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        梯形卡規(guī)

        2013-07-11 13:25:16劉興富劉瑞玲廣州威而信精密儀器有限公司
        上海計量測試 2013年1期
        關(guān)鍵詞:軸徑測量范圍測量方法

        劉興富 劉瑞玲/.廣州威而信精密儀器有限公司;

        2.陜西五環(huán)(集團(tuán))實業(yè)有限責(zé)任公司

        0 引言

        在大批量生產(chǎn)中,隨著對軸徑的準(zhǔn)確度要求越來越高,用一般卡規(guī)檢測,只能檢出被測軸徑是否合格,但不能獲得軸徑的實際偏差值,故已不適應(yīng)對軸徑加工精度越來越高的要求。在加工中如何快速、準(zhǔn)確地獲得軸徑的實際尺寸,是精密機(jī)械加工中需要探討和解決的一個實際問題。

        1 測量原理

        為快速準(zhǔn)確地測量出軸徑尺寸,用梯形作為定位基準(zhǔn),被測軸徑與標(biāo)準(zhǔn)軸徑進(jìn)行比較測量,由指示表指示出被測軸徑偏差的當(dāng)量值。如圖1所示,設(shè)標(biāo)準(zhǔn)軸徑為 D0,被測軸徑為D,梯形角為α?xí)r,則軸徑偏差的當(dāng)量值a,可由圖1 幾何關(guān)系求出:

        由直角△AOO0可求出

        將以上各參數(shù)代入式(1)并化簡,可得:

        圖1 測量原理簡圖

        當(dāng)k 取不同的值時,將ΔD、α/2、a 各參數(shù)列入表1。

        2 測量方法的構(gòu)思

        測量方法設(shè)計的指導(dǎo)思想是,自制梯形卡規(guī)[1]。理想方法是,既要取得被測軸徑的最大測量范圍,又要能直接獲得被測軸徑的實際偏差值。由上節(jié)和圖2可知,當(dāng)k=1時,可直接獲得被測軸徑的實際偏差值,梯形角小,被測軸徑的測量范圍小;當(dāng)k≥2時,不能直接獲得被測軸徑的實際偏差值,梯形角較大,被測軸徑的測量范圍比較大。這里應(yīng)指出的是:梯形角小,軸徑與梯形接觸點間的包角大,接觸點靠近軸徑直線;梯形角大,軸徑與梯形接觸點間的包角小,接觸點遠(yuǎn)離軸徑直線。

        表1 ΔD、α/ 2、a 各參數(shù)

        圖2 被測軸徑的測量范圍

        如果通過梯形其他參數(shù)的合理設(shè)計,亦可直接獲得被測軸徑的實際偏差值。

        當(dāng)梯形角確定之后,已知被測軸徑D時,可以根據(jù)最大軸徑Dmax和最小軸徑Dmin,由圖2 幾何關(guān)系確定梯形的其他參數(shù):

        梯形頂寬E

        梯形槽深 H

        3 計算實例

        舉一實例:測量D=80 mm的軸徑,設(shè) Dmin=78 mm,Dmax=82 mm,并要求由指示表直接讀出被測軸徑的實際偏差,請給出梯形卡規(guī)的設(shè)計參數(shù)。

        按要求應(yīng)選 k=1,由表1 查得梯形半角α/2=19°28′16″。

        由式(4)得梯形頂寬E

        由式(5)計算梯形槽深 H

        最后指出:應(yīng)選用百分表和80 mm的標(biāo)準(zhǔn)軸徑。用標(biāo)準(zhǔn)軸徑校準(zhǔn)指示表(百分表)的“零位”。

        4 梯形卡規(guī)的結(jié)構(gòu)

        梯形卡規(guī)的結(jié)構(gòu)如圖3所示,主要由梯形座、指示表等組成。

        圖3 梯形卡規(guī)的結(jié)構(gòu)

        5 梯形卡規(guī)的使用

        測量前,如圖4所示,先按標(biāo)準(zhǔn)軸徑校對指示表“零位”(圖4a),然后對被測軸徑進(jìn)行測量(圖4b),指示表讀數(shù)a的k 倍,便是被測軸徑的實際偏差值 ΔD。

        圖4 測量方法

        6 結(jié)語

        1)同樣是用于大批量的檢測,用普通卡規(guī)檢測軸徑,只是判斷被測軸徑是否合格的“定性”方法;而用梯形卡規(guī)檢測軸徑,則是能獲得被測軸徑實際偏差值的“定量”方法。

        2)經(jīng)實際使用梯形卡規(guī)法,效果良好,操作方便、準(zhǔn)確可靠。很好地解決了加工中軸徑的測量問題。梯形卡規(guī)結(jié)構(gòu)簡單,容易制造,制造成本低,適用于批量生產(chǎn)中的軸徑測量。

        [1]劉興富.球形內(nèi)環(huán)槽底徑檢具的設(shè)計[J].計量技術(shù),1994(09):5-7.

        [2]劉興富.簡易卡規(guī)比較測量儀[J].計量技術(shù),2009(09):59-60.

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