大圆弧测量

　　在机加工过程中,对工件大圆弧尺寸精度的加工及检验,往往由于工件异形或圆弧圆周小于半圆(如扇形)而无法直接测量。为此,我们设计了一种专用工具,满足了在加工过程中测量和检验的需要。

　　1结构

　　如图1所示,基础板为一小型平板,先设定其纵向中心线,再设定零线与纵向中心线垂直。在零线上以纵向中心线为基准对称加工出等距离定位孔。各孔需与基础板平面有较高的垂直精度,孔内插入定位销。装表夹具如图2所示。T型块由螺栓固定于基础板上,表杆中心线在基础板上的投影需与纵向中心线重合。

　　2计算与测量精度

　　如图3所示,以凸圆弧为例,设定位销中心距为L,工件圆弧半径为R,定位销直径为d,R顶部到零线距离为h,并且零线以上h值为正值,以下为负。另设R1为标准值,R为需检测计算出的R的实际值相对于R1的偏差,h1为标准值,h为h的实际值相对于h1的偏差,可从千分表上直接读出数值。

　　(1)公式推导

　　由图3可得如下关系式:

　　从式(4)、(5)可以看出,R与d、L、h、h1(标准值)有关,现d、L为定值,h可从千分表读出,只要求出h1的标准值,将其代入式(4)或式(5),即可求得R。

　　(2)h1标准值的计算

　　由式(1)整理可得

　　将d、L及工件的R1代入式(6)或式(7),即可计算出h1。

　　(3)测量的精度

　　对式(6)而言,当d、L为定值时,两边取变量R的微分得

　　则K值随L数值的增大而增大;即对相同R,L越大,$h越大,千分表反映变化量越大,测量精度越高。

　　3使用

　　见图4,以凸圆弧为例,该工具使用步骤如下。

　　(1)调整表

　　首先将被测工件R1代入式(6)或式(7)计算出h1;其次,将小平尺紧靠两定位销,在其上放置标准量块,量块高度尺寸应等于(d/2)+h1,然后将千分表测头打在量块上,将表盘调整到零位。

　　(2)检测

　　被测工件凸(凹)圆弧需紧贴两定位销,并轻轻转动工件,根据千分表不同的示值变化量读出h,代入式(4)或式(5)可计算出不同的R。这样,圆弧每一个点的R实际值均可测得。

　　综上所述,选用该工具测量不同精度的大圆弧时,只要合理选定两定位销中心距和测量用表,即可满足加工过程测量及检验要求。

　　作者单位:济南二机床集团有限公司