專利名稱：兩級(jí)測(cè)量立式位移檢測(cè)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種計(jì)量檢測(cè)儀器，特別是一種可采用兩級(jí)測(cè)量的高精度長(zhǎng)度、位移檢定、測(cè)試儀。適合對(duì)長(zhǎng)度、位移及檢測(cè)長(zhǎng)度和位移的計(jì)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)試或檢定。
目前常用于進(jìn)行長(zhǎng)度和位移檢測(cè)或?qū)@類檢測(cè)工具進(jìn)行檢定的量?jī)x有螺旋副類位移檢測(cè)儀(包括各類螺旋千分尺、微分頭等)及采用比較測(cè)量法的測(cè)微儀(如各類測(cè)微計(jì)、光較管測(cè)微儀、光學(xué)干涉測(cè)微儀)。前者雖然有使用方便、精度穩(wěn)定、測(cè)量長(zhǎng)度較大(可達(dá)25mm)等優(yōu)點(diǎn)，但卻存在精度不高(一般在0·01～0·001mm范圍內(nèi))，不能用于高精度檢測(cè)等弊病；而后者雖然具有檢測(cè)精度高，分辨力可達(dá)0·01μm，精度可達(dá)0·05μm以上，但由于這類量?jī)x只能采用比較測(cè)量法(即把被測(cè)件與標(biāo)準(zhǔn)量塊在檢測(cè)儀上進(jìn)行對(duì)比，以測(cè)定其誤差的一種間接檢測(cè)方法)，其測(cè)量長(zhǎng)度范圍一般只能在±0·2mm以內(nèi)，因此測(cè)量范圍小，不能適應(yīng)較大量程及一些特殊的檢測(cè)。此外上述兩類量?jī)x均存在不能對(duì)諸如引伸計(jì)類量?jī)x進(jìn)行A級(jí)精度檢測(cè)的缺陷。
本實(shí)用新型的目的在于設(shè)計(jì)一種高精度、大量程的位移檢測(cè)儀，使其既可在常規(guī)的螺旋副類量?jī)x的測(cè)量范圍內(nèi)進(jìn)行較低精度的檢測(cè)，又能采用比較測(cè)量法，在測(cè)微儀精度范圍內(nèi)進(jìn)行高精度檢測(cè)，還能將兩者結(jié)合起來(lái)對(duì)諸如引伸計(jì)類量?jī)x進(jìn)行目前上述儀器還不能進(jìn)行的A級(jí)精度檢定。以達(dá)到在同一臺(tái)儀器上可方便，迅速地對(duì)試件或量?jī)x進(jìn)大量程的高、低精度檢測(cè)，擴(kuò)大其檢測(cè)范圍，提高檢測(cè)精度等目的。
本實(shí)用新型的解決方案是在常規(guī)螺旋副位移檢測(cè)儀的上部增設(shè)一級(jí)采用比較法測(cè)量的測(cè)微機(jī)構(gòu)，該測(cè)微機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)式工作平臺(tái)、小柱及測(cè)微儀，并通過(guò)測(cè)微儀支架，工作平臺(tái)支承板及相應(yīng)的升降螺母、定位件與螺旋測(cè)微副位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)上的立柱聯(lián)接；在螺旋副精密測(cè)量絲桿的端部設(shè)一中心孔，在中心孔內(nèi)設(shè)置一鋼球，螺旋副量?jī)x的精密絲桿通過(guò)該鋼球與上部測(cè)微機(jī)構(gòu)的工作平臺(tái)下端部接觸聯(lián)接，使之與精密測(cè)量絲桿同步移動(dòng)實(shí)現(xiàn)聯(lián)測(cè)，使其在原螺旋副位移測(cè)定儀的基礎(chǔ)上提高檢測(cè)精度，擴(kuò)大檢測(cè)范圍，本實(shí)用新型具體解決方案是在常規(guī)螺旋副位移測(cè)試儀加長(zhǎng)的立柱1，上增設(shè)一定位套筒9，一個(gè)用以對(duì)工作平臺(tái)22，及夾持表頭類量?jī)x的小柱5，作徑向固定及支承的支承板6，一測(cè)微儀支承架2，和調(diào)節(jié)該支承架的升降螺母4，及固定于該支承架上并可以互換的測(cè)微儀27；在螺旋副精密測(cè)量絲桿31的端部設(shè)一高精度的中心孔，及與該中心孔配合的鋼球19，精密絲桿通過(guò)該鋼球與測(cè)微機(jī)構(gòu)的工作平臺(tái)22，的下端接觸聯(lián)接，并同步移動(dòng)，為了防止塵埃等進(jìn)入，在接觸部位還設(shè)有一防塵套20。