CN110081789A - 一种三点式外径千分尺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种三点式外径千分尺，所述千分尺包括第一微分头、尺架、辅助装置、定位装置；其中，第一微分头、辅助装置、定位装置分别和尺架连接，第一微分头的测微螺杆和定位装置相对；第一微分头、辅助装置和定位装置可对待测工件形成三点定位。该外径千分尺能一次性准确测量工件的外圆直径。
Description
技术领域
本发明属于测量工具领域，具体来说，涉及一种外径千分尺。
背景技术
外径千分尺，也叫螺旋测微器，是用来测量物体外径或者厚度的测量工具。目前，精度要求比较高的工件，测量物体时往往使用外径千分尺。但是测量物体外径时，现有技术中存在两个问题：(1)目前现有的外径千分尺测量工件时只有两个点接触工件外圆，但是随着工件外径的增大，测量难度就增大。测量时，两个点有时候不在工件的直径上，从而导致测量值小于工件的实际值。特别是外径比较大的工件，往往测量出不同的值。这大大的浪费了时间，效率低下。如果测量错误，工件就会报废，损失更大。(2)目前，外径千分尺调零用半圆扳手调节固定套筒。调节的时候，先松开固定小螺栓，然后用半圆扳手调节固定套筒对零，再固定小螺栓。螺栓小、工具小，不好操作，有时候还对不准，比较麻烦。
发明内容
技术问题：本发明所要解决的技术问题是：提供一种三点式外径千分尺，能一次性准确测量工件的外圆直径。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明实施例采用以下技术方案：
一种三点式外径千分尺，所述千分尺包括第一微分头、尺架、辅助装置和定位装置；其中，第一微分头、辅助装置、定位装置分别和尺架连接，第一微分头的测微螺杆和定位装置相对；第一微分头、辅助装置和定位装置可对待测工件形成三点定位。
作为优选例，所述辅助装置包括标杆、锁紧装置；所述尺架中设有通孔，标杆位于通孔中，标杆的两端位于通孔外侧；锁紧装置连接在尺架的表面，锁紧装置可锁紧标杆；标杆的表面标有刻度。
作为优选例，所述辅助装置还包括测量定位部，所述测量定位部和标杆的测量端固定连接，且测量定位部和标杆垂直布设。
作为优选例，所述辅助装置还包括勾头平键，所述尺架中设有键槽，勾头平键位于键槽中，标杆的表面与勾头平键的表面接触，锁紧装置通过对勾头平键施力锁紧标杆。
作为优选例，所述辅助装置还包括端盖，端盖固定在尺架通孔的外端。
作为优选例，所述辅助装置还包括限位件，限位件和标杆的自由端固定连接。
作为优选例，所述定位装置为测砧。
作为优选例，所述定位装置为第二微分头，且第二微分头的测微螺杆和第一微分头的测微螺杆相对。
作为优选例，设辅助装置至第一微分头的测微螺杆轴线的距离为a，待测工件的半径为r，测微螺杆底面的长度或者直径为L1，定位装置和待测工件接触部位的长度或者直径为L2；如果L1≥L2，那么测量时，r-L2/2≤a≤r+L2/2；如果L1＜L2，那么测量时，r-L1/2≤a≤r+L1/2。
有益效果：与现有技术相比，本发明实施例的三点式外径千分尺，能一次性准确测量工件的外圆直径。本发明实施例的一种三点式外径千分尺，包括第一微分头、尺架、辅助装置和定位装置。第一微分头、辅助装置、定位装置分别和尺架连接，第一微分头的测微螺杆和定位装置相对。第一微分头、辅助装置和定位装置可对待测工件形成三点定位。利用上述三点式外径千分尺测量时，先预估待测工件的直径，然后调节辅助装置，使得辅助装置位于合适的位置，最后将待测工件置于第一微分头和定位装置之间，调节第一微分头的测微螺杆，使得待测工件同时和第一微分头的测微螺杆、定位装置、辅助装置接触。通过读取第一微分头的读数，即为待测工件的直径。三点定位，实现了一次测量，即可精准读取待测工件的直径。
