專利名稱：外徑定心測量規(guī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是測量外圓直徑的一種通用量具。
在機(jī)械制造業(yè)中，廣泛使用外徑千分尺、杠桿千分尺測量工件外徑。外徑千分尺只能作直接測量，測量精度為0.01毫米。杠桿千分尺既可直接測量又能比較測量，精度達(dá)0.001毫米。大家知道，圓的幾何定義是到定點(diǎn)的距離等于定長的點(diǎn)的軌跡。因此測量直徑應(yīng)該有確定的圓心，沒有確定的圓心，圓的一切形位公差就無從談起，這就提出了一個(gè)定心測量的新問題。現(xiàn)在普遍使用的外徑通用量具都是一種長度測量工具，測量的方法是兩點(diǎn)間直線距離，能測出圓的最大弦長，是否通過圓心不得而知，這樣的測量方法是不科學(xué)的。這些量具的基本結(jié)構(gòu)是在一條軸線上有一個(gè)固定測頭和一個(gè)活動(dòng)測頭，由螺紋付傳遞軸向位移，因螺紋的累積誤差，螺紋不能太長，現(xiàn)規(guī)定25毫米為一個(gè)量程。測量不同直徑的工件須配備許多個(gè)外徑千分尺，在使用、保管、檢定上不方便。測量時(shí)須一圈圈地轉(zhuǎn)動(dòng)螺母，很費(fèi)時(shí)間。讀數(shù)時(shí)，整數(shù)A(毫米)在固定套管上，小數(shù)B在微分簡上，直徑D＝A＋B，因螺距t＝0.5，微分簡轉(zhuǎn)二周位移1毫米，微分簡上的某一刻度可讀出二個(gè)小數(shù)B，B＋0.5，這樣的讀數(shù)裝置容易出錯(cuò)。大直徑千分尺，尺架很大，因環(huán)境溫度的影響，精度不易保證，使用也困難。
本實(shí)用新型的目的是為機(jī)械制造業(yè)提供一種科學(xué)、新穎、實(shí)用的外徑測量通用工具。
本實(shí)用新型包括二種結(jié)構(gòu)型式，二種測量精度的外徑定心測量規(guī)。
第一種外徑定心測量規(guī)是測量機(jī)構(gòu)、比例放大器、讀數(shù)裝置三部份，直接測量外徑，其測量精度為0.01毫米。
測量機(jī)構(gòu)是兩個(gè)固定測桿及一個(gè)活動(dòng)測頭，兩固定測桿間成60°，活動(dòng)測頭在其角平分線上作水平移動(dòng)。測徑時(shí)工件推動(dòng)活動(dòng)測頭，測頭向后移動(dòng)到一個(gè)固定位置，與工件外圓相切于一點(diǎn)，同時(shí)固定測桿緊貼工件外圓，且與外圓相切產(chǎn)生兩個(gè)固定切點(diǎn)，這三點(diǎn)在工件圓周上相間60°。根據(jù)幾何定義，不在同一直線上三點(diǎn)確定一個(gè)圓，且是唯一的圓，因此這種定心測量外徑的方法是科學(xué)的。測頭上有彈簧，當(dāng)測頭向后移動(dòng)時(shí)，彈簧被壓縮，測量完畢，工件離開，外力撤消，測頭在彈簧力作用下恢復(fù)到原來位置。這彈簧是測力裝置，用它控制測量力。因彈簧的作用，測頭能快速進(jìn)退，測量過程簡便迅速。因測量機(jī)構(gòu)的幾何關(guān)系，測頭產(chǎn)生的位移是被測工件半徑值，需將這個(gè)位移值放大一倍，才能得到被測工件直徑，為此設(shè)計(jì)了一套四連桿比例放大器。它的中心在量具主體上，一端連接活動(dòng)測頭，與其同步移動(dòng)另一端接滑塊，它在主體尺身上移動(dòng)。測頭移動(dòng)1個(gè)單位長度，滑塊在尺身上移動(dòng)2個(gè)單位長度，滑塊上固定一套讀數(shù)裝置，由傳感器和顯示器所組成。電容式傳感器將長度位移量轉(zhuǎn)換成電訊號(hào)，數(shù)字式顯示器接收后轉(zhuǎn)換成數(shù)字在屏上顯示，其精度是0.01毫米。
這種量具的優(yōu)點(diǎn)是測量方法科學(xué)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)精巧，使用方便正確，實(shí)用性強(qiáng)，讀數(shù)快速數(shù)字顯示。且制造簡單，生產(chǎn)成本低。
附

圖1是這種外徑定心測量規(guī)的結(jié)構(gòu)示意圖(摘要用圖)；附圖2是圖1的A——A剖視圖；附圖3是圖2的K向視圖。