其中支承板6，測(cè)微儀支架2，同微分頭支承板12，一樣與立柱1，之間仍采用滑動(dòng)聯(lián)接，并通過(guò)升降螺母4、13調(diào)節(jié)其升降，通過(guò)定位銷3、7、11與立柱1、上的定位槽10配合定位；支承板6、與微分頭支承板12、之間的距離采用套筒9定位；微分頭18、與微分頭支承板12，測(cè)微儀27與測(cè)微儀支架2，之間仍采用夾頭及螺釘17、25緊固；工作平臺(tái)22，通過(guò)襯套21，與支承板6，軸向滑動(dòng)聯(lián)接，小柱5，插于支承板6，上的小柱孔8，中軸向鎖定，但可轉(zhuǎn)動(dòng)；立柱1，則與作為工作臺(tái)的底座15連成一體而構(gòu)成本實(shí)用新型所指的兩級(jí)測(cè)量立式位移檢測(cè)儀。
在使用中，上、下兩級(jí)檢測(cè)儀既可通過(guò)螺旋測(cè)微副的精密測(cè)量絲桿31，鋼球19與測(cè)微工作平臺(tái)22，聯(lián)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)聯(lián)合檢測(cè)，亦可分別單獨(dú)進(jìn)行檢測(cè)。在單獨(dú)檢測(cè)時(shí)其方法與常規(guī)的同類儀器相同；聯(lián)合檢測(cè)時(shí)即當(dāng)精密絲桿31，向上移動(dòng)時(shí)，通過(guò)鋼球19，把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)消除，僅將向上運(yùn)動(dòng)的軸向力傳遞給工作平臺(tái)22，使之與該絲桿同步移動(dòng)；當(dāng)絲桿31，向下移動(dòng)時(shí)，工作平臺(tái)22，在重力作用下始終緊貼鋼球19，亦與絲桿31，同步向下移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)配合，在檢測(cè)中，微分頭18，有兩個(gè)功能；第一，當(dāng)要求的精度在微分頭的精度范圍內(nèi)時(shí)，可直接通過(guò)微分頭18，進(jìn)行測(cè)量和讀數(shù)，此時(shí)既可滿足精度要求，又可作到操作簡(jiǎn)便、快速；第二，在進(jìn)行更高精度的聯(lián)合檢測(cè)時(shí)(微分頭的精度不夠時(shí))，微分頭則可用作截取基礎(chǔ)位移量(或長(zhǎng)度)并傳遞給測(cè)微工作平臺(tái)22，以提供測(cè)微儀作對(duì)比測(cè)試用，以提高其測(cè)試精度。
本實(shí)用新型由于采用兩級(jí)既有聯(lián)系，又有相對(duì)獨(dú)立性的檢測(cè)機(jī)構(gòu)，各級(jí)既能獨(dú)立地進(jìn)行檢測(cè)，又可聯(lián)合進(jìn)行各自都不能獨(dú)立進(jìn)行的檢測(cè)，特別是大尺寸的高精的檢測(cè)。本實(shí)用新型可與常用的一些測(cè)量輔助工具，如V形塊、方箱等配合完成常規(guī)的檢測(cè)，也可借助一些專用附件完成特定的檢測(cè)項(xiàng)目。因此，在長(zhǎng)度、位移方面具有多種檢測(cè)功能，可用于零部件的尺寸、位移測(cè)量，各種百分表，千分表及機(jī)械式、電子式，氣動(dòng)式量?jī)x、位移傳感器的檢測(cè)和量塊的檢定；特別是對(duì)各級(jí)別(包括A、B級(jí))引伸計(jì)的檢定有其特殊的意義(目前無(wú)任何國(guó)產(chǎn)儀器可進(jìn)行這類檢定)。本實(shí)用新型還具有操作方便，可靠，檢測(cè)范圍廣、精度高等特點(diǎn)。
附圖及

圖1， 為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)及使用狀態(tài)示意圖；圖2，為I局部放大圖；
圖3，為檢測(cè)表類量?jī)x時(shí)采用小柱裝夾示意圖。
圖中1、立柱，2、測(cè)微儀支架，3、定位銷，4、升降螺母，5、小柱，6、支承板，7、定位銷，8、小柱孔，9、套筒，10、定位槽，11、定位銷，12、微分頭支承板，13、升降螺母，14、模擬試樣，15、底座，16、引伸計(jì)，17、緊固螺釘，18、微分頭，19、鋼球，20、防塵套，21、襯套，22、工作平臺(tái)，23、量塊，24、夾頭，25、緊固螺釘，26、測(cè)微儀夾頭，27、測(cè)微儀，28、觀察孔，29、隔離罩，30、微分筒，31、精密測(cè)量絲桿，32、扁螺母，33、千分表。
實(shí)施例底座15，采用鑄鐵件，尺寸(長(zhǎng)×寬×厚)460×350×40mm，經(jīng)失效處理后磨平，中心處加工一直徑為φ20mm的孔，用以安裝輔助備件；立柱1、尺寸為φ50×650mm，其上的大螺距螺紋牙型及定位槽10、均與原測(cè)試儀同，立柱1，與底座15上平面垂直固定；升降螺母4、13，微分頭支承板12及定位銷3、7、11亦與原同類螺旋副位移測(cè)試儀同，測(cè)微儀27、亦為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備；微分頭18、中的精密絲桿31的尾部在原基礎(chǔ)上加長(zhǎng)8mm，伸出微分筒30的端面，其中4mm加工成M12×0·5的螺紋，并通過(guò)一扁螺母32，將其與微分筒30壓緊；絲桿端部的中心孔直徑為φ6mm加工后精密研磨，其深為直徑的三分之二左右，其余部分均與原微分頭同；鋼球19采用量?jī)x用φ6mm的標(biāo)準(zhǔn)鋼球；測(cè)微儀支架2，厚70mm，其夾頭26的夾持孔直徑為φ28G7。該孔徑可與各類測(cè)微計(jì)、光較管、光干涉管等配合(此類儀器外徑均為φ28h6，已標(biāo)準(zhǔn)化)；支承板6，前端開(kāi)孔為φ30mm，厚30mm，襯套21，的內(nèi)孔與測(cè)微工作平臺(tái)22的下部引導(dǎo)部分按φ20 (G7)/(h6) 配合。平臺(tái)工作面與中軸線垂直；小柱孔8、直徑φ6mm，小柱5的下部插入該孔后軸向鎖定，使之只能在一定力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)；夾頭24，采用常用千分(百分)表磁力架上的通用夾頭；套筒9與立柱1之間采用滑動(dòng)配合，本實(shí)施例套筒9的高度為115mm，兩端面必須垂直于中軸線，防塵套20，采用工程塑料，尺寸為φ22×1mm，高為30mm。安裝調(diào)試時(shí)，必須保證微分頭18，測(cè)微工作平臺(tái)22，測(cè)微儀27，三者的中心線在同一直線上，并垂直于底座15的平面。
為了便于理解，下面舉一實(shí)測(cè)例加以說(shuō)明以檢定標(biāo)距為L(zhǎng)e＝50mm的A級(jí)電阻應(yīng)變式引伸計(jì)為例，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，A級(jí)引伸計(jì)最大允許應(yīng)變示值誤差為±0·00001，根據(jù)該精度要求，目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)儀器可檢測(cè)，而采用本實(shí)用新型則可達(dá)到檢定要求。具體操作如下按附圖1所示，在微分頭下部與工作平臺(tái)之間裝上檢定引伸計(jì)的專用附件，即模擬試樣14，調(diào)整升降螺母13，使上、下試樣之間有2－3mm間隙，鎖緊定位銷11、7，并將微分頭18，調(diào)到初始零處；然后在測(cè)微工作平臺(tái)22上旋轉(zhuǎn)公稱尺寸為10mm(也可以是其它適當(dāng)?shù)恼麛?shù)值)的0級(jí)量塊23，將測(cè)微計(jì)27調(diào)零，本例測(cè)微計(jì)采用光學(xué)干涉管；然后在模擬試樣上仔細(xì)裝夾上引伸計(jì)16。亦將該引伸計(jì)的數(shù)顯儀調(diào)整到零。全部對(duì)零后，用攝子取下量塊23，轉(zhuǎn)動(dòng)微分頭18，使模擬試樣14，伸長(zhǎng)(即上、下間隔加大)0·1mm，引伸計(jì)16，隨之伸長(zhǎng)0·1mm(對(duì)于A級(jí)引伸計(jì)來(lái)說(shuō)。該位移是很大的了)。此時(shí)引伸計(jì)的數(shù)顯儀上亦可以讀出該位移值來(lái)，工作平臺(tái)22，亦隨之上升0·1mm，然后選用尺寸為9·9mm的0級(jí)量塊放回工作平臺(tái)22，此過(guò)程中由于光學(xué)干涉管的測(cè)頭未動(dòng)，如果該引伸計(jì)的精度與量塊相當(dāng)?shù)脑?，其光學(xué)干涉管的指示亦應(yīng)對(duì)零，如此時(shí)光學(xué)干涉管的指示偏離了零位，其偏離值即為該引伸計(jì)在伸長(zhǎng)0·1mm時(shí)的誤差值，將該誤差值代入標(biāo)準(zhǔn)公式即可求出該引伸計(jì)的應(yīng)變示值誤差或其它參數(shù)值。以判定其合格與否，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)A級(jí)引伸計(jì)進(jìn)行檢定的目的。
權(quán)利要求1.一種兩級(jí)測(cè)量立式位移檢測(cè)儀，包括螺旋測(cè)微副位移檢測(cè)機(jī)構(gòu)，其特征在于在該檢測(cè)機(jī)構(gòu)的立柱上還設(shè)有一定位套筒，一個(gè)用以對(duì)工作平臺(tái)及夾持表頭類量?jī)x的小柱作徑向固定及支承的支承板，一測(cè)微儀支承架和調(diào)節(jié)該支承架的升降螺母及固定于該支承架上的測(cè)微儀；在螺旋副精密測(cè)量絲桿的端部設(shè)有一高精度的中心孔及與該中心孔配合的鋼球。精密絲桿通過(guò)該鋼球與測(cè)微機(jī)構(gòu)的工作平臺(tái)的下端接觸聯(lián)接并同步移動(dòng)；支承板、支承架與立柱之間采用滑動(dòng)聯(lián)接并通過(guò)定位銷與立柱上的定位槽槽配合定位。
2.按權(quán)利要求1所述的兩級(jí)測(cè)量立式位移檢測(cè)儀，其特征在于工作平臺(tái)通過(guò)襯套與支承板軸向滑動(dòng)聯(lián)接，小柱則插于支承板上的小柱孔中軸向鎖定，但可轉(zhuǎn)動(dòng)。
3.按權(quán)利要求1所述的兩級(jí)測(cè)量立式位移檢測(cè)儀，其特征在于在精密絲桿、鋼球及工作平臺(tái)下端接觸部位還設(shè)有一防塵套。
4.按權(quán)利要求1所述的兩級(jí)測(cè)量立式位移檢測(cè)儀，其特征在于微分頭、測(cè)微工作平臺(tái)、測(cè)微儀三者的中心線在同一直線上，并垂直于底座平面。
專利摘要本實(shí)用新型屬于一種兩級(jí)測(cè)量立式位移檢測(cè)儀，它是在螺旋副位移檢測(cè)儀的基礎(chǔ)上增設(shè)一級(jí)采用對(duì)比法測(cè)量的測(cè)微機(jī)構(gòu)。兩級(jí)之間通過(guò)立柱固定并通過(guò)精密絲桿、鋼球與活動(dòng)工作平臺(tái)聯(lián)接并同步位移。以實(shí)現(xiàn)聯(lián)測(cè)。該檢測(cè)儀上、下兩部分既可獨(dú)立，又可聯(lián)合進(jìn)行各自都不能獨(dú)立進(jìn)行的檢測(cè)。特別對(duì)大尺寸高精度的試樣具有其獨(dú)特的作用。因此本實(shí)用新型具有操作方便、可靠，檢測(cè)范圍廣、精度高，及可對(duì)引伸計(jì)類量?jī)x進(jìn)行A級(jí)精度檢定等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B5/02GK2141554SQ92220319
公開(kāi)日1993年9月1日 申請(qǐng)日期1992年9月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年9月18日
發(fā)明者李明民 申請(qǐng)人:李明民