可測(cè)量對(duì)稱度的萬能角度尺的設(shè)計(jì)*

□ 郭 茜 □ 陳曉杰

1.江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院無錫立信分院 江蘇無錫 2140002.無錫技師學(xué)院 江蘇無錫 214000

1 存在的問題

對(duì)稱度是限制被測(cè)直線、平面偏離基準(zhǔn)直線、平面的一項(xiàng)指標(biāo),公差帶是距離為公差,相對(duì)基準(zhǔn)中心線、平面對(duì)稱配置的兩平行直線、平面之間的區(qū)域。在樣板鑲配的鉗加工時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到一類沿工件中心線左右對(duì)稱有兩個(gè)角度面的情況,加工時(shí)既要保證兩個(gè)面的角度正確,又要保證兩個(gè)面的對(duì)稱度,如圖1所示。對(duì)這兩個(gè)面的對(duì)稱度進(jìn)行測(cè)量,常規(guī)方法為放置在劃線平板上,利用90°V形鐵使工件的被測(cè)面與劃線平板平行,如圖2所示。再使用杠桿百分表,分別測(cè)量?jī)蓚€(gè)面,如圖3所示。通過測(cè)量比較,判定誤差,并加工消除誤差來保證對(duì)稱度要求。

常規(guī)方法的優(yōu)點(diǎn)是測(cè)量結(jié)果比較準(zhǔn)確,但同時(shí)存在多方面缺點(diǎn)。

第一,操作相對(duì)復(fù)雜,需要操作者技術(shù)熟練,并且細(xì)致耐心,否則容易造成較大的測(cè)量誤差。

第二,由于測(cè)量設(shè)備數(shù)量有限,花費(fèi)在測(cè)量上的時(shí)間和輔助時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng),影響工件的整體加工效率。

第三,需要操作者具備一定的操作技術(shù)水平,初學(xué)者不能很好地掌握。

第四,測(cè)量時(shí)由多人多次交替測(cè)量,稍有不慎會(huì)發(fā)生磕碰,容易損壞量具。

針對(duì)常規(guī)方法的缺點(diǎn),筆者設(shè)計(jì)了可測(cè)量對(duì)稱度的萬能角度尺。

2 普通萬能角度尺功能

普通萬能角度尺又稱為角度規(guī)、游標(biāo)角度尺、萬能量角器,是利用游標(biāo)原理來直接測(cè)量工件角或進(jìn)行劃線的一種角度量具。普通萬能角度尺適用于機(jī)械加工中的內(nèi)、外角度測(cè)量,可以測(cè)量0°～320°外角與40°～130°內(nèi)角。普通萬能角度尺的讀數(shù)機(jī)構(gòu)是根據(jù)游標(biāo)原理制成的。主尺刻線每格為1°,游標(biāo)的刻線取主尺的29°等分為30格,即主尺與游標(biāo)一格的差值為2′。換言之,普通萬能角度尺的讀數(shù)精度為2′。普通萬能角度尺還有5′和10′兩種精度。普通萬能角度尺的讀數(shù)方法與游標(biāo)卡尺完全相同。

在鉗加工中,一般使用普通萬能角度尺測(cè)量工件的角度,通常的測(cè)量范圍是0°～320°,精度為2′。普通萬能角度尺主要由基尺、直尺、直角尺、主尺、游標(biāo)、扇形板等組成,實(shí)物如圖4所示,結(jié)構(gòu)如圖5所示。

3 創(chuàng)新設(shè)計(jì)

對(duì)普通萬能角度尺進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì),使之在測(cè)量角度的同時(shí)也可以用于測(cè)量對(duì)稱度。設(shè)計(jì)時(shí),在基尺面上標(biāo)注刻度線,利用刻度線測(cè)量有對(duì)稱度要求的面與同一個(gè)基準(zhǔn)間的位置距離,基于工件對(duì)稱度基準(zhǔn)線與基尺刻度線的對(duì)應(yīng)關(guān)系,兩次測(cè)量距離越接近,表示對(duì)稱度越高,以此判斷是否符合對(duì)稱度要求。創(chuàng)新設(shè)計(jì)后的萬能角度尺實(shí)物如圖6所示。

4 優(yōu)點(diǎn)

創(chuàng)新設(shè)計(jì)后的萬能角度尺具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1) 工具單一,操作簡(jiǎn)便,操作者容易掌握;

(2) 滿足一般加工測(cè)量場(chǎng)合的需求,彌補(bǔ)百分表測(cè)量的不足;

(3) 節(jié)省測(cè)量時(shí)間和測(cè)量輔助時(shí)間,可以提高工作效率;

(4) 操作者經(jīng)過一段時(shí)間訓(xùn)練后,可以熟練掌握,能夠達(dá)到較高的測(cè)量精度。

創(chuàng)新設(shè)計(jì)的萬能角度尺對(duì)于學(xué)校學(xué)生考試等測(cè)量受限制的場(chǎng)合有一定實(shí)用意義,且目前市場(chǎng)中尚未發(fā)現(xiàn)有類似產(chǎn)品。

5 測(cè)量方法

以下介紹應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計(jì)的萬能角度尺測(cè)量對(duì)稱度的方法。

在工件上有對(duì)稱度要求的兩個(gè)面上劃出合適的測(cè)量基準(zhǔn)線,如圖7所示。

工件底面與基尺基準(zhǔn)面緊貼,慢慢移動(dòng),使1號(hào)面與直尺測(cè)量邊慢慢接觸,如圖8所示。此時(shí),觀察工件上的基準(zhǔn)線在基尺刻度線上的位置,準(zhǔn)確讀數(shù),并做記錄。必要時(shí)可以多測(cè)幾次,記錄平均數(shù)。

工件底面與基尺基準(zhǔn)面緊貼,慢慢移動(dòng),使2號(hào)面與直尺測(cè)量邊慢慢接觸,如圖9所示。此時(shí),觀察工件上的基準(zhǔn)線在基尺刻度線上的位置,準(zhǔn)確讀數(shù),并做記錄。必要時(shí)可以多測(cè)幾次,記錄平均數(shù)。

兩次測(cè)量后的讀數(shù)之差,就是兩個(gè)被測(cè)面的對(duì)稱度誤差。

6 結(jié)束語

筆者設(shè)計(jì)的可測(cè)量對(duì)稱度的萬能角度尺操作流程簡(jiǎn)單,操作難度降低,沒有基礎(chǔ)的操作者也能夠較快掌握。應(yīng)用這一萬能角度尺,可以節(jié)省測(cè)量時(shí)間和測(cè)量輔助時(shí)間,提高對(duì)稱度測(cè)量的效率和正確率。