专利名称：带有双向水准器的标尺基座的制作方法
技术领域：
本发明涉及主要应用于机械行业中的一种带有双向水准器的标尺基座，特 别是应用在经纬仪、水准仪测量盾构机、双边剪、立式磨煤机、军工等产品的 重型机器形位公差和标高的测量。
背景技术：
目前，水准仪和经纬仪在测量形位公差或标高时，必须用稳定性好的标尺 读取被测表面距光学基准面的相对误差，有时还需要标尺有足够的长度，通过 采集各测量点的相对误差值来计算形位误差或标高。本发明之前只能用目测控 制标尺的水平或垂直，造成采集数据准确性和测量速度都很低。研制一种带有 双向水准器的标尺基座一直是急待解决的新课题。为了提高标尺定位精度、测 量速度和扩大标尺量程，縮小测量结果的不确定度，即解决了重型工件形位公 差或标高测量的难题，用带有双向水准器的标尺基座测量形位公差，如经纬仪 和水准仪测量同轴度；经纬仪测量直线度、平面度；水准仪测量直线度、平面 度。测量结果的不确定度都能满足重型工件形位公差的计量要求。经过测量过 程实践与计算，其测量结果的不确定度可縮小30—80%，并提高了测量速度。
发明内容
本发明的目的是提供一种可对不同被测表面都可实现水平和垂直两个方向 准确定位，大幅度提高了重型机器、部件及工件形位公差测量或标高测量结果 的不确定度、使水准仪和经纬仪测量形位公差的测量方法更精确、提高水平和 垂直两个方向的定位精度、保证测量结果准确的带有双向水准器的标尺基座。
本发明的目的是这样实现的带有双向水准器的标尺基座，该装置的工作 原理是应用水平原理，设计的双向水准器标尺基座在水平方向、垂直方向均设 置了水准器，确保水平方向、垂直方向采集数据稳定、准确、快速。带有双向 水准器的标尺基座的工作原理所设计的产品，有平面标尺基座、圆弧标尺基座、 V型标尺基座三种，平面标尺基座测量平面工件，二是圆弧标尺基座测量孔类工 件，三是V型标尺基座测量轴类工件；在设计双向水准器标尺基座的结构时，
由于基座上部标尺夹较高，很难在基座上平面加工出安装水准器的槽，因此将 基座分为两部分，用内六角螺钉从底部连接，同时便于调整水准器的水平；为
了保证水准器安装精度，槽底面用石膏铸成与水准器形状相同的弧形，作为安 装基础面，然后放入水准器，调整水平，再用万能胶将水准器粘牢固，最后用
石膏填满缝隙；安装标尺的夹持凹槽的设计，根据测量需要选择卡尺或深度尺 作为主尺、钢直尺等作标尺，然后，使标尺一侧的长边靠在凹槽的一边，以保 持标尺垂直于基座的下测量面或测量线所在平面；然后，用六个螺钉压紧三个 压板将标尺牢固连接在标尺座上即可测量；因标尺最大长度可达3000mm，又可 扩大标尺的量程；使测量形位公差种类更多，测量对象的体积更大；测量时， 要调整标尺基座使水准器的水泡位于中间位置，根据采集测量点的数值按规定 的方法计算形位误差或标高。
本发明的要点在于它的工作原理及产品设计结构。原理应用其产品结构 是应用水平原理设计的，设计的双向水准器标尺基座在水平、垂直方向均设置 了水准器，确保水平方向、垂直方向采集数据准确、快速、稳定。结构新颖 平面、圆弧和V型标尺基座和标尺可更换性的设计。每个标尺基座均带3个小 压板，通过螺钉将满足测量要求的标尺安装在标尺基座上，可实现形位公差和 标高测量。带双向水准器的标尺基座的设计与制造，提高了重型工件形位公差 测量的不确定度和测量速度，并为重型工件形位公差测量提供了科学的附属装 置，也为用经纬仪、水准仪测量大型工件的平面度、平行度、同轴度、对称度 等形位公差提供了可靠的技术保证。带双向水准器标尺基座在重型、冶金、造
船、电机等行业具有广泛的推广价值。
带有双向水准器标尺基座与现有技术相比，具有稳定性好、结构简单、适
用范围广泛、可操作性强、工艺好、制造成本低、使用方法简单、高效率等优 点，将广泛地应用于机械行业中。
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。 图1是本发明的平面标尺座结构示意图。
图2是图1的俯视图。 图3是图1的左视图。
图4是本发明的圆弧标尺座结构示意图。
图5是图4的俯视图。
图6是图4的左视图。
图7是本发明的V型标尺座结构示意图。
图8是图7的俯视图。
图9是图7的左视图。
图10是本发明的标尺压板结构示意图。
图11是图10的俯视图。
图12是应用本发明测量轴类工件示意图。
图13是应用本发明测量孔类工件示意图。
图14是本发明的实施例一测量示意图。
图15是本发明的实施例二测量示意图。
图16是本发明的实施例三测量示意图。
具体实施方式