附图说明
图1是本发明实施例的一种结构示意图；
图2是本发明实施例的另一种结构示意图；
图3是本发明实施例的尺架结构示意图；
图4是本发明实施例的辅助装置的标杆可以左右偏差位置示意图。
图中有：第一微分头1、尺架2、辅助装置3、标杆301、锁紧装置302、测量定位部303、勾头平键304、端盖305、限位件306、定位装置4、测砧401、第二微分头402、待测工件5。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例的技术方案进行详细的说明。
如图1所示，本发明实施例的一种三点式外径千分尺，包括第一微分头1、尺架2、辅助装置3和定位装置4。第一微分头1、辅助装置3、定位装置4分别和尺架2连接，第一微分头1的测微螺杆和定位装置4相对。第一微分头1、辅助装置3和定位装置4可对待测工件5形成三点定位。
利用上述三点式外径千分尺测量时，先预估待测工件5的直径，例如，用游标卡尺测量待测工件5，得出一个预估值，然后调节辅助装置3，使得辅助装置3位于合适的位置，最后将待测工件5置于第一微分头1和定位装置4之间，调节第一微分头1的测微螺杆，使得待测工件5同时和第一微分头1的测微螺杆、定位装置4、辅助装置3接触。通过读取第一微分头1的读数，即为待测工件的直径。
上述实施例的外径千分尺，通过对待测工件5三点定位，从而实现对待测工件5外径的准确测量。该测量过程一次即可完成，不用反复多次。与现有技术相比，本实施例的三点式外径千分尺，大大提高了测量精度和测量效率。
作为优选例，所述辅助装置3包括标杆301和锁紧装置302。尺架2中设有通孔，标杆301位于通孔中。标杆301可在通孔中移动。标杆301的两端位于通孔外侧。锁紧装置302连接在尺架2的表面，锁紧装置302可锁紧标杆301。当标杆301移动到合适位置时，用锁紧装置302锁紧标杆301。锁紧装置302可与现有技术中千分尺中的锁紧装置采用相同的结构，只要能锁紧标杆即可。标杆301的表面标有刻度。辅助装置3是本实施例的外径千分尺对待测工件5三点定位的一个基点。现有技术中，测量待测工件5时，只有两个基点，即测砧和微分头1。本优选例中，增加了辅助装置3，将标杆301作为第三个基点，参与对待测工件5外径的测量。标杆301上标有刻度，可以作为待测工件5的直径。例如，如图1所示，通过游标卡尺预测待测工件5的直径为40mm，那么调节标杆301，使得标杆301的刻度40mm和尺架2内侧边相对。
为保证测量的准确性，作为优选例，所述辅助装置3还包括测量定位部303，所述测量定位部303和标杆301的测量端固定连接，且测量定位部303和标杆301垂直布设。测量定位部303和待测工件5接触。测量定位部303和标杆301垂直布设。当标杆301水平时，测量定位部303处于竖直状态。
作为实例，通孔的中心，孔距测量最大工件直径中心向下偏移5mm，测量定位部303测量面设计长度为20mm。以测量范围在25～50范围内的外径千分尺为例：两者配合起来可以测量25～50mm范围内的任何一个尺寸。
作为优选例，所述辅助装置3还包括勾头平键304，所述尺架2中设有键槽。勾头平键304位于键槽中，标杆301的表面与勾头平键304的表面接触，锁紧装置302通过对勾头平键304施力锁紧标杆301。如图3所示，尺架2中间设有通孔和侧边设有键槽，将标杆301穿进孔内。标杆301标有刻度的平面与键槽平面相对，然后把勾头平键304放进键槽内，勾头朝尺架2的外侧，然后用螺钉把端盖305固定在尺架2上，然后旋转锁紧装置302手柄，通过螺钉压紧勾头平键304和标杆301，并确保测量定位部303和第一微分头1的测微螺杆平行度。
