浅谈新型可调式斜面尺寸测量器设计原理及运用
江苏省楚州职教中心校 李浩 223200
摘要：在职业院校学生钳工实习和技能大赛中经常会出现带有角度斜面的工件，当工件具有较高精度要求下，需要测量它的角度斜面尺寸，目前这些角度斜面的测量都需要通过测量棒、V型铁或正弦规来完成，但均有不足之处。新型可调式斜面尺寸测量器具有使用简单，测量速度快，直接测量不同角度斜面尺寸，且能定位划线，便于普及应用。本文就新型可调式斜面尺寸测量器结构、测量原理、测量方法作了阐述。
关键词：角度斜面 测量器 结构 原理
众所周知，在职业院校的钳工实习和技能大赛中经常会出现带有角度斜面的工件，当工件具有较高精度要求下，需要测量它的角度斜面尺寸、然后进行锉削、装配等一系列工序从而完成全部加工。目前这些角度斜面的测量都需要通过测量棒、V型铁或正弦规来完成。但这些量具均有不足之处：测量棒测量斜面尺寸费时费力，测量棒与锉削面是线接触，测量精度与锉削面的平面精度有很大关系，因此测量精度不高；V型铁的尺寸规格只能测量少数几个特殊角度面的尺寸，如45°、60°、120°等；正弦规价格不菲，而且它必需要和量块结合起来才能使用，极不方便，且测量步骤繁琐，速度慢，效率低，在职业院校平时钳工实习中很少采用。本人根据长期钳工教学和实践过程中，设计出新型可调式斜面尺寸测量器，该测量器已申请国家专利（专利号为：2012203990758），具有使用简单，测量速度快，直接测量不同角度斜面尺寸，且能定位划线，便于在职业院校学生钳工实习中普及应用。
一、新型可调式斜面尺寸测量器结构
本斜面尺寸测量器底板1上有一阶梯形边2（其下面为测量基准），凸边上装有副尺，所述副尺为弧形条3，弧形条面上制有刻度4，弧形条后面有一弧形槽5，副尺通过螺丝6固定在底板上。副尺上面弧形槽内装有主尺，所述主尺为一圆形板7，上部有一缺口8，夹角为90°，用于放置钳工工件的基准面，主尺中心用圆销与量具底板连接，在主尺圆心下方有一条与主尺圆心同心的弧形槽9，槽中间有一螺钉10，弧形槽与螺钉形成齿轮齿条传动，当旋转量具底板后面旋钮，即可带动螺钉旋转，从而带动主尺旋转，适应钳工工件不同角度面的测量，主尺下方制有刻度11，并通过副尺，实现旋转角度的精确控制，主尺有一凸边12，与副尺的弧形槽吻合。
二、测量原理
把量具主尺进行旋转，调整到与钳工工件相对应角度，使工件角度面与量具测量基准面平行，即工件角度面处于水平位置，测量时，先计算出角度斜面到工件基准面顶角的距离（W）+量具中心到量具基准面的距离（L），使用游标卡尺或千分尺可以直接测量出（M）尺寸，从而确定图纸相应尺寸是否在图纸规定范围，也可以使用量块结合百分表对工件的角度斜面进行尺寸、形位公差的精确控制。如图1所示：
图1
三、测量方法
1．调整好量具角度。旋转量具主尺，使主尺与副尺零刻度相互对齐，保证工件角度面与量具测量基准面平行，处于水平状态。（图2所示工件被测角度为45°）
2．将Ф30检验棒安放在主尺缺口夹角中央，用杠杆百分表和量块测出Ф30检验棒最高点的尺寸(P)，然后计算出此角度下量具底角的高度，即量具中心到量具基准面的距离（L）。
图2
由图2中已知：
P= Ф30检验棒最高点的尺寸(用杠杆百分表和量块测出)
Ф30检验棒半径=15mm
可知：在直角三角形△OAB中 ∠OBA=45°
OB=OA/sin450=15/sin450=21.21mm
可求：L=P-OC(检验棒半径)-OB（21.21mm） 即是量具中心到量具基准面的距离（L）。
3．计算出工件斜面到工件A、B基准面顶角的尺寸（W）。
图3
由图3可知：在直角三角形△HDE中 ∠HED=45°
EH=HD/sin450=19/sin450=26.87mm
在直角三角形△EFG中 ∠GEF=45° DE=19 mm
则GE=20-19=1 mm
EF=GE* sin450=1* sin450=0.707 mm
所以 W=EH+EF=26.87+0.707=27.577 mm
4．将工件安放在量具测量基准上，用游标卡尺或者千分尺直接测出斜面的尺寸，即M=(L+W),并使斜面的尺寸控制在其规定范围内，翻转测量后同时可以控制工件的对称度，如果采用杠杆百分表和量块测量，则可以同时测量零件斜面尺寸及平面度、对称度等形位公差。
综上所述，采用新型可调式斜面尺寸测量器，可以方便、快捷的通过简单计算就测量出不同角度的钳工工件斜面尺寸，同时又能够保证其对称度、平面度等形位公差，是达到图纸角度斜面尺寸和精度要求的较好方法。另外，此测量器也可以作为钳工划线辅助工具，划出图纸上不同角度轮廓。
该论文发表于省级《科技风》杂志2012年第11期