CN103486925B - 一种角度千分尺及其工件测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种角度千分尺及其工件测量方法，一种角度千分尺，包括尺架和测微螺杆总成，所述的测微螺杆总成与所述尺架的末端固定连接，所述测微螺杆总成包括测微螺杆、固定套筒、微分筒、测力装置及锁紧装置；尺架的上部设有尺架基面，尺架基面与测微螺杆的轴线相平行；尺架上设有活动测砧，活动测砧与所述尺架活动连接，活动测砧在靠近所述测微螺杆侧设有活动测砧基面。一种采用角度千分尺的工件测量方法，包括设定活动测砧角度；设定测量基准；测量。本发明可以在一次测量中控制多个项目：角度、尺寸、对称度等。

Description

一种角度千分尺及其工件测量方法

技术领域

本发明涉及一种测量装置及方法，尤其涉及一种角度千分尺及其工件测量方法，属于机械中长度和角度的测量领域。

背景技术

在钳工的基本功——锉削练习中，经常遇到一些既要保证尺寸、角度，又要保证对称度及配合精度的加工工件，而国内在实际测量工具中用到的千分尺，不外乎几种形式：1.测量外圆、内孔的，2.测量平行平面的，3.测量螺纹中径、齿轮公法线的等。

在实际工件制作和千分尺的使用中，当加工中遇到带有角度的加工部位时，其加工控制就成了一个重点与难点，虽然利用正弦规及百分表打表测量能控制其两个斜面的对称度，但是对于所要求对称加工的尺寸和角度，利用游标卡尺测量只能控制大概尺寸，不是非常精确，利用传统的外径千分尺基本就不能测量，而斜面部位加工的好与坏，直接影响到工件的配合质量。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种既能测角度，又能测尺寸，还能控制对称度的角度千分尺。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种角度千分尺，包括尺架和测微螺杆总成，所述的测微螺杆总成与所述尺架的末端固定连接，所述测微螺杆总成包括测微螺杆、固定套筒、微分筒、测力装置及锁紧装置；所述尺架的上部设有尺架基面，所述尺架基面与测微螺杆的轴线相平行；所述尺架上设有活动测砧，所述活动测砧与所述尺架活动连接，所述活动测砧在靠近所述测微螺杆侧设有活动测砧基面。

本发明的有益效果是：测量所需要加工工件长度，把量块放到尺架上，尺架基面与测微螺杆是相平行，保证了量块测量时的平稳度；活动测砧可以把测量好和加工好角度的工件固定住，以此角度和测微螺杆总成测量的长度为固定值进行加工处理，使精确程度达到一致，精度等级大大提高，达到了千分尺所能显示的精度；由于尺寸的精度提高，因此也就不存在两侧斜面加工不到位的现象，随之两侧斜面相对基准的对称问题也得到保证，免去了用百分表与正弦规打表测量对称度的环节，而利用传统的百分表与正弦规打表测量法，只能检测两斜面的对称程度，对于加工尺寸到不到位控制不了。总体说来本发明可以在一次测量中控制多个项目：角度、尺寸、对称度等，大大节约了操作时间，提高了操作效率和加工精度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述的测微螺杆的下母线尺架基面之间有间隙；以保证测微螺杆旋转灵活，无阻滞。

进一步，所述的活动测砧与所述尺架活动连接为用测砧紧固螺钉连接，所述活动测砧可绕所述测砧紧固螺钉旋转。活动测砧绕测砧紧固螺钉旋转，其实质就是绕与尺架连接处为中心轴旋转，可以使加工和测量的角度范围大，调整和操作方便。

进一步，所述尺架基面上设有通槽，所述活动测砧安装在所述通槽中。通槽使活动测砧安装和使用更方便，也提供了滑道的功能，同时也保护了使用者才操作过程中的安全，通槽可以是长条形通孔，也可以是长条形凹槽，其活动测砧以凹槽或通孔为轨道进行滑动，滑动到安装位置后进行固定，不同的安装位置可以满足不同量块或加工件的尺寸的测量。

