专利名称：V型架角度精密测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于仪器仪表设计技术领域，涉及一种角度测量仪器，特别是涉及一 种V型架角度的精密测量，可应用于V型架制造和使用过程中的角度测量
背景技术：
角度测量相对于长度来说比较难以测量。目前，现有的技术多以光学技术测量和 电学技术测量为主，往往受零件形状的限制而使测量不便，或者价格较贵、操作繁琐使得现 场应用受到限制。工程现场目前通行的方法是打表法，这种方法对操作者的技术和经验要 求较高。
发明内容本实用新型的目的是提供一种V型架角度精密测量仪，以克服现有技术中存在对 V型架的两个V型斜面角度测量存在困难的问题。本实用新型采用的技术方案为一种V型架角度精密测量仪，包括角度测量装置 和标准V型架；角度测量装置包括调节器和机架，调节器上端设置有显示表头，下端设置有 测量头，调节器与机架通过螺纹连接；机架下方设有三个直径相等的滚柱，这三个滚柱分别 通过弹簧与机架连接；三个滚柱位于标准V型架的两个V形斜面之间。其中，每个滚柱上设有一对弹簧，这一对弹簧的一端分别设置在滚柱前后端的圆 心上；位于滚柱前端的三根弹簧的另一端叠加在一起固定在机架前端，位于滚柱后端的三 根弹簧的另一端叠加在一起固定在机架后端；机架前端的弹簧固定点与机架后端的弹簧固 定点前后对应且位于机架的中心线上。本实用新型的有益效果是，为生产现场或检测机构提供一种方便可靠精度高的测 量仪器。该精密测量仪克服了人为因素造成的误差，任何人测得的数据都是相同的；该精密 测量仪由于是采用比较测量，有效地消除了系统误差对测量精度的影响；该精密测量仪对 零件的制造精度要求相对较低，可以有效地降低成本；该精密测量仪还可以引入传感器，进 一步实现机电一体化测量，技术升级和可开发空间较大。本实用新型利用三个滚柱的比较 测量法，把很难直接测量的角度量转化为比较容易测量的线位移量。
图1是本实用新型V型架角度精密测量仪的结构示意图；图2是本实用新型V型架角度精密测量仪的原理图。图中，1.显示表头，2.调节器，3.机架，4.测量头，5.弹簧，6.滚柱，7.标准V型
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具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型进行详细说明。[0011]如图1所示，本实用新型提供了一种V型架角度精密测量仪，包括角度测量装置和 标准V型架7 ；角度测量装置包括调节器2和机架3，调节器2上端设置有显示表头1，下端 设置有测量头4，调节器2与机架3通过螺纹连接；机架3下方设有三个直径相等的滚柱6， 这三个滚柱6分别通过弹簧5与机架3连接每个滚柱6上设有一对弹簧5，这一对弹簧5 的一端分别设置在滚柱6前后端的圆心上；位于滚柱6前端的三根弹簧5的另一端叠加在 一起固定在机架3前端，位于滚柱6后端的三根弹簧5的另一端叠加在一起固定在机架3 后端；机架3前端的弹簧5固定点与机架3后端的弹簧5固定点前后对应且位于机架3的 中心线上。三个滚柱6位于标准V型架7的两个V形斜面之间。利用本实用新型对V型架的两个V型斜面角度进行测量的过程为 一、首先利用标准V型架7对显示表头1进行调零首先将角度测量装置水平安放 在标准V型架7上，三个滚柱6以其三个圆心的连线组成一倒等腰三角形的分布方式位于 标准V型架7的两个V形斜面之间，三个滚柱6与机架7之间的弹簧5保证位于上部左右 两侧的两个滚柱6与位于下部中间的一个滚柱6紧密相贴，且三个滚柱6的外表面与两个V 形斜面接触，位于上部左右两侧的两个滚柱6与机架3底部接触。然后通过螺纹调整调节 器2使得连为一体的显示表头1、调节器2和测量头4与机架3呈垂直状态，并使测量头4 与位于中间滚柱6的上表面接触，并留一定的预压量，最后调整显示表头1的表盘，使指针 对零。