专利名称:锥孔千分尺的制作方法
本实用新型涉及各种锥孔的锥度及直径的测量。
在锥孔加工、测量时，锥孔的直径及锥度都不能直接量得，一般是采用间接的方法或用相对的比较测量得到的。目前在锥孔加工中控制锥孔直径及锥度通常用以下几种方法(1)使用锥度大端台阶塞规或锥度刻线塞规检验。一种塞规只能测一种锥孔，而且当锥孔的直径公差小、锥度大时，不易保证要求。
(2)使用通用量法。用钢球、量块、千分尺等测数，通过计算求锥孔的直径及锥度。此法计算复杂，不易掌握。
(3)用其他精密仪器测量。这类仪器贵重、稀少，同时在锥孔加工过程中，操作者不便直接使用。
发明锥孔千分尺的目的是为了能使用一种工具测量一定范围内的各种锥度的锥孔。
锥孔千分尺的结构。锥孔千分尺采用内径三爪千分尺的基本结构(见附图)。将螺纹轴套8左端螺纹改为光轴与心杆3精密配合，用螺钉4紧固。测环1可在心杆3上滑动，调整距离L1后，用螺钉2紧固(L1为测环及三个量爪弧面最大直径处两横截面之距离)。量爪6及测环1在轴向截面均为R元弧，R大小可在3——6mm内选取，但要求两者尺寸一致，允差0.01。
锥孔千分尺的原理。锥孔千分尺利用锥孔直径、长度、锥度相互关系的原理测量锥孔的锥度及直径。例如所测锥孔大端直径D为 φ24±0.01，锥度K为120。根据已知条件选测环直径d、长度L1，若取d＝φ21mm，计算后，L1＝57mm，调整L1，并用螺钉2紧固。测量时，先使千分尺测环与锥孔密切接触后，顺时针旋转测力装置10，当三个量爪于锥孔紧密接触时，千分尺读数，读数W＝d＋K·L1＝φ23.85时，表示锥度K已符合要求。继续加工，当螺纹轴套A面靠紧锥孔端面，千分尺读数W＝D－E时，锥孔直径φ24±0.01即达到要求。
E＝2L·tgα＋R·tgα·sinα设L＝10±0.005，R＝3±0.03，则E＝20·tgα＋6tgα·sinα。
式中E－各种锥孔的定值，R－测环及量爪元弧半径，α－锥孔的斜角。
使用锥孔千分尺读数W＝D－E的方法也适用于内径及外径两爪千分尺对锥体内、外直径进行测量。
锥孔千分尺的测量精度。锥孔千分尺同内径三爪千分尺的分度值是相同的，但是用于测量锥孔直径时，由于尺寸L的公差±△L的影响，造成锥孔直径测量误差△D。若三个量爪轴线对名义位置的偏移均在上偏差＋△L或下偏差－△L，△D＝±2L·tgα；若三量爪的偏差分别在公差带±△L内任意分布，△D相互消除一部分，故△D＜±2△L·tgα因此，△Dmax＝±2△L·tgα。
△D与斜角α成正比，若取α＝15°，则△Dmax＝±(2×0.005·tg15°)＝±0.0026。
可见，锥孔千分尺测量锥孔直径的误差仅比内径三爪千分尺增加±0.0026，其示值误差为±0.007。
锥孔的锥度是由测环直径d、千分尺读数W及长度L1三尺寸决定的。d取实测值，设△d＝±0.002；△L2＝±0.05；△W＝±0.0046，取L1＝30－60mm，计算锥角测量误差△2α，△2α＝arc tg( (±△W±△d)/(I1±△L1) )，整理后得△2α＝±9″－±46″。
锥孔千分尺测量锥孔与现有技术相比，现有技术中，使用塞规只能测量特定锥孔，使用通用量法，计算、测量复杂，工效不高；锥孔千分尺能用于一定范围内的各种锥孔的测量，通用性好，方法简单，测量精度高，具有较好的技术、经济效果。
锥孔千分尺除增加测环1、心杆3及螺钉2外，其余采用内径三爪千分尺的结构。顺时针转动测力装置10，测微螺杆7在螺纹轴套8中旋转，同时沿轴向移动，于是在测微螺杆左端的方型园锥螺纹推动在它园周上均匀分布的三个量爪6在半径方向移动。扭簧5的弹力使三个量爪与方型园锥螺纹相互啮合，并随着测微螺杆的进退而伸缩。由于方型园锥螺纹的径向螺距为0.25mm，测微螺杆顺时针旋转一周，各量爪在半径方向移动0.25mm，园周直径方向增大0.5mm，微分筒9有100条刻线，每格0.005，这就是锥孔千分尺的分度值。在螺纹轴套8上增加一个定位面A，A面到三量爪轴线组成之平面的距离为L，尺寸L的公差△L直接影响锥孔直径的测量精度，应严加控制。
实施方案说明(1) 为测量各种尺寸、锥度的孔，心杆及测环尺寸可做成各种规格。例如锥孔大端直径φ17－φ40，锥角2α从0°－30°，心杆做成六种φ5×25、φ5×40、φ10×25、φ10×50、φ16×30、φ16×55。
测环直径dφ9、φ11、φ13、φ15、φ17、φ18、φ19、φ20、φ21、φ22、φ23、φ24、φ25、φ27、φ28、φ30、φ32、φ34、φ36、φ38。
(2) 为减少测环数量，将测环与心杆做成锥度配合，测环在心杆上移动，产生弹性变形，其直径增大。
(3) 由于测量中，常需用E值，可将常用锥度E值计算、列表，方便使用。
(4) 测量锥度时，需调整尺寸L1，因L1不易控制，可以控制尺寸L2来保证L1。L2为测环1右端面到心杆3内端面的距离，设计使L2＝L1－c，c为固定值。
权利要求
1.一种测量锥孔的千分尺，其特征是在内径三爪千分尺螺纹轴套[8]上装有测环[1]、心杆[3]，该螺纹轴套上有定位面A。
2.根据权利要求
1所述的锥孔千分尺，其特征是测环〔1〕及心杆〔3〕做成各种规格。
3.根据权利要求
1所述的锥孔千分尺，其特征是三个量爪〔6〕在轴套〔8〕轴向均为R弧面，其大小与测环〔1〕R弧面相同。
4.根据权利要求
1所述的锥孔千分尺，其特征是用螺钉〔2〕定位测环〔1〕，用螺钉〔4〕定位心杆〔3〕。
专利摘要
锥孔千分尺是用于测量锥孔的锥度及直径的千分尺。它利用锥孔直径、长度和锥度相互关系的原理实现对锥孔的测量，克服了现有技术中的锥孔测量工具的局限性，能对锥角从0°-30°范围内的锥孔进行测量。测量锥孔直径精度±0.005；测量锥角精度±9″-±46″。同现有锥孔测量技术相比，能显著的提高技术、经济效果。
文档编号G01B3/00GK86202329SQ86202329
公开日1987年10月3日 申请日期1986年4月29日
发明者王建业 申请人:王建业导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan