专利名称：圆弧直径检具及其制造、使用方法
技术领域：
本发明属于量检具制造及其制造、使用方法，具体地，涉及圆弧 直径检具及其制造、使用方法。
背景技术：
在机械加工中，经常需要测量圆弧的直径。由于所测圆弧不是整 圓，并且往往需要在现场进行测量，内径表、内测千分尺、三坐标机 等测量设备都难以满足要求。
《检验夹具设计》(谢诚编著，机械工业出版社，2000年12月) 中第126页提出了一种球面半径检具的设计方法。在上述设计方法中， 事先计算出 一张数据表，使用时通过查表比较确定圓弧直径。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中圆弧直径检具及 其制造、使用方法至少存在如下缺陷①不能给出圆弧直径变化量O D)与测量仪表读数(4/0的传递公式，导致测量操作繁瑣；②没有给出 传递系数的计算公式，不能根据需要设计具有特定传递系数的圆弧直 径检具；③检具调零时接触的是平面，与实际测量的圓弧相差很大， 导致测量结果存在误差。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中圆弧直径检具操作繁瑣、设计受 限制、测量误差较大的缺陷，提出一种简单实用、设计紧凑、测量精 确的圆弧直径检具及其制造、使用方法。为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种的圆弧直
径检具，包括标准对表块、测量组件，测量组件包括检具体和测量 仪表，标准对表块设置圆弧形凹部；检具体放置于标准对表块的圓弧 形凹部内；检具体中间开竖直通孔；测量仪表安装于竖直通孔，测量 仪表的测量杆穿过竖直通孔，与标准对表块的圆弧形凹部相接触。
上述技术方案中，标准对表块圆弧形模拟被测圆弧形状，其直径 等于被测圆弧的直径的中值。
优选的，检具体与标准对表块接触的部分为弧形。可以通过将检 具体的相应棱制造为弧形，或通过将小直径滚柱嵌入相应的棱中来实 现。
优选的，测量仪表为千分表。同时，测量仪表也可以为百分表、 杠杆表等其他类测量仪表。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种圆弧 直径检具的制造方法，包括标准对表块设置圆弧形凹部，其直径等 于被测圓弧直径的中值；由传递系数和^皮测圆弧直径的中值，确定才企 具体的长度；检具体中间开竖直通孔，测量仪表安装于所述竖直通孔， 测量仪表的测量杆穿过竖直通孔，与标准对表块的圆弧形凹部相接 触。
上述技术方案中，圆弧直径4企具满足A =
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,其中A为所述圆弧直径4企具的传递系数；D为
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所述被测圆弧直径的中值；/为所述检具体的长度；/ 为所述检具体的 中点和所述标准对表块圆弧形凹部弧底的距离。
优先的，当圆弧直径检具的传递系数为1时，所述检具体的长度/ = 0.943D,其中Z)为所述^皮测圆弧直径的中^i。
为了实现上述目的，根据本发明的另一个方面，提供了一种圓弧
直径检具的使用方法，包括测量组件置于标准对表块中，检具体的 两端与标准对表块圆弧形凹部接触，测量仪表的测量杆与标准对表块 的圆弧形凹部的弧底相接触，对测量仪表进4亍调零；测量组件置于被 测圆弧中，所述检具体的两端与所述被测圓弧接触，测量检具体的中 点与被测圆弧弧底的距离；根据检具体的中点与被测圓弧弧底的距 离，通过圓弧直径-险具的传递系数，确定被测圆弧直径变化。
上述技术方案中，被测圆弧直径变化量与4全具体的中点至被测圆 弧弧底的距离的变化量为线性关系。
本发明各实施例的圆弧直径检具及其制造、使用方法，通过采用 标准对表块才莫拟^皮测圆弧的形状对4企具进行调零，确定一皮测圆弧直径 的变化量与测量仪表的测量值之间的线性关系，从而解决了圆弧直径 检具的数据传递和传递比的计算问题，提出 一种简单实用、设计紧凑、 测量精确的圆弧直径检具及其制造、使用方法。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分 地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的 目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所 特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进 一 步的详细描述。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的 一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限
