锥角的测量与测量误差分析

　　随着新的锥度不断产业化,对所有量规的质量稳定提出新的要求,大量的量规锥角测量工作需要探讨其可靠性及高效性。锥角的测量一般配有相应的锥度量规,为了保证产品零件的测量锥角、锥度检验标杆等的锥度一致性,就锥角的测量、测量误差进行分析。

　　1　锥角测量

　　锥度测量主要分两种测量方法:

　　(1)用统一锥体为基础测量新制的锥体为了保证量值的正确传递,用正弦规进行比较测量,锥度误差与统一基准相比较,用正弦规检验合格后,再用统一基准套规进行校核,接触面积按涂色评定办法,涂层厚度不超过2μm,三条线接触长度不小于95%,一般以图样上标注的接触长度为测量依据,且靠近大端进行过渡接触。正弦规是利用三角函数原理测量角度的一种精密量具。它的测量结果需要用直角三角形的正弦函数关系来计算。正弦规由一准确的钢质长方体和两个精密圆柱组成。两个圆柱的直径相同,它们的中心距要求很精确,一般有l00mm和200mm两种。量块它是零件制造时的长度标准。在机械制造中量块可用来检定和校准量仪和量具,在机械加工中直接用于测量某些公差等级较高的零件尺寸,使用时可将几块量块组合成所需要的尺寸。

　　(2)没有统一锥体为基准测量新制的锥体

　　①量规误差δh与锥角δα误差的关系:

　　首先计算正弦规所垫量块尺寸,正弦规所垫量块通常按式(1)计算

　　式中:L为—正弦规两圆柱中心距;α—被测工件锥角;h—正弦尺所垫量块高度。如图1所示:正弦规所垫量块为小于或等于四等量块且一般不超过五块。h的理论尺寸由式(1)计算得出,它的实际尺寸是所用各块量块的鉴定尺寸的和,因此量块的组合尺寸与理论尺寸有可能不一致,当少垫了δ_h,相当于降低了工件小端,使测得锥角值假象变大,本来锥角值等于基本值的工件,测量结果却是大于基本值α,反之当多垫了δ_h,相当于抬高了工件的小端,使测得锥角值假象变小,本来锥角等于基本值的工件,测量结果却是小于基本值α。

　　多垫或少垫δh造成的锥角误差如何计算的呢?

　　在不考虑正弦规两圆柱中心距误差的影响,只考虑δh对的影响,则有

　　(式(2)推导过程从略)

　　式(2)说明不仅与δh有关,也与所用的正弦规两圆柱中心距L和被测角α的大小有关,被测角α是一个定值,δh与L的比值越小,这就应该根据量块误差的实际情况合理的选择正弦规。当选择δh与L的比值最小时,锥角误差也就降到了最低程度,要修正由于多垫或少垫δh造成的系统误差,只需将δh的大小和符号(多垫为正,少垫为负)代入式(2)中,计算出后再与测量的角度α相加即可。因此,工作的实际锥角为: