(nèi)側(cè)面成一夾角θ(亦即底面的直邊與斜邊的夾角)，夾角應(yīng)滿足0°＜θ＜45°，同時(shí)在垂直于量具端面的內(nèi)側(cè)面及與其垂直相交的凹形體的上端面上標(biāo)有相應(yīng)于該處底面寬度值的刻度線和欲測(cè)機(jī)件徑向外形尺寸的規(guī)定加工偏差范圍的標(biāo)記。測(cè)量機(jī)件內(nèi)孔徑向尺寸及其加工精度的量具為一薄的長(zhǎng)梯形體(見圖3)，其梯形底面兩腰的夾角θ為0°＜θ＜45°，其中一條腰垂直于端面并在其上面標(biāo)有相應(yīng)于該處底面寬度值的刻度線和欲測(cè)機(jī)件孔內(nèi)徑向尺寸規(guī)定加工偏差范圍的標(biāo)記。當(dāng)測(cè)量圓形孔的內(nèi)徑時(shí)，梯形體的兩腰面做成小圓弧面則效果會(huì)更好。上述量具中夾角的優(yōu)選值為0°＜θ＜15°。
本實(shí)用新型所述的量具，最好用硬質(zhì)材料如合金鋼、硬質(zhì)合金等制造，量具中與欲測(cè)機(jī)件接觸的各個(gè)面需精細(xì)加工，角度、尺寸等都應(yīng)正確選定、精確加工和標(biāo)定，以確保測(cè)量的精度。
上述測(cè)量機(jī)件徑向外形尺寸及其加工精度的長(zhǎng)凹形體量具，可在長(zhǎng)方體的上底面沿長(zhǎng)度方向貫穿兩底邊往下挖去一下底面大于上底面的梯形體的方法加工制成，凹形體大口端的底面寬度應(yīng)比欲測(cè)機(jī)件外形徑向尺寸至少寬2毫米，并取一整數(shù)值，以利于測(cè)量和在凹形體垂直于端面的內(nèi)側(cè)面及與其垂直相交的凹形體的上端面上精確標(biāo)出相應(yīng)于該處底面寬度值的刻度線，測(cè)量機(jī)件中圓形徑向外形尺寸時(shí)，凹槽的深度應(yīng)略大于欲測(cè)的最大徑向值的一半，凹形體中兩內(nèi)側(cè)面的夾角(θ)，即凹形體內(nèi)底面上斜邊的斜度與要求的測(cè)量精度和量具大小等因素有關(guān)，一般來說，該夾角的選擇應(yīng)使能用肉眼或借助低倍放大鏡可清晰分辨出測(cè)量所要求的最小長(zhǎng)度單位的刻度線(通常最小刻度間距為0.5毫米)為宜，當(dāng)凹形體大口端底面的寬度及兩內(nèi)側(cè)面的夾角θ確定后，則可根據(jù)斜度的計(jì)算公式，很容易在凹形體垂直于端面的內(nèi)側(cè)面及與其垂直相交的凹形體的上端面上精確地標(biāo)定出相應(yīng)該處底面寬度的刻度線，根據(jù)欲測(cè)機(jī)件外形徑向公稱尺寸及規(guī)定的公差范圍以及加工和使用方便來選定凹形體的長(zhǎng)度，為使量具不過長(zhǎng)，一般推薦一件量具測(cè)定的徑向長(zhǎng)度的最大差值不超過2毫米。
測(cè)定機(jī)件孔內(nèi)徑向尺寸及其加工精度的量具除為一薄的梯形體，當(dāng)測(cè)量圓孔直徑時(shí)，可將其兩腰面加工成不大于欲測(cè)圓孔曲率半徑的圓弧面以及測(cè)量時(shí)是將其插入欲測(cè)機(jī)件孔內(nèi)進(jìn)行外，其原理及其長(zhǎng)度、大端面寬度、底面兩腰的夾角即底面斜腰的斜度及底面直腰上刻度線的標(biāo)定等均與上述的測(cè)量機(jī)件徑向外形尺寸及其加工精度的量具相同。
顯然，根據(jù)同樣的原理、還可設(shè)計(jì)出測(cè)量球形的或其他形狀的機(jī)件徑向尺寸及其加工精度的量具。
本實(shí)用新型所述的量具，具有如下優(yōu)點(diǎn)與效果。