制。在附图中
图1为根据本发明实施例一圆弧直径检具的前视图2为根据本发明实施例二圆弧直径检具制作方法的原理图。
附图标记"i兌明
1—标准对表块； 2—检具体； 3 —千分表；
4_滚柱。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处 所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发 明。
实施例一
图1为本发明实施例一圆弧直径检具的前视图，包括标准对表 块1、测量组件，测量组件包括检具体2和千分表3。标准对表块1 设置圆弧形凹部，圆弧形凹部的直径等于被测圆弧直径的中值。检具 体2放置于标准对表块1的圆弧形凹部内；检具体2中间开竖直通孔； 千分表3安装于上述竖直通孔，测量仪表的测量杆穿过上述竖直通孔， 与标准对表块的圆弧形凹部相接触。检具体2与标准对表块1 (或被 测圆弧)接触的棱处开孔，滚柱4镶嵌于上述孔中，与对表块l(或 被测圆弧)的圆弧相内切。检具体的两端与标准对表块1的圓弧形凹 部接触，测量组件的测量杆与圆弧形凹部的弧底4妾触。当进行测量时， 测量组件置于被测圆弧中，检具体的两端与被测圆弧接触，测量组件 的测量杆与被测圓弧的弧底接触。本实施例的圆弧直径检具具有以下有益效果①结构简单，设计 紧凑，便于携带，有利于进行现场测量；②采用小直径圆弧面代替锋 利的棱边接触工件，既延长了检具寿命，又可避免检具体刮伤工件。
实施例二
图2为根据本发明实施例二圆弧直径检具制作方法的原理图。如 图2所示，D为标准对表块l的直径(等于被测圆弧直径的中值)， /为检具体2的长度，/z为检具体2的中点与标准对表块弧形凹部弧底 的距离。根据上述定义，可知A丄.
2
、了乂
、2 4) CD
、2j
当测量组件置于被测圆弧中，被测圆弧的直径相对于标准对表块 1的直径有微小变化(AZ))时，检具体2的中点与被测圆弧弧底的距
离也有相应的变化,对公式(1)两端求微分(A/2 = AZ)>d)，
必
<曰 付
AD = hM (2)
其中
(3)
4 / 2
由公式(2)可知，A:即为被测圆弧直径的变化量和检具体2的中 点与被测圓弧弧底的距离的变化量之间的传递系数，被测圆弧直径的 变化量(AD)与距离变化量呈简单的线性关系(AD-)UA/z )。 由公式(3)可知传递系数A:由检具本身的参数/， A唯一确定。根据 上述结论，可进一步求得传递系数为1时检具体2的长度(/ = V^A ),
如图所示，此时a=141.058。。本实施例对圆弧直径检具制作方法的原理进行了说明，确定了传 递系数、被测圆弧直径、检具体的长度之间的关系。传递系数由检具
体2本身的参数唯一确定；由传递系数和被测圆弧的直径的中值也可 以确定检具体2的长度，并可以求得传递系数为1时检具体2的长度。 上述优点极大地方便了圓弧直径检具的"i殳计，简化了工程人员测量的 步骤，并且提高了测量的精确性。
实施例三
实施例三为本发明圆弧直径检具的制作和使用流程。设被测圆弧 的直径的中值为20 mm,设计的圆弧直径检具的传递系数为1。
首先，由实施例二中圆弧直径4企具的传递系凄丈为1时01=141.058°， 可得/= 18.85 mm，制作长度为18.85 mm的检具体2，检具体2中 间开竖直通孔，千分表3安装于上述竖直通孔中，检具体2和千分表 3组成测量组件；标准对表块1设置圆弧形凹部，圆弧形凹部的直径 为20mm，圓弧直径斗企具的制作步骤结束；
其次，对测量组件调零，测量组件放置于标准对表块1的圆弧形 凹部内；4企具体2两端接触于被测圓弧上，千分表3的测量杆与标准 对表块的圓弧形凹部相接触，千分表调零。
最后，测量组件置于被测圆弧中，检具体2两端接触于被测圓弧 上，千分表3的测量杆与被测圆弧的弧底接触，如果千分表3指示 0.003 mm,由于所制造的圆弧直径检具的传递系数为1,则被测圆弧 直径的变化量为0.003 mm。
