正弦规测量燕尾配合件角度的原理与方法.docx

正弦规测量燕尾配合件角度的原理与方法柴学宝( 天津工程师范学院 , 天津市30 022 2)摘 要 : 正弦规作为一种精密的量具 , 在测量零件角度 、圆锥锥角方面发挥着非常好的功能 。拓展正弦规的使用范围 , 使用正弦规测量燕尾配合角度的方法及原理 , 进一步阐述了其测量方法精度高 , 同时避免了传统测量方法中 使用量具数量多 , 操作繁杂 , 效率低等不足 。关键词 : 正弦规 ; 测量 ; 燕尾配合角度 ; 测量柱中图分类号 : T G823文献标识码 :A文章编号 : 1673 - 582 X ( 2009) 02 - 0024 - 03正弦规是配合使用量块按正弦原理组成标准角度 ,用以在水平方向按微差比较方式测量工件角度和内 、外锥体的一种精密量具 ,测量精度可以达到 ±3 ～ ±1 ,正弦规的精度有 0 级 、1 级两种 。正弦规作为一种精密的量具 ,在测量零件角度 、圆锥锥角方面发挥着非常好的功能 ,例如 ,正弦规在测量钳工锉 配练习中非常典型的练习件 ———燕尾锉配件在其中发挥的作用 。在燕尾锉配的零件图中 (如图示 1) 燕尾挫配件的根部尺寸 40 mm 、60°角度 ,以及 40 mm 尺寸的对称度和该加工面 相对于大基准面的垂直度要求 ,这些尺寸 、角度在该零件的整个尺寸和位置精度中 ,占有非常重要的位置 ,同时这些 尺寸 、角度是否准确对于后面的配合起到决定性作用 。因此 ,在该零件加工中必须采取相应的测量手段以保证加工 质量 。图 1收稿日期 : 2008 - 09 - 18作者简介 :柴学宝 ( 1968 - ) , 男 , 天津市人 , 天津工程师范学院技师学院实训教师 , 讲师 , 主要从事测量技术 教学与研究 , 机械加工技术 ( 数控加工) 教学 。·24 ·一 、燕尾锉配件传统测量方法分析在燕尾配合中 60°角的测量 ,大多采用万能角度尺或角度样板进行测量 ,由于万能角度尺的测量精度为 2″,满足不了高精度的测量精度要求 ,因此燕 尾的角度测量精度很难保证 ,由此给其他 尺寸的测量带来很大的影 响 。比 如 ,在传统的测量方法中 ,是利用测量柱来测量尺寸 M ( 如图 2 所示) 间接保 证 40 mm 的尺寸精度和对称度 ,这种方法属于典型的间接测量 ,由于 60°角的 误差 ,当 60°角稍大或小时 ,测量柱之间的距离也随之变大或变小 , ∠3 ∠2 ∠1 从而导致 M′ M M ,而我们所测量的目的尺寸 L 并没有任何的改 变 ,因此由于测量误差会导致我们在加工中作出错误的判断 ,甚至导致零件 的报废 。同时采用传统的测量方法 ,还具有使用量具数量较多 ,测量操作繁 杂 、效率低和测量精度低等一系列的不足 。然而使用正弦规却能够逐一克服 上述的不足 ,保证测量精度的要求 。图 2二 、使用正弦规测量燕尾配合的原理与方法首先 ,用正弦规测量燕尾凸件 60°角的情况 ,工件在正弦规的摆放如图 3 所示 ;测量燕尾配合凹件时 ,燕尾配合件 在正弦规的摆放位置如图 4 所示 。测量时 ,计算出垫放正弦规的量块高度 h = L sinα式中 L = 100 mm , 根据燕尾配合角度α= 30°。另外 ,被测表面距平板的高度主要由 h1 = a b + S 或 h2 = a′b′+ S′组成 。其次 ,分别求出它们的具体数值 。根据图 3 可得 ac = 55 mm + co t60°15 mm = 63 . 66 mm 所以 ab = 63 . 66 sin60°=55 . 13 mm 。在图 4 中可以看出被测量面垂直高度 a′b′= 25 mmsin60°= 21 . 65 mm 。那么 S 是如何求出的呢 ?图 4图 3根据图 5 使用测量柱间接测量并求出尺寸 S ,通过分析得出下式 :B E = O E = R ( R 为测量柱半径)在 4 O EC 中 , EC = O E ÷ta nα. 24 在 ABC 中 , sinα= AB/ BC 得 AB = BCsinα∵BC = B E + EC 得 AB = (B E + EC) sinαAB = (B E + O E ÷ta nα. 2 ) sinα+ R ÷ta nα. 2 ) sinα+ R ×co tα. 2 ) sinα因此 ,AB = ( R= ( R= R × (1 + co tα. 2 ) sinα= D/ 2 × (1 + co tα. 2 ) sinα如图 5 所示 H = AB + SS = H - [ D/ 2 × (1 + co tα. 2 ) sinα]式中 H ———利用量块采取相对测量的方法可 以直接测得图 5α———正弦规