专利名称：一种测量钢铁圆形工件直径用的磁性滚轮的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用滚轮法测量钢铁圆形件直径用的滚轮。
目前，公知的用滚轮法测量钢铁圆形件直径用的滚轮为不带磁性的钢制滚轮，其径向外圆是球体的一部分，两端面为平面。测量时，用一已知直径为d的滚轮(1)放在和工件(2)相切的位置上，滚轮和工件的放置位置如
图1所示，滚轮和工件间保持一定的压力。当工件转一圈时，滚轮受摩擦力的带动转了n圈(n一般不是整数)，则工件的直径D为滚轮直径d的n倍，D＝nd，由此便可得知工件的直径。n的具体值由一个和滚轮同轴的光栅来测定。其不足之处是工件和滚轮间打滑而产生测量误差，若增加滚轮和工件间的压力，它们间的摩擦力虽然加大了，但滚轮也是装在轴承上的，压力一大，滚轮转动的摩擦阻力也加大了，所以增加滚轮和工件间的压力一般不能减小打滑。
本实用新型的目的是提供一种滚轮，使其在测量钢铁圆形工件的直径时，能减少滚轮和工件之间的打滑，提高测量精度。
本实用新型的目的是这样实现的在用滚轮法测量钢铁圆形工件直径时，将滚轮制成带有磁性的滚轮，它的两个端面构成磁铁的南北极。在滚轮的中部有一环形槽，槽深不小于0.1毫米。
由于采用上述方案，当滚轮的两个磁极或其中之一和钢铁工件接触时，二者之间将产生极大的吸附力，滚轮和工件间由吸附产生的摩擦力远远大于外加径向压力所产生的摩擦力，同时又完全不防碍滚轮的旋转，这样便可将滚轮和工件之间的打滑减到几乎为0，从而提高测量精度。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是滚轮和工件相对位置示意图。
图2是测量装置示意图。
图3是本实用新型滚轮第一个实施例的结构图。
图4是本实用新型滚轮第二个实施例的结构图。
图中1.滚轮 2.工件 3.光栅 4.气浮顶尖5.接收器 6.光源 7.支架 8.主轴本实用新型滚轮为磁性材料制成，它的两个端面构成磁铁的南北极。滚轮的中部有一环形槽，槽深不小于0.1毫米，槽宽约为滚轮宽度的1／3。滚轮的南北两磁极之一可制成顶部端面为平面的圆锥体，锥角为20°～70°为宜。该圆锥体底部为一高0.05－0.15毫米的圆柱形刃带，另一磁极为圆柱体，该圆柱体的直径比刃带的直径小0.01毫米～0.1毫米，以防止测量时与被测工件相碰。该数值取决于工件的光洁度，光洁度越高，则该数值可越小，而磁的吸附力则越大。
第一个实施例的滚轮结构如图3所示，该滚轮直径75毫米，厚15毫米，全部用永磁钢制造，它的两个端面构成磁铁的南北极。在滚轮中部有一宽5毫米，深5毫米的环形槽，该槽将滚轮分为上下两段，其中一段(即滚轮南北两磁极之一)制成顶部端面为平面的圆锥体，锥角为45°。该圆锥体的底部为一高0.1毫米的圆柱形刃带。此刃带的直径必须精确量出。另一段(即另一磁极)制成圆柱体，该圆柱体的直径比刃带的直径小0.1毫米。滚轮制成后，将电线缠在环形槽内，通入瞬时大电流，使整个滚轮磁化。磁化后将电线除去，就得到了一个磁性滚轮。
第二个实施例的滚轮结构如图4所示。该滚轮的形状和尺寸参数均与第一个实施例的滚轮相同。该滚轮是由三部分用金属胶粘合而成、中间环形槽部分是永磁钢，两端部分为软钢制成，圆柱形刃带部分可镀硬铬，以防磨损。
应用本实用新型滚轮进行测量的装置示意图如图2所示。在图2中，滚轮(1)和光栅(3)均装在同一根主轴(8)上，形成一个组装件，主轴(8)装在一对气浮顶尖(4)上。主轴必须用非磁性材料制作(如铜，铝等)，主轴下端装光栅(3)，接受器(5)和光源(6)则相应安装在支架(7)上。支架下面装有气垫。光栅用10800或21600线光栅，光栅的直径比滚轮的外径小5毫米。
当要测量一钢铁圆形工件的直径时，用一个张力很小的弹簧可使滚轮(1)很轻地压向工件(2)，使滚轮的圆柱形刃带与工件接触。因为气浮顶尖的摩擦力实际为0，则当工件转一圈时，滚轮、光栅、轴的组装件也被工件几乎无滑动地带动转n周(n不是整数)，具体圈数n可由光栅(3)数出，已知滚轮刃带部分的直径为d，则根据公式D＝nd可计算出工件的直径D。
权利要求1.一种用滚轮法测量钢铁圆形工件直径用的滚轮，其特征是滚轮为磁性滚轮，它的两个端面构成磁铁的南北极，滚轮的中部有一环形槽，槽深不小于0.1毫米。
2.根据权利要求1所述的滚轮，其特征是滚轮的南北两磁极之一可制成顶部端面为平面的圆锥体，该圆锥体底部为一高0.05～0.15毫米的圆柱形刃带；另一磁极为圆柱体，该圆柱体的直径比刃带的直径小0.01毫米～0.1毫米。
专利摘要一种用滚轮法测量钢铁圆形工件直径用的滚轮，它是由磁性材料制成，两个端面构成磁铁的南北极。在滚轮的中部有一环形槽，槽深不小于0.1毫米。测量时，当磁性滚轮的一个磁极与工件接触时，两者之间将产生极大的吸附力，由于滚轮和工件间由吸附产生的摩擦力大于外加径向压力所产生的摩擦力，同时磁性滚轮又能旋转自如，从而可减少滚轮和工件之间的打滑，提高测量精度。
文档编号G01B11/08GK2168236SQ9324333
公开日1994年6月8日 申请日期1993年11月2日 优先权日1993年11月2日
发明者雷天觉 申请人:雷天觉