进一步，所述尺架上设有至少一个所述活动测砧的安装位置。

进一步，所述的安装位置为两个。实际操作中两个安装位置比较实用，因为测量工件的尺寸不同，设置多余1个的安装位置更适应不同尺寸、大小的测量工件。

进一步，所述的活动测砧底端倒圆角，上端边缘与活动测砧基面夹角为锐角，活动测砧基面垂直于尺架时高于尺架。活动测砧的基面应经过研磨保证平面度，其边缘应倒钝，应配备基面长度不等的几个活动测砧，以适应不同尺寸长度工件的测量，此结构的活动测砧因为底端倒圆角，便于安装，也不会伤人，也便于和通槽相配合；上端边缘与活动测砧基面夹角为锐角，活动测砧基面垂直于尺架时高于尺架，此结构便于人工手动调节角度，适应不同测量工件有角度和大小要求。

进一步，所述活动测砧采用合金工具钢、轴承钢或模具钢制作而成，所述活动测砧基面镶嵌有硬质合金材料。合金工具钢、轴承钢或模具钢强度高、耐磨性好、变形小、使用寿命长，减少了维修成本；因为活动测砧测量基面和测量工件直接接触，会有摩伤，活动测砧的测量面镶嵌有硬质合金材料，增加了耐磨强度，也增加了使用寿命。

进一步，所述的尺架安装有隔热装置。隔热装置可有效降低人体温度通过手接触传递到尺架，进一步减少尺架热变形。

进一步，所述尺架采用可锻铸铁或合金工具钢，尺架应该具有足够的刚性。测微螺杆、尺架也宜镶硬质合金，增加耐磨性，变形小、使用寿命长，减少了维修成本。

本发明解决上述技术问题的还提供了一种工件测量方法：一种采用角度千分尺的工件测量方法，包括如下步骤：

(1)设定活动测砧角度：用万能角度尺或角度样板调好活动测砧基面与尺架基面之间的角度数值，使其与待加工工件的倾斜面角度规定值相等，并用测砧紧固螺钉固定住活动测砧；

(2)设定测量基准：根据待测工件的需要加工尺寸准备与该尺寸相等数值的量块，将该量块放在活动测砧的测量面与测微螺杆测量基面之间，并使量块与尺架基面接触、贴实；旋转测力装置使测微螺杆的基面与所述量块一侧接触，注意旋转力不宜过大，防止将量块顶歪，这时千分尺所显示的数值，就是待加工工件需要加工的尺寸在加工好后在所述角度千分尺上应该达到的数值，即测量基准；

(3)测量：将待加工工件进行粗加工，并在通过步骤(2)调整好的角度千分尺上测量，检测其与要求尺寸的误差，再次加工，重复测量、加工的步骤直至达到要求尺寸。

一般情况，所述万能角度尺采用I型万能角度尺；所述量块采用2号(83块)、1等00(K)级。

以上步骤中，注意旋转速度不宜过快，防止将量块顶歪；这时千分尺所显示的数值，就是需要加工尺寸在加工好后在本尺上应该达到的数值，所以需要加工尺寸的精确程度达到一致，精度等级大大提高，达到了千分尺所能显示的精度；由于精度提高，因此也就不存在两侧斜面加工不到位的现象，随之两侧斜面相对基准的对称问题也得到保证，免去了用百分表与正弦规打表测量对称度的环节，而利用传统的百分表与正弦规打表测量法，只能检测两斜面的对称程度，对于加工尺寸到不到位控制不了。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图；

图3为实施例2的俯视图；

图4为实施例3工件I示意图；

图5为实施例3角度千分尺进行工件测量示意图；

图6为实施例4工件II示意图；

图7为实施例4角度千分尺进行工件测量示意图；

图8为实施例5工件III示意图；

图9为实施例5角度千分尺进行工件测量示意图。

C、位置1；D、位置2；2、活动测砧；3、活动测砧基面；4、尺架基面；5、测微螺杆；6、固定套筒；7、微分筒；8、测力装置；9、锁紧螺钉；10、尺架；11、隔热装置；12、测砧紧固螺钉。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：