第二種外徑定心測量規(guī)是在測量機(jī)構(gòu)中添一套測微機(jī)構(gòu)，由推桿和杠桿千分表相結(jié)合，推桿固定在活動(dòng)測頭上，隨測頭一起移動(dòng)，千分表安裝在主體一側(cè)，它的位置隨工件直徑大小而調(diào)整。測量時(shí)先調(diào)好千分表位置，然而轉(zhuǎn)動(dòng)刻度盤，讓指針壓在“0”位，反復(fù)測量幾次，直至顯示器示值和表針指示值穩(wěn)定后，記下顯示器示值A(chǔ)，將工件轉(zhuǎn)過一個(gè)角度，重復(fù)測量幾次，此時(shí)指針穩(wěn)定在新的刻度上，記下這個(gè)刻度E，那么被測工件直徑D＝A＋2E，這里采用比較測量方法，其精度達(dá)0.001毫米。
附圖4是這種外徑定心測量規(guī)的結(jié)構(gòu)示意圖(摘要用圖)；附圖5是圖4的B－B剖視圖。
實(shí)施舉例如附圖1.2.3所示的外徑定心測量規(guī)，在主體3上伸出兩個(gè)固定測桿，測桿之間成60°，活動(dòng)測頭2穿過主體3和短軸4，為保證測頭2移動(dòng)的直線性，它與主體3精密動(dòng)配合，彈簧5在測頭2上，它是測力裝置，測量時(shí)工件推動(dòng)測頭向后移動(dòng)，彈簧被壓縮，當(dāng)工件離開時(shí)，彈簧力推動(dòng)測頭恢復(fù)原位，這樣來控制測量力，比例放大器是桿6.7.8及滑塊9組成的四連桿機(jī)構(gòu)，用鉸鏈連接，軸4將它固定在主體3上，桿7以軸4為回轉(zhuǎn)中心，它們之間是精密動(dòng)配合，桿6鉸接在測頭2上，隨測頭一起移動(dòng)的同時(shí)滑塊9在尺身10上作水平滑動(dòng)，測頭2、軸4、滑塊9、尺身10的中心線必須在兩固定測桿的夾角平分線上，這對(duì)量具精度至關(guān)重要，按12設(shè)計(jì)的四連桿機(jī)構(gòu)可以保證測頭移動(dòng)1個(gè)單位長度，滑塊在尺身上移動(dòng)2個(gè)單位長度，讀數(shù)裝置11固定在滑塊9上。隨滑塊一起移動(dòng)，可以將被測值快速正確地?cái)?shù)字顯示。
如附圖4、5所示的外徑定心測量規(guī)，在活動(dòng)測頭2上固定一個(gè)測微推桿12，它隨測頭一起移動(dòng)，杠桿千分表13安裝在主體3的一側(cè)，測量時(shí)調(diào)整好千分表位置，使推桿12輕微觸動(dòng)千分表，指針能轉(zhuǎn)動(dòng)。
權(quán)利要求1.一種外徑定心測量規(guī)，其特征是在量規(guī)主體上，測量機(jī)構(gòu)鉸接比例放大器，比例放大器內(nèi)裝讀數(shù)裝置，它用數(shù)字顯示被測量值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外徑定心測量規(guī)，其特征是測量機(jī)構(gòu)中的活動(dòng)測頭上裝有彈簧，且與主體精密動(dòng)配合，兩邊各有一個(gè)固定測桿與它成30°鉗形，前端接觸被測工件，后端竄過主體上的短軸與比例放大器主動(dòng)桿鉸接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外徑定心測量規(guī)，其特征是比例放大器是三桿一滑塊組成，用銷子鉸接為平面四連桿機(jī)構(gòu)，它的迴轉(zhuǎn)中心在量規(guī)主體短軸上，主動(dòng)桿鉸接活動(dòng)測頭，從動(dòng)滑塊與量規(guī)主體尺身滑配合，內(nèi)裝電容式傳感器和液精顯示器電接的讀數(shù)顯示裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外徑定心測量規(guī)，其特征是測量機(jī)構(gòu)中的測微機(jī)構(gòu)由丁字型推桿和千分表，推桿固定在活動(dòng)測頭上，千分表后蓋上的燕尾槽與量規(guī)主體一側(cè)導(dǎo)軌滑動(dòng)配合。
專利摘要外徑定心測量規(guī)是測外徑的一種量具。它將測量、放大、讀數(shù)于一體。測量時(shí)三點(diǎn)定位，自動(dòng)定心。放大器把測頭位移量放大一倍，經(jīng)讀數(shù)裝置快速正確地顯示。直接測量時(shí)，顯示值就是被測直徑，精度為0.01毫米。比較測量時(shí)，被測直徑D＝A+2E。式中A——顯示器示值，E——千分表指針示值，精度為0.001毫米。
文檔編號(hào)G01B3/34GK2108894SQ9120424
公開日1992年7月1日 申請(qǐng)日期1991年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年3月19日
發(fā)明者杭忠浩 申請(qǐng)人:杭忠浩