1、既能精確測(cè)量機(jī)件的徑向尺寸，又能直接準(zhǔn)確地確定其加工精度；2、測(cè)定簡(jiǎn)便，速度快，試驗(yàn)結(jié)果表明，其測(cè)定機(jī)件軸、孔徑時(shí)的速度比用五十分游標(biāo)卡尺、千分尺和百分表快4－10倍；3、測(cè)定準(zhǔn)確性好，失誤少，因可通過選擇合適的斜度，將徑向尺寸放大，致使可用肉眼能清晰辨認(rèn)最小刻度線，如斜度為1／100時(shí)，1毫米軸向長(zhǎng)度代表了徑向1／100毫米的變化量，因肉眼一般能精晰分辨的長(zhǎng)度為0.5毫米，這就是說使用這種量具可憑肉眼準(zhǔn)確分辨出徑向5／1000毫米的變化量，故其測(cè)量精度高于常規(guī)的量具且觀測(cè)時(shí)幾乎會(huì)發(fā)生觀看刻度失誤的現(xiàn)象。
圖1為測(cè)量機(jī)件徑向外形尺寸及其加工精度的量具。
圖2為用量具測(cè)量機(jī)件徑向外形尺寸及其加工精度的情況。
圖3為測(cè)量機(jī)件圓孔徑及其加工精度的兩腰面呈圓弧面的量具。
圖4為用量具測(cè)量機(jī)件圓孔內(nèi)徑及其加工精度時(shí)的情況。
圖中1為量具、2為凹形體垂直于端面的內(nèi)側(cè)面、4為凹形體斜內(nèi)側(cè)面、5為與一內(nèi)側(cè)面垂直相交的凹形體的上端面、6為刻度線、7為規(guī)定的公差范圍標(biāo)記、8為梯形體上底面上垂直于底邊的腰(直腰)、9為梯形體上底面上的斜腰、10為梯形體的圓弧形腰面、11、12、13為欲測(cè)徑向外形尺寸及其加工偏差的機(jī)件、14為欲測(cè)圓孔內(nèi)徑的機(jī)件、θ為凹形體兩內(nèi)側(cè)面的夾角或梯形體底面兩腰的夾角、do為機(jī)件徑向公稱尺寸，A為徑向公稱尺寸的規(guī)定公差范圍，d11、d12、d13和d14為機(jī)件徑向尺寸的實(shí)際值。
以下結(jié)合附圖簡(jiǎn)述用本實(shí)用新型所述的量具測(cè)定機(jī)件徑向尺寸及其加工精度的測(cè)量過程首先根據(jù)欲測(cè)機(jī)件徑向公稱尺寸do及其規(guī)定的公差范圍(±A)選擇大小和測(cè)量精度均合適的量具，然后在量具的刻度線6上找出代表欲測(cè)件徑向公稱尺寸(do)的刻度線，在該刻度線上、下側(cè)找出代表規(guī)定公差范圍(±A)的刻度線，并將該范圍標(biāo)上明顯的標(biāo)記(如涂色)7，測(cè)量機(jī)件徑向外形尺寸(如軸徑)時(shí)，將欲測(cè)機(jī)件11或12、或13的軸端從凹形體大口端2伸至量具的凹槽中，使欲測(cè)件的外表面與凹槽的內(nèi)底面和垂直于端面的帶刻度的內(nèi)側(cè)面保持相切狀態(tài)，直至軸端伸到與凹槽的另一側(cè)面(斜側(cè)面)相接觸不能再往前伸時(shí)為止，此時(shí)接觸點(diǎn)處的刻度值即為該機(jī)件徑向外形尺寸的實(shí)際精確值，此時(shí)，如接觸點(diǎn)的刻度值處于標(biāo)有明顯標(biāo)記的規(guī)定的公差范圍之內(nèi)時(shí)，則機(jī)件的加工精度符合要求，否則就不符合要求，此外，根據(jù)接觸點(diǎn)處的刻度值與公稱尺寸之差額可求出其加工偏差值或根據(jù)接觸點(diǎn)處的刻度線與公稱尺寸刻度線的間距可定性確定其加工精度。如僅要求檢驗(yàn)產(chǎn)品的加工精度是否符合要求時(shí)，則只要看接觸點(diǎn)是否處于標(biāo)有明顯標(biāo)記的刻度區(qū)域之內(nèi)就行了。