如图1所示：一种角度千分尺，包括活动测砧2、尺架10和测微螺杆总成，测微螺杆总成位于尺架10的一端，为过盈配合连接，测微螺杆总成包括测微螺杆5、固定套筒6、微分筒7、测力装置8、锁紧螺钉9；尺架10为L型，尺架10上部设有尺架基面4，尺架基面4与测微螺杆5的轴线相平行，尺架基面4开有通槽，活动测砧2位于通槽中与尺架10用测砧紧固螺钉12活动连接，活动测砧2在靠近所述测微螺杆5侧设有活动测砧基面3；测砧紧固螺钉12采用M6高强度螺栓，活动测砧2可绕测砧紧固螺钉12为中心轴旋转，活动测砧2和尺架10采用合金工具钢，活动测砧2的在尺架10上安装位置为1个。测微螺杆5的下母线与尺架基面4之间有间隙。活动测砧2底端倒圆角，上端边缘与活动测砧基面3夹角为锐角，活动测砧基面3垂直于尺架10时高于尺架10，活动测砧基面3镶嵌有硬质合金材料，尺架10一端安装有隔热装置11，此位置为操作时手持部分。

实施例2：

如图2和图3所示：一种角度千分尺，结构和实施例1基本相同，区别在于活动测砧2采用轴承钢或模具钢制作而成，尺架10采用可锻铸铁，测微螺杆5、尺架10镶硬质合金，活动测砧2的在尺架10上安装位置为2个，一个位置靠近尺架10一端的手持部分为位置2D，一个位置靠近尺架10另一端为位置1C。并配备基面长度不等的几个活动测砧，两个安装位置比较实用，因为测量工件的尺寸不同，设置2个的安装位置更适应不同尺寸、大小的测量工件。

实施例3：

如图4所示：需要完成的工件I是由第一件13，第二件14，第三件15三件组成的配合件，其中是由第一件13第二件14先组成配合，通过钻孔，再用圆柱销连接三件；配合后，第二件14与第一件13有两次正反配合，要求能达到配合尺寸，配合间隙的相关要求。而这其中，第二件14能否正反配合进去，其两个斜面的锉削控制是至关重要的一个环节。在传统的加工控制中，一般先是通过计算用游标卡尺控制A尺寸或B尺寸，再将工件放到正弦规上，利用正弦规和百分表打表控制两个斜面的对称度；这其中，用游标卡尺控制这个环节上就能产生很大的误差，尺寸相当不准确，很容易产生两个斜面锉削不到位或锉削过量现象。

图5是图4中所示的第二件14使用实施例1中一种角度千分尺进行工件测量方法的示意图。角度千分尺的使用方法包括如下步骤：在使用时，活动测砧2可绕测砧紧固螺钉旋转12，调出与第二件14相符的角度。(1)设定活动测砧2角度：先用I型万能角度尺或角度样板调好活动测砧基面3与尺架10基面之间的角度数值，并用测砧紧固螺钉12固定；(2)设定测量基准：再利用量块调出与上述图5中A尺寸相等的数值，将调好的量块放在活动测砧基面3与测微螺杆5测量基面之间，并与尺架基面接触、贴实,量块采用2号(83块)、1等00(K)级；旋转测微螺杆5使其与量块接触，注意旋转力不宜过大，防止将量块顶歪；这时千分尺所显示的数值，就是A尺寸在加工好后在本尺上应该达到的数值；(3)测量：将待加工第二件14进行粗加工，并再上述调整好的角度千分尺上测量，检查与要求尺寸的误差，再次加工，重复测量、加工的步骤直至达到要求尺寸。这样几处A尺寸的精确程度达到一致，精度等级大大提高，达到了千分尺所能显示的精度；由于A尺寸的精度提高，因此也就不存在两侧斜面加工不到位的现象，随之两侧斜面相对基准的对称问题也得到保证，免去了用百分表与正弦规打表测量对称度的环节，而利用传统的百分表与正弦规打表测量法，只能检测两斜面的对称程度，对于加工尺寸到不到位控制不了。

