[其他]读数圆柱角尺

说明书

本实用新型属于长度测量技术（G01B）

在已有的技术中检验零件或部件有关表面的垂直度时，其测量技术通常是采用圆柱角尺。在直角尺检定规程JJG61－60中规定的圆柱角尺型式，目前它是检验垂直度较为精确的型式之一。它是一个垂直圆柱体〔A〕，它的垂直圆柱面与底面垂直精度高，其优点是：结构简单、易制成较高精度。但也存在缺点：即在检验垂直度过程中用标准光隙法、用塞尺试塞法、用量块试塞法读取垂直度误差值时，检验效率低，读数精度低，且需要附加量具。

为了解决已有技术的上述缺点，特提出本实用新型。其基本构思是：垂直圆柱体A的圆柱面与底面倾斜一个小角度△α，而形成一个倾斜圆柱体〔1〕，当倾斜圆柱体表面的某一素线与被测面所夹的间隙调至均匀后，用装在倾斜圆柱体〔1〕上面的对准尺〔5〕对准被测面与圆柱体的切点，在对准尺〔5〕对准的度盘（在圆柱体上面）上读出被测件的垂直度误差，代替已有技术应用垂直圆柱体〔A〕和附加测量工具检验垂直度误差的检验技术。这种读数圆柱角尺，可以在一个较宽尺寸范围内检验垂直度误差。倾斜圆柱体〔1〕的高度一般可做成200mm至1000mm，最佳高度为250mm；直径一般为φ70mm至φ160mm，最佳直径为φ80mm；底面与圆柱体面的倾斜角度△α一般为0.02865°至0.00573°，最佳倾角为0.02292°。倾斜圆柱体〔1〕的长径尺寸可在一个较宽范围内变化，一般为200mm×φ70mm至1000mm×φ160mm，最佳长径尺寸为250mm×φ80mm。

本实用新型的测量原理是先将带有精确小角度底面的倾斜圆柱体〔1〕与被测工件（如图3）被测方箱〔14〕都放在同一基准平面〔15〕上，然后转动倾斜圆柱体〔1〕，使其某一素线与被测表面所夹的间隙目测均匀为止，再转动手把〔5〕，使其上的刻线〔13〕对准倾斜圆柱体〔1〕的素线与被测表面的切点，并用指标线〔13〕所对的读数盘〔2〕上读出读数，该读数称之为E，按下式计算出方箱〔14〕被测边的垂直度偏差值f（μm）：

f＝E×H₁

E－单位长度的偏差值（μm）

H₁－方箱〔14〕的高度（mm）

本实用新型可以检验相应尺寸1级及1级以下内、外直角尺或零、部件有关表面的垂直度偏差。被检垂直度表面的长边尺寸范围为200mm至1000mm，最佳尺寸为250mm。

本实用新型与已有技术相比，所具有的优点是：

（1）用读数圆柱角尺检验垂直度过程中，不需要建立标准间隙，也不需要使用塞尺、量块等附件来试塞，测量方便、效率高；

（2）将读数圆柱角尺置于精确平板上并靠在特制的刀口形V型块〔19〕上，由于倾斜圆柱体〔1〕是倾斜的，当轻转倾斜圆柱体〔1〕时，可以用来检验测微表的灵敏度；

（3）由于倾斜圆柱体〔1〕的倾角制造工艺、精度容易得到保证，且不受试塞法塞尺尺寸间隔的限制，因此读数圆柱角尺比已有垂直圆柱角尺具有更高的测量精度；

（4）对准尺〔5〕可以绕倾斜圆柱体〔1〕的轴线转动并用以对正工件被测素线，它又可绕螺钉〔4〕转动，兼做手把，携带方便。

图1是已有技术的圆柱角尺示意图，它是一个垂直圆柱体〔A〕，H表示圆柱角尺的高度，φd表示圆柱角尺的直径。

图2是本实用新型读数圆柱角尺的结构图。在带有小角度△α的倾斜圆柱体〔1〕的两端焊有上圆盘〔10〕及下圆盘〔11〕，连接盘〔8〕通过螺钉与上圆盘〔10〕连接，转轴〔3〕装在连接盘〔8〕的中心孔中，转轴〔3〕通过垫圈〔6〕和两个螺母〔7〕与连接盘〔8〕连接，刻度盘〔2〕装在连接盘〔8〕上，并用顶螺丝〔9〕固定。对准尺〔5〕通过螺钉〔4〕与转轴〔3〕相连，φd及H分别表示倾斜圆柱体〔1〕的直径与高度。〔12〕是读数圆柱角尺的标牌。

图3是用读数圆柱角尺检测方箱〔14〕外直角误差的示意图。倾斜圆柱体〔1〕与方箱〔14〕同时置于0级平板〔15〕的工作面上，H₁表示被测边的高度，〔13〕是对准尺〔5〕的指标线，〔2〕为刻度盘。

图4是用读数圆柱角尺检测直角尺〔16〕内直角偏差的示意图。倾斜圆柱体〔1〕置于直角尺〔16〕的宽边面上，H₂是其被测高度，指标线〔13〕是对准尺〔5〕上用以对准度盘〔2〕上的刻度线。