作为优选例，所述辅助装置3还包括端盖305，端盖305固定在尺架2通孔的外端，且端盖305朝向标杆301的自由端。设置端盖305，是为了避免勾头平键304在移动过程中移出通槽，定位勾头平键304。
作为优选例，所述辅助装置3还包括限位件306，限位件306和标杆301的自由端固定连接。标杆301和测量定位部303连接的一端为测量端，另一端为自由端。限位件306和标杆301的自由端固定连接。通过拨动限位件306，实现标杆301在通槽中的移动。
作为优选例，所述定位装置4为测砧401。测量时，测砧和待测工件5相触。测砧是与待测工件5相触的一个基点。
作为优选例，设测量时，辅助装置3至第一微分头1的测微螺杆轴线的距离为a，待测工件的半径为r，测微螺杆底面的长度或者直径为L1，定位装置4和待测工件接触部位的长度或者直径为L2；如果L1≥L2，那么r-L2/2≤a≤r+L2/2；如果L1＜L2，那么r-L1/2≤a≤r+L1/2。如果定位装置4为测砧，那么测砧顶面的长度为L2。如果定位装置为第二微分头，那么第二微分头的测微螺杆的直径为L1。这样设置，确保待测工件5的最大直径的两个端点位于定位装置和辅助装置上。采用上述实施例的辅助装置3时，辅助装置3至第一微分头1的测微螺杆轴线的距离为a，是指辅助装置3中的测量定位部303顶部至第一微分头1的测微螺杆轴线的距离为a。
上述实施例的千分尺，在测量工件外径时，先根据待测工件5的外径大概尺寸(可以用游标卡尺测量)，以尺架边为基准，调整与第一微分头1的测微螺杆垂直方向上的标杆301的尺寸3mm仅为示例。作为一实例，如图4所示，待测工件5可以左偏至图4中5-2位置，距第一微分头1测微螺杆中心3mm；也可以右偏至图4中5-3位置，距第一微分头1测微螺杆中心3mm，只要不超过±3mm。这样始终保证第一微分头1的测微螺杆端面和定位装置4(即测砧或者第二微分头)的端面在待测工件5的最大直径上。当待测工件5位于图4中的5-1位置时，表示待测工件5位于中间位置，没有向左或向右偏移。之所以选择±3mm，是因为现有常用的测微螺杆的直径6.5mm，标杆301的尺寸调整单边误差只要不超过测微螺杆的半径3.25mm即可，本实例中选择3mm。在测量时，将标杆301上的测量定位部303测量面和定位装置4(即测砧或者第二微分头)的端面接触工件的外圆上，旋转第一微分头1上的测微螺杆的端面到工件的外圆上。这就能一次性准确测量工件的外圆直径。
作为一实例，标杆301的主刻度每一格是0.5mm，但是标杆301在测量工件的一侧，每移动一格，工件外径变化1mm，所以在标杆301的主刻度上移动一格代表移动1mm。在主刻度的每一格相邻两个刻度线的中间对面又加了一个刻度线，将主刻度的每一格分成了两小格，每移动一格小格，表示工件外径变化0.5mm，和第一微分头1主刻度读法一样。
标杆301的主刻度的标注是以第一微分头1的测微螺杆侧面和尺架2的内侧面为基准来设计的。因为第一微分头1的测微螺杆的直径正常是6.5mm，将第一微分头1的测微螺杆旋转到最小值，再移动标杆301，使标杆301的测量定位部303测量面与第一微分头1的测微螺杆侧面平行接触，这时标杆301的主刻度是以尺架3的内侧面为基准，即设计为6.5刻度。
比如：如图4所示，测量工件左右的工件，先松开辅助装置3的锁紧装置302，调整标杆301的刻度为40(调整误差尺寸可以格，因为测微螺杆的直径6.5mm，只要标杆的尺寸调整单边误差不超过测微螺杆的半径3.25mm就行)，然后将辅助装置3的锁紧装置302锁紧，将定位装置4和测量定位部303的测量面与待测工件外径接触；旋转第一微分头1，将第一微分头1的测微螺杆端面接触到待测工件外表面。这样，三点接触待测工件外表面，可以一次性准确测量待测工件的外径尺寸。