实施例4：

如图6所示：需要完成加工工件II也是一组由第四件16，第五件17，第六件18三件组成的配合件，其中是由第四件16、第六件18先组成配合，通过钻孔，再用四个圆柱销连接三件；配合后，第四件16与第六件18有两次正反配合，还有两次与第六件18换位后的配合，要求都能达到配合尺寸，及配合间隙的相关要求。这其中，第四件16两个斜面的锉削控制也是重要的一个环节。在传统加工控制中，一般也是通过计算用游标卡尺控制A尺寸，再利用正弦规控制两个斜面的对称度。而这其中，A尺寸就产生了很大误差，导致两个斜面锉削不到位或锉削过量现象。

图7是图6中所示的第六件18使用实施例2中一种角度千分尺进行工件测量方法的示意图。由于件1尺寸大，利用的时实施例2中一种角度千分尺靠近尺架另一端的位置，采用的是比较长的活动测砧，角度千分尺的使用方法包括如下步骤：在使用时，活动测砧1可绕测砧紧固螺钉旋转，调出与第六件18相符的角度。(1)设定活动测砧角度：先用I型万能角度尺或角度样板调好活动测砧基面3与尺架10基面之间的角度数值，并用测砧紧固螺钉12固定；(2)设定测量基准：再利用量块调出与上述图5中A尺寸相等的数值，将调好的量块放在活动测砧基面3与测微螺杆5测量基面之间，并与尺架10基面接触、贴实,量块采用2号(83块)、1等00(K)级；旋转测微螺杆5使其与量块接触，注意旋转力不宜过大，防止将量块顶歪；这时千分尺所显示的数值，就是A尺寸在加工好后在本尺上应该达到的数值(3)测量：将待加工第六件18进行粗加工，并再上述调整好的角度千分尺上测量，检查与要求尺寸的误差，再次加工，重复测量、加工的步骤直至达到要求尺寸。这样几处A尺寸的精确程度达到一致，精度等级大大提高，达到了千分尺所能显示的精度；由于A尺寸的精度提高，因此也就不存在两侧斜面加工不到位的现象，随之两侧斜面相对基准的对称问题也得到保证，免去了用百分表与正弦规打表测量对称度的环节，而利用传统的百分表与正弦规打表测量法，只能检测两斜面的对称程度，对于加工尺寸到不到位控制不了。

实施例5：

如图8所示，需要完成加工工件III是一组由第七件19，第八件20，第九件21三件组成的配合件。其中第七件19第八件20是两个形状大致相同的件，通过钻孔，用圆柱销和螺钉与第九件21连接形成配合，保证达到相关的配合精度：一是其外形配合尺寸合格，二是工件不论在何种情况下都能顺利的放入到由第七件19第八件20斜面形成的正方形槽中，达到间隙要求。而这其中，第七件19第八件20上两个斜面的锉削加工及控制精度问题又显露出来。加工及测量控制方法与上述两例一样，误差较大。

图9是图8中所示第七件19使用实施例2中一种角度千分尺进行工件测量方法的示意图。由于第七件19尺寸不大，利用的是实施例2中一种角度千分尺靠近尺架一端手持部位的位置，采用的是比较短的活动测砧2，角度千分尺的使用方法包括如下步骤：在使用时，活动测砧2可绕测砧紧固螺钉12旋转，调出与第七件19相符的角度。(1)设定活动测砧角度：先用I型万能角度尺或角度样板调好活动测砧基面3与尺架10基面之间的角度数值，并用测砧紧固螺钉12固定；(2)设定测量基准：再利用量块调出与上述图5中A尺寸相等的数值，将调好的量块放在活动测砧基面3与测微螺杆测量基面之间，并与尺架10基面接触、贴实,量块采用2号(83块)、1等00(K)级；旋转测微螺杆5使其与量块接触，注意旋转力不宜过大，防止将量块顶歪；这时千分尺所显示的数值，就是A尺寸在加工好后在本尺上应该达到的数值；(3)测量：将待加工第七件19进行粗加工，并再上述调整好的角度千分尺上测量，检查与要求尺寸的误差，再次加工，重复测量、加工的步骤直至达到要求尺寸。这样几处A尺寸的精确程度达到一致，精度等级大大提高，达到了千分尺所能显示的精度；由于A尺寸的精度提高，因此也就不存在两侧斜面加工不到位的现象，随之两侧斜面相对基准的对称问题也得到保证，免去了用百分表与正弦规打表测量对称度的环节，而利用传统的百分表与正弦规打表测量法，只能检测两斜面的对称程度，对于加工尺寸到不到位控制不了。