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参照附图，带有双向水准器的标尺基座，该装置的工作原理是应用水平原 理，设计的双向水准器标尺基座在水平方向、垂直方向均设置了水准器l，确保 水平方向、垂直方向采集数据稳定、准确、快速。带有双向水准器的标尺基座2 的工作原理所设计的产品，有平面标尺基座、圆弧标尺基座、V型标尺基座三种， 平面标尺基座测量平面工件，二是圆弧标尺基座测量孔类工件，三是V型标尺 基座测量轴类工件；在设计双向水准器标尺基座的结构时，由于基座上部标尺 夹较高，很难在基座上平面加工出安装水准器l的槽，因此将基座分为两部分， 用内六角螺钉从底部连接，同时便于调整水准器1的水平；为了保证水准器1 安装精度，槽底面用石膏铸成与水准器1形状相同的弧形，作为安装基础面， 然后放入水准器l，调整水平，再用万能胶将水准器l粘牢固，最后用石膏填满 缝隙；安装标尺的夹持凹槽的设计，根据测量需要选择卡尺或深度尺作为主尺、
钢直尺等作标尺，然后，使标尺一侧的长边靠在凹槽的一边，以保持标尺垂直 于基座的下测量面或测量线所在平面；然后，用六个螺钉压紧三个压板将标尺 牢固连接在标尺座上即可测量；因标尺最大长度可达3000mm，又可扩大标尺的 量程。使测量形位公差种类更多，测量对象的体积更大；测量时，要调整标尺 基座使水准器的水泡位于中间位置，根据采集测量点的数值按规定的方法计算 形位误差或标高。
对本发明加以详细描述，标尺基座2上的夹持凹槽是用来安装标尺的，根 据测量需要选择卡尺或深度尺的主尺、钢直尺等作标尺，使标尺一侧的长边靠 在凹槽的一边以保持标尺垂直基座的下测量面或测量线所在平面。然后，用六 个螺钉压紧三个压板将标尺牢固连接在标尺基座上即可测量。测量时，要调整 基座使水准器的水泡位于中间位置，读取各测量点的数值，按规定的评定方法 计算形位误差或标高值。
实施例一，用水准仪和带有双向水准器标尺基座测量直径16. 8m盾构机刀 盘的平面度。该方法可推广到直线度、平行度测量。解决了盾构机刀盘3半体 和整体组对、焊接过程、辐条、辐板的平面度的测量，以及组装过程滚刀座、 刮刀座平面度和396个刀座至辐条的距离等测量，为盾构机生产提供测量技术 保证
实施例二，用经纬仪4和带有双向水准器标尺基座测量双边剪两个机架的 平行度。以机架5A面作为基准，将标尺基座2放置在机架5的两端，调整经讳 仪4，使两端点读数相等；将标尺基座2沿另一导轨等距离移动，同时记录各测 量点的每一读数。以所有读数的最大值与最小值之差作为平行度误差。
实施例三，用经讳仪4和带有双向水准器标尺基座测量定尺剪刀刃对导轨6 的垂直度。把标尺基座2先置于导轨6A处，再置于导轨6B处，用经纬仪4在 标尺上读数分别为YA、 Yb，通过调整经纬仪4使YA=YB，经纬仪4模拟一个与基 准面平行的平面。将经纬仪4旋转90。，锁紧水平度盘。在剪刃上找C、 D两点 放置标尺基座，通过经纬仪4读出的标尺示值Xe、 XD。 二者之差即为剪刃对导轨 6的垂直度。可适当增加剪刃的测量点，各测量点的最大差值为垂直度误差。
权利要求
1、一种带有双向水准器的标尺基座，其特征在于该装置的工作原理是应用水平原理，设计的双向水准器标尺基座在水平方向、垂直方向均设置了水准器，确保水平方向、垂直方向采集数据稳定、准确、快速。
2、 如权利要求1所述的带有双向水准器的标尺基座的工作原理所设计的产 品，有平面标尺基座、圆弧标尺基座、V型标尺基座三种，其特征在于平面标 尺基座测量平面工件，二是圆弧标尺基座测量孔类工件，三是V型标尺基座测 量轴类工件；在设计双向水准器标尺基座的结构时，由于基座上部标尺夹较高，很难在基座上平面加工出安装水准器的槽，因此将基座分为两部分，用内六角螺钉从底部连接，同时便于调整水准器的水平；为了保证水准器安装精度，槽 底面用石膏铸成与水准器形状相同的弧形，作为安装基础面，然后放入水准器， 调整水平，再用万能胶将水准器粘牢固，最后用石膏填满缝隙。
3、 如权利要求1和2所述的带有双向水准器的标尺基座，其特征在于安 装标尺的夹持凹槽的设计，根据测量需要选择卡尺或深度尺作为主尺、钢直尺 等作标尺，然后，使标尺一侧的长边靠在凹槽的一边，以保持标尺垂直于基座 的下测量面或测量线所在平面；然后，用六个螺钉压紧三个压板将标尺牢固连 接在标尺座上即可测量；因标尺最大长度可达3000ram，又可扩大标尺的量程。 使测量形位公差种类更多，测量对象的体积更大；测量时，要调整标尺基座使 水准器的水泡位于中间位置，根据采集测量点的数值按规定的方法计算形位误 差或标高。
全文摘要
一种应用于机械行业的带有双向水准器的标尺基座，该装置的工作原理是应用水平原理，设计的双向水准器标尺基座在水平方向、垂直方向均设置了水准器，确保水平方向、垂直方向采集数据稳定、准确、快速。其次是结构创新为了适应测量不同形状的工件，将标尺基座的测量面设计成三种形状，一是平面标尺基座测量平面工件，二是圆弧标尺基座测量孔类工件，三是V型标尺基座测量轴类工件。该装置具有稳定性好、结构简单、适用范围广泛、可操作性强、工艺好、制造成本低、使用方法简单、高效率。
文档编号G01C9/00GK101191727SQ20071015909
公开日2008年6月4日 申请日期2007年12月21日 优先权日2007年12月21日
发明者刘向左, 姜建伟, 宋协春, 张世平, 张新秀, 董家林, 阳 陈 申请人:沈阳重型机械集团有限责任公司