作为优选例，所述定位装置4为第二微分头402，且第二微分头402的测微螺杆和第一微分头1的测微螺杆相对。设置第二微分头402，除了起到一个测量基点的作用外，还可以起到调零作用。第二微分头402的结构和第一微分头1的结构相同。第二微分头402的尺寸可以小于第一微分头1的尺寸。第二微分头402包括测微螺杆、固定套筒、微分筒、测力装置、锁紧装置。该优选例中，调零过程为：先将第一微分头1上的测微螺杆旋转到最小刻度并对零，然后将第一微分头1的锁紧装置锁紧，接着将通用千分尺的校棒置于第一微分头1上的测微螺杆端面和第二微分头402的测微螺杆端面之间，然后旋转第二微分头402的测力装置；当旋转到最小值时，将第二微分头402的锁紧装置锁紧，然后松开第一微分头1的锁紧装置，旋转第一微分头1的测微螺杆，将校棒退出。这样就完成了千分尺调零。该方法，千分尺对零方式快捷、方便、准确。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。
Claims (9)
1.一种三点式外径千分尺，其特征在于，所述千分尺包括第一微分头(1)、尺架(2)、辅助装置(3)和定位装置(4)；其中，
第一微分头(1)、辅助装置(3)、定位装置(4)分别和尺架(2)连接，第一微分头(1)的测微螺杆和定位装置(4)相对；第一微分头(1)、辅助装置(3)和定位装置(4)可对待测工件(5)形成三点定位。
2.按照权利要求1所述的外径千分尺，其特征在于，所述辅助装置(3)包括标杆(301)、锁紧装置(302)；所述尺架(2)中设有通孔，标杆(301)位于通孔中，标杆(301)的两端位于通孔外侧；锁紧装置(302)连接在尺架(2)的表面，锁紧装置(302)可锁紧标杆(301)；标杆(301)的表面标有刻度。
3.按照权利要求2所述的三点式外径千分尺，其特征在于，所述辅助装置(3)还包括测量定位部(303)，所述测量定位部(303)和标杆(301)的测量端固定连接，且测量定位部(303)和标杆(301)垂直布设。
4.按照权利要求2所述的三点式外径千分尺，其特征在于，所述辅助装置(3)还包括勾头平键(304)，所述尺架(2)中设有键槽，勾头平键(304)位于键槽中，标杆(301)的表面与勾头平键(304)的表面接触，锁紧装置(302)通过对勾头平键(304)施力锁紧标杆(301)。
5.按照权利要求4所述的三点式外径千分尺，其特征在于，所述辅助装置(3)还包括端盖(305)，端盖(305)固定在尺架(2)通孔的外端。
6.按照权利要求2所述的三点式外径千分尺，其特征在于，所述辅助装置(3)还包括限位件(306)，限位件(306)和标杆(301)的自由端固定连接。
7.按照权利要求1所述的三点式外径千分尺，其特征在于，所述定位装置(4)为测砧(401)。
8.按照权利要求1所述的三点式外径千分尺，其特征在于，所述定位装置(4)为第二微分头(402)，且第二微分头(402)的测微螺杆和第一微分头(1)的测微螺杆相对。
9.按照权利要求1所述的三点式外径千分尺，其特征在于，设辅助装置(3)至第一微分头(1)的测微螺杆轴线的距离为a，待测工件的半径为r，测微螺杆底面的长度或者直径为L1，定位装置(4)和待测工件接触部位的长度或者直径为L2；如果L1≥L2，那么测量时，r-L2/2≤a≤r+L2/2；如果L1＜L2，那么测量时，r-L1/2≤a≤r+L1/2。
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