大型圆锥体工件外锥小径专用量具的研制

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1、44工具技术大型圆锥体工件外锥小径专用量具的研制李小清张福润杨楚民华中科技大学摘要:研制了一•种可精确测量大型関锥体工件外锥面与端面交线尺寸的专用量具，介绍了量具结构及测量原理,分析了量具实际回转中心偏离设计回转中心的修正原理及检定方法。关键词:量具，外锥小径，回转中心，修正DevelopmentofSpecialMeasuringToolonMaleConeofLarge-sized

2、easuringthe（lii—亠,…s—八~“一一八八亠“一亠、八andendfaceofkirge-sizedconepartsisdeveloped・'Hiestnictureandmeasuringprincipleofthemeasuringtoolareintroduced・Thecorrectionofdeviationofrealgyrationcenterfromdesigng>rrationcenterandthecalibrationmethodofthemeasuringt（x）lareanalyzed

3、.Keywords：me

4、生较大变形，影响测量精度（大直径量规尤其如此）；④量规采用10mm厚20#钢板制作，用电火花线切割加工成由直线段组成的封闭形状，加工难度大，量规累积误差大，合格率低。为解决大型圆锥体工件外锥小径尺寸的精确测量问题，我们研制了一种新型专用量具。2量具结构与测量原理量具结构如图1所示。它由两把经改制的I型万能角度尺、特制游标尺、连接板及其它零件组成。两把万能角度尺分别固定在特制游标尺的主尺和副尺上,用连接板固定，连接板的位置应保证角度尺的弓尺圆心在角度尺测量面与游标尺测量面的交轴±o收稿ri期：2（遍康数据1•主尺2.固定转尺3.左连

5、接板4.右连接板5.活动转尺6.游标7.工件图1量具结构示意图测量时，将量具的游标主尺（定尺）紧靠在被测工件端面上，移动游标尺的副尺（动尺），同时调整两把角度尺的基尺，使两基尺紧密贴合在工件外锥面上,在角度尺上读出工件外锥面角度值，在游标尺上直接读出外锥面与端面的交线尺寸值。万能角度尺的示值误差为土0.02特制游标尺的示值误差为±0.02mm。工件被测尺寸的称注公差为：外锥面角度公差土0.08,,直径尺寸公差±0.13nw。根据一般测量原则,量具示值误差应为被测对象公差的1/3〜1/5,因此该量具的角度和长度示值精度可分别满足工

6、件测量要求，但组合尺寸的示值精度是否会发生变化，则是量具设计中必须考虑的问题。根据I型万能角度尺的工作原理，弓尺的圆心位于活动测量基面与固定测量基面的交线452003年第37卷No5图3锥台示意图（回转中心）上，即弓尺转动时，其回转中心是一定的。设计量具时，以游标尺的侧面为弓尺的固足测量基面，弓尺的冋转中心也在两测量基面的交线上,即设计回转中心也是一定的。因此,游标尺测得的尺寸值即为测量基面与游标尺主尺（定尺）、副尺（动尺）侧面交线的距离,它不随角度的变化而变化。由此可知，该量具的角度测量与长度测量足相互独立的，因此，角度尺和游标

7、尺的示值精度即为量具本身的示值精度。在设计量具时，只要保证游标尺的主尺与副尺的侧面等高，即可保证量具测得尺寸为工件外锥面与端面的交线尺寸。但由于存在制造误差，加工岀的量具弓尺的回转中心并不一定准确位于两测量基面交线上。如将量具弓尺的实际回转中心设为零位,并据此标定游标卡尺的零位（标定零位），则量具实际回转中心与设计回转中心的偏差对角度尺的示值并无影响,但对游标尺的示值有一定影响,表现为不同角度位置时的零位偏离标定零位。为此，必须对零位进行修正。如图2所示，设量具实际回转中心（标定零位）偏离游标尺侧面的距离为回转角度为Q,偏离标定零

8、位的修正值为C（沿游标尺移动方向），则：C二仏0巴。对定尺的修正值为：C1二£cotQ；对动尺的修正值为:C2=A2cot（?2o设工件锥面与端面的交线尺寸为①，游标尺实测读数值为厶，则有:①二L-C］一C2o图2回转中心偏离示意图为了减小实际回转