圖2為用量具測(cè)定機(jī)件11、12和13軸徑及其加工精度時(shí)的情況，從圖2可以看出，機(jī)件11、12和13的實(shí)際徑向尺寸分別為d11、d12和d13，其中d11和d12在規(guī)定的公差范圍之內(nèi)，d13在規(guī)定的公差范圍之外，則機(jī)件11和12的加工精度符合要求，機(jī)件13的加工精度不符合要求。圖4為用量具測(cè)量機(jī)件14的圓孔內(nèi)徑及其加工精度時(shí)的情況，從圖4可以看出機(jī)件14的圓孔內(nèi)徑實(shí)際值為d14，它在規(guī)定的公差范圍標(biāo)記之內(nèi)，則該機(jī)件的加工精度符合要求。
權(quán)利要求1.一種測(cè)量機(jī)件徑向尺寸及其加工精度的量具，其特征在于它為一在長(zhǎng)度方向上的兩側(cè)面或底面上兩長(zhǎng)邊的夾角θ為0°＜θ＜45°，在垂直于縱向端面的側(cè)面上和與其垂直相交的上端面上，或與底面底線相垂直的底面長(zhǎng)邊上標(biāo)有相應(yīng)于該處底面寬度值的刻度線和欲測(cè)機(jī)件徑向尺寸規(guī)定公差范圍標(biāo)志的長(zhǎng)形體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量具，其特征在于它為一長(zhǎng)凹形體，其內(nèi)底面為平面，兩內(nèi)側(cè)面垂直于內(nèi)底面，其夾角θ為0°＜θ＜45°，一內(nèi)側(cè)面垂直于縱向端面，垂直于縱向端面的內(nèi)側(cè)面及與其相交的凹形體上端面上標(biāo)有相應(yīng)該處底面寬度值的刻度線和欲測(cè)機(jī)件徑向外形尺寸規(guī)定公差范圍的標(biāo)志。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的量具，其特征在于它為一薄梯形體，其梯形底面的兩條腰的夾角θ為0°＜θ＜45°，一條腰垂直于底邊，且在該腰上標(biāo)有相應(yīng)于該處底面寬度值的刻度線和欲測(cè)機(jī)件徑向內(nèi)形尺寸規(guī)定公差范圍的標(biāo)志。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的量具，其特征在于夾角θ的優(yōu)選值為0°＜θ＜15°。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的量具，其特征在于薄梯形體的兩腰面可為小半徑圓弧面。
專利摘要一種利用斜面原理將徑向長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換成放大了的軸向長(zhǎng)度設(shè)計(jì)而成的不僅可測(cè)量機(jī)件徑向尺寸且可直接測(cè)量其加工精度的量具。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，特別適用于大批量機(jī)件徑向尺寸的測(cè)定及其加工精度的檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01B3/38GK2044718SQ88217958
公開日1989年9月20日 申請(qǐng)日期1988年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1988年11月21日
發(fā)明者殷際英 申請(qǐng)人:北方工業(yè)大學(xué)