实施例三叙述了本发明圓弧直径检具的制作和使用流程。首先设 计传递系数为1的检具；而后根据标准对表块对圆弧直径检具进行调 零；最后对被测圆弧进行测量，根据千分表的读数和传递系数确定圆
10弧直径的变化量。本实施例中的方法和装置，具有实施例1、实施例
2的全部有益效果，此处不再重述。
最后应说明的是以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不 用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明， 对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技 术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发 明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包 含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种圆弧直径检具，其特征在于，包括标准对表块、测量组件，所述测量组件包括检具体和测量仪表，所述标准对表块设置圆弧形凹部；所述检具体放置于所述标准对表块的圆弧形凹部内；所述检具体中间开竖直通孔；所述测量仪表安装于所述竖直通孔，所述测量仪表的测量杆穿过所述竖直通孔，与所述标准对表块圆弧形凹部的弧底相接触。
2. 根据权利要求1所述的圆弧直径检具，其特征在于，所述标 准对表块圓弧形凹部的直径等于被测圆弧的直径的中值。
3. 根据权利要求1或2中任一项所述的圓弧直径检具，其特征 在于，所述检具体与所述标准对表块接触的部分为弧形。
4. 根据权利要求1或2中任一项所述的圆弧直径检具，其特征 在于，所述的测量仪表为千分表。
5. —种权利要求1-4中任一项所述圆弧直径检具的制造方法， 其特征在于，包括所述标准对表块设置圆弧形凹部，所述圓弧形凹部直径等于所述 被测圓弧直径的中值；由传递系数和所述被测圆弧直径的中值，确定所述检具体的长度；所述检具体中间开竖直通孔，测量仪表安装于所述竖直通孔，所 述测量仪表的测量杆穿过所述竖直通孔，与所述标准对表块圓弧形凹 部的弧底相4妄触。
6. 根据权利要求5所述的圆弧直径检具的制造方法，其特征在 于，还包括根据所述检具体的长度和所述被测圓弧直径的中值，确定所述圆 弧直径检具的传递系数。
7.根据权利要求5或6所述的圆弧直径检具的制造方法，其特征在于，所述圓弧直径检具满足* = 其中<formula>formula see original document page 3</formula>A为所述圆弧直径#r具的传递系数； D为所述#:测圓弧直径的中值； /为所述检具体的长度；/z为所述4全具体的中点和所述标准对表块圆弧形凹部弧底的距离。
8. 根据权利要求5或6所述的圓弧直径检具的制造方法，其特 征在于，当圆弧直径检具的传递系数为1时，所述检具体的长度 / = 0.943D,其中/)为所述#:测圆弧直径的中<直。
9. 一种权利要求1-4中任一项所述圆弧直径检具的使用方法， 其特征在于，包括所述测量组件置于所述标准对表块中，所述检具体的两端与所述 标准对表块圓弧形凹部接触，所述测量仪表的测量杆与所述标准对表 块的圆弧形凹部的弧底相接触，对所述测量仪表进行调零；所述测量组件置于所述被测圓弧中，所述检具体的两端与所述被 测圆弧接触，所述测量仪表测量所述检具体的中点与所述被测圓弧弧 底的距离；根据所述检具体的中点与所述被测圓弧弧底的距离，通过所述圆 弧直径检具的传递系数，确定所述被测圆弧直径变化。
10.根据权利要求9所述的圆弧直径检具的使用方法，其特征在 于，所述的被测圓弧直径变化量与所述4全具体的中点至所述被测圓弧 弧底的距离的变化量为线性关系。
全文摘要
本发明公开了一种圆弧直径检具及其制造、使用方法。该圆弧直径检具包括标准对表块、检具体和测量仪表。检具体本身的参数可以由传递系数确定，测量仪表根据标准对表块调零，被测圆弧直径变化量与检具体的中点和被测圆弧弧底的距离的变化量呈线性关系。本发明针对现有技术中圆弧直径检具操作繁琐、测量误差较大的缺陷，具有设计紧凑、简单实用、测量精确的优点。
文档编号G01B5/08GK101650149SQ20081007374
公开日2010年2月17日 申请日期2008年8月12日 优先权日2008年8月12日
发明者杰 宁, 袁福吾, 覃洪东, 黄恭祝 申请人:广西玉柴机器股份有限公司