二、利用角度测量装置对待测V型架的两个V型斜面之间的夹角进行测量首先将 连为一体的显示表头1、调节器2及测量头4从机架3上取下；然后将机架3及三个滚柱6 放置在待测V型架上三个滚柱6以其三个圆心的连线组成一倒等腰三角形的分布方式位 于待测V型架的两个V形斜面之间，三个滚柱6与机架3之间的弹簧5保证位于上部左右 两侧的两个滚柱6与位于下部中间的一个滚柱6紧密相贴，且三个滚柱6的外表面与两个 V形斜面接触。由于待测V型架的两个V型斜面之间的夹角与标准V型架7两个V型斜面 之间的夹角存在着一定差异，且位于上部左右两侧的两个滚柱6与机架3底部接触，所以位 于上方左右两侧的两个滚柱6会相对于位于中间的滚柱6产生位移，同时带动机架3向上 或向下移动。然后将连为一体的显示表头1、调节器2及测量头4通过调节器2上的螺纹连 接在机架3上，保证显示表头1及测量头4与机架3呈垂直状态，再通过调节调节器2使测 量头4与位于中间滚柱6的上表面接触；相对于标准V型架7，测量头4相对于机架3的位 移发生变化，此时，显示表头1的读数也发生变化，读取显示表头1上的读数。根据选用滚 柱6直径大小和待测V型架的V型面角度的不同，其显示量值有所区别，也就是显示精度不 同。其中，显示表头1上显示的读数与待测V型架与标准V型架7的V型面角度差值 之间的关系原理为如图2所示，2α是V型架两V型面的夹角，Α、B、C分别是三个滚柱6的圆心，平 面F是机架3底面。011、(^是角度为2 0的V型架两V型面，只要保证直径相等的三个滚柱 6的外表面与V型架两V型面和机架3底面相贴，三滚柱6圆心构成倒等腰三角形(Δ ABC)。当由于加工或其他原因V型架两V型面的夹角2 α发生变化时，AABC的中垂线
CD长度就会随之发生变化，所以 3的变化与ν型面的夹角2 α的变化成一定的函数关系。[0018]若标准V型架7的V型面夹角为2 α ^，对应的而=Htl ；待测V型架V型面夹角
为2 α，对应的@ = H ；滚柱直径为D。贝Ij :H0 = Dcos α 0假设Η以Htl为基准，以k为步长变化，此时，H = H。+ ki，i为显示表头的分档，
i = 1，2，3…。
,.,,(Hs)(H0 +feA于是H = Dcos α , α, = arccos ——=arccos —- (1)
UJ I D J若取D = 50mm, 2 α 0 = 90°，k = 0· 001mm，很容易计算得到巧。求解Δ a ^ai- ai+1,结果如下表所示
权利要求一种V型架角度精密测量仪，其特征在于包括角度测量装置和标准V型架(7)；所述角度测量装置包括调节器(2)和机架(3)，调节器(2)上端设置有显示表头(1)，下端设置有测量头(4)，调节器(2)与机架(3)通过螺纹连接；机架(3)下方设有三个直径相等的滚柱(6)，这三个滚柱(6)分别通过弹簧(5)与机架(3)连接；三个滚柱(6)位于标准V型架(7)的两个V形斜面之间。
2.根据权利要求1所述的V型架角度精密测量仪，其特征在于所述每个滚柱(6)上 设有一对弹簧(5)，这一对弹簧(5)的一端分别设置在滚柱(6)前后端的圆心上；位于滚柱 (6)前端的三根弹簧(5)的另一端叠加在一起固定在机架(3)前端，位于滚柱(6)后端的三 根弹簧(5)的另一端叠加在一起固定在机架(3)后端；机架(3)前端的弹簧(5)固定点与机 架(3)后端的弹簧(5)固定点前后对应且位于机架(3)的中心线上。
专利摘要本实用新型提供一种V型架角度精密测量仪，包括角度测量装置和标准V型架；角度测量装置包括调节器和机架，调节器上端设置有显示表头，下端设置有测量头，调节器与机架通过螺纹连接；机架下方设有三个直径相等的滚柱，这三个滚柱分别通过弹簧与机架连接；三个滚柱位于标准V型架的两个V形斜面之间。本实用新型能够克服了人为因素造成的误差，任何人测得的数据都是相同的；该精密测量仪由于是采用比较测量，有效地消除了系统误差对测量精度的影响；该精密测量仪对零件的制造精度要求相对较低，可以有效地降低成本。
文档编号G01B5/24GK201740500SQ20102052083
公开日2011年2月9日 申请日期2010年9月8日 优先权日2010年9月8日
发明者杜宇波, 杜昕 申请人:陕西理工学院