综上所述，在上述实施例中，不难看出，当加工中遇到带有斜面的加工部位时，其加工控制就成了一个重点与难点，虽然利用正弦规及百分表打表测量能控制其两个斜面的对称度，但是对于图中所示的A尺寸或B尺寸，利用游标卡尺测量只能控制大概尺寸，不是非常精确，利用传统的外径千分尺基本就不能测量，而斜面部位加工的好与坏，直接影响到工件的配合质量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种角度千分尺，包括尺架和测微螺杆总成，所述的测微螺杆总成与所述尺架的末端固定连接，所述测微螺杆总成包括测微螺杆、固定套筒、微分筒、测力装置及锁紧装置；其特征在于，所述尺架的上部设有尺架基面，所述尺架基面与测微螺杆的轴线相平行；所述尺架上设有活动测砧，所述活动测砧与所述尺架活动连接，所述活动测砧在靠近所述测微螺杆侧设有活动测砧基面。

2.根据权利要求1所述的一种角度千分尺，其特征在于，所述的测微螺杆的下母线与尺架基面之间设有间隙。

3.根据权利要求1所述的一种角度千分尺，其特征在于，所述的活动连接为用测砧紧固螺钉连接，所述活动测砧可绕所述测砧紧固螺钉旋转。

4.根据权利要求1～3任一项所述的一种角度千分尺，其特征在于，所述尺架基面上设有通槽，所述活动测砧安装在所述通槽中。

5.根据权利要求4所述的一种角度千分尺，其特征在于，所述尺架上设有至少一个所述活动测砧的安装位置。

6.根据权利要求5所述的一种角度千分尺，其特征在于，所述的安装位置为两个。

7.根据权利要求1～3任一项所述的一种角度千分尺，其特征在于，所述的活动测砧底端倒圆角，上端边缘与活动测砧基面夹角为锐角，活动测砧基面垂直于尺架时高于尺架。

8.根据权利要求1～3任一项所述的一种角度千分尺，其特征在于，所述活动测砧采用合金工具钢、轴承钢或模具钢制作而成，所述活动测砧基面镶嵌有硬质合金材料。

9.根据权利要求1～3任一项所述的一种角度千分尺，其特征在于，所述尺架上安装有隔热装置。

10.一种采用如权利要求1～9任一项所述角度千分尺的工件测量方法，包括如下步骤：

(1)设定活动测砧角度：用万能角度尺或角度样板调好活动测砧基面与尺架基面之间的角度数值，使其与待加工工件的倾斜面角度规定值相等，并用测砧紧固螺钉固定住活动测砧；

(2)设定测量基准：根据待测工件的实际加工尺寸准备与该尺寸相等数值的量块，将该量块放在活动测砧的测量面与测微螺杆测量基面之间，并使量块与尺架基面接触、贴实；旋转测力装置使测微螺杆的基面与所述量块一侧接触，这时千分尺所显示的数值，就是待加工工件需要加工的尺寸在加工好后在所述角度千分尺上应该达到的数值，即测量基准；

(3)测量：将待加工工件进行粗加工，并在通过步骤(2)调整好的角度千分尺上测量，检测其与要求尺寸的误差，再次加工，重复测量、加工的步骤直至达到要求尺寸。