圓弧半徑測量尺的製作方法
2023-07-02 07:16:26
圓弧半徑測量尺的製作方法
【專利摘要】圓弧半徑測量尺是一種測量圓弧或圓的內半徑和外半徑的量具，由主尺、中垂導槽搖杆、圓柱觸頭和遊標四部分構成，其中中垂導槽搖杆上的導槽處於搖杆的垂直平分線上。根據公理——不在同一直線上的三個點可唯一確定一個圓，且該圓的圓心在任意兩點連線的垂直平分線的交點上確定被測圓弧面的圓心，從而通過主尺刻度讀取內外圓弧面半徑。實現無極測量圓弧圓心角小於180°圓弧的內半徑和外半徑的目的，測量精度高，對測量者的技術要求低，操作過程簡單，易於攜帶，成本低、投資小。
【專利說明】圓弧半徑測量尺【技術領域】
[0001]本發明是一種測量圓弧或圓的內半徑和外半徑的量具。
【背景技術】
[0002]在機械製造、模具加工等工業生產領域中，經常會碰到工件非整圓或整圓的內半徑和外半徑的測量問題，目前，我們已有的測量方法是:
[0003](I)用圓弧樣板(半徑規)測量，這種方法受圓弧樣板數量的限制，大部分圓弧都找不到與其對應的圓弧樣板，無法實現無極測量。
[0004](2)用普通卡尺測量，通過測量直徑得到半徑，如果被測量圓弧的圓心角小於180°，則不能得到圓弧的半徑。如果通過控制弧高的方法，測量圓弧的弦長，則需通過數字計算才能得到圓弧的半徑。
[0005](3)通過將普通卡尺的兩外量爪相互平行的測量面，改變為某一夾角狀態，就可以測量出圓弧圓心角小於180°的圓弧的外半徑，但是這種方法不能測量圓弧的內半徑。
[0006](4)用光學儀器測量，測量前需要裝夾和找正，測量後還要通過數學計算求解半徑，對測量者技術要求高，操作過程繁瑣，儀器價值高、投資大。[0007](5)工具顯微鏡測量法、三坐標測量機測量法原理簡單，操作量少，是目前常用的測量方法，但仍然存在儀器價值高、投資大等問題。
【發明內容】
[0008]為了克服現有的用圓弧樣板(半徑規)測量圓弧半徑無法實現無極測量，用普通卡尺測量圓弧半徑不能測量圓弧圓心角小於180°的圓弧，用光學儀器測量圓弧半徑對測量者技術要求高，操作過程繁瑣，儀器價值高、投資大等問題的不足，本發明提供一種圓弧半徑測量尺，該測量尺既可以實現無極測量，也可以測量圓弧圓心角小於180°圓弧的內半徑和外半徑，同時對測量者的技術要求低，操作過程簡單，易於攜帶，成本低、投資小。
[0009]圓弧半徑測量尺由主尺、兩個相同的中垂導槽搖杆、三個相同的可伸縮圓柱觸頭和附在主尺上能沿主尺滑動的遊標四部分構成，其中中垂導槽搖杆上的導槽處於搖杆的垂直平分線上。主尺的一端與兩個相同的搖杆的端部以轉動副連接，並在轉動副處裝有扭簧，主尺上有可沿主尺滑動的遊標，遊標與兩搖杆垂直平分線上的導槽在同一位置形成移動畐0，當用手推動遊標時，在導槽的作用下，搖杆便可沿主尺相對主尺轉動，三個相同的圓柱觸頭分別與主尺的端部、兩搖杆未與主尺形成轉動副的端部固定連接。根據公理一不在同一直線上的三個點可唯一確定一個圓，且該圓的圓心在任意兩點連線的垂直平分線的交點上，三個圓柱觸頭在同一平面上的三個圓心可唯一確定一個圓，且該圓的圓心就在兩搖杆垂直平分線上的導槽中心線的交點處。於是我們進一步得到任意與這三個圓柱觸頭同時外切或內切的的圓弧的圓心也必在搖杆兩導槽中心線的交點上。在我們測量任意圓弧半徑時，我們只要通過滑動遊標使三個圓柱觸頭同時與圓弧面內切或外切，通過在主尺兩邊分別刻上不同的刻度，我們就可以測量該圓弧面的內半徑和外半經，從而達到無極測量圓弧圓心角小於180°圓弧的內半徑和外半徑的目的。
[0010]本發明的有益效果是，實現無極測量圓弧圓心角小於180°圓弧的內半徑或外半徑，測量精度高，同時對測量者的技術要求低，操作過程簡單，易於攜帶，成本低、投資小。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
[0012]圖1是圓弧半徑測量尺測量圓弧內、外半徑的結構原理圖。
[0013]圖中1.主尺，2.中垂導槽搖杆，3.圓柱觸頭，4.內圓弧面，5.外圓弧面。
[0014]圖2是圓弧半徑測量尺三維機構圖的一個實施例。
[0015]圖中1.王尺，2.搖杆，3.圓柱觸頭，4.手持觸頭，5.扭黃，6.導槽，7.遊標，8.內圓弧半徑測量刻度，9.外圓弧半徑測量刻度。
[0016]圖3是圓弧半徑測量尺測量圓心角小於180°圓弧內半徑的一個實施例。
[0017]圖4是圓弧半徑測量尺測量圓心角小於180°圓弧外半徑的一個實施例。
【具體實施方式】
[0018]參見附圖1，設圓柱觸頭(3)的半徑為R = b，中垂導槽搖杆(2)的長度為2c，主尺
(I)與中垂導槽搖杆(2)的夾角為a，兩中垂導槽搖杆(2)垂直平分線的交點到同平面圓柱觸頭圓心的距離為L,被測圓弧圓心角為Θ，則:
【權利要求】
1.一種圓弧半徑測量尺，由主尺、中垂導槽搖杆、圓柱觸頭和遊標四部分構成，其特徵是:中垂導槽搖杆上的導槽處於搖杆的垂直平分線上，主尺的一端與兩搖杆的端部以轉動副連接，主尺上有可沿主尺滑動的遊標，遊標與兩搖杆上的導槽形成移動副，三個相同的圓柱觸頭分別與主尺的端部、兩搖杆未與主尺形成轉動副的端部固定連接。
2.根據權利要求1所述的圓弧半徑測量尺，其特徵是:三個圓柱觸頭在同一平面上的三個圓心可唯一確定一個圓，且該圓的圓心就在兩搖杆垂直平分線上的導槽中心線的交點處。
3.根據權利要求1所述的圓弧半徑測量尺，其特徵是:三個圓柱觸頭高度可在一定範圍內等直徑收縮，以適應不同高度的圓弧內曲面和外曲面。
4.根據權利要求1所述的圓弧半徑測量尺，其特徵是:與主尺固定連接的圓柱觸頭在主尺有刻度方向外露一部分手持觸頭，使用量具時，用左手按住圓柱觸頭外露的部分，以保證測量尺圓柱觸頭母線與被測圓弧面母線平行。
5.根據權利要求1所述的圓弧半徑測量尺，其特徵是:主尺與兩搖杆在形成轉動副連接的地方裝有扭簧，通過扭簧的作用，使搖杆上的圓柱觸頭與被測圓弧面緊密相切。
6.根據權利要求1所述的圓弧半徑測量尺，其特徵是:當用手推動遊標時，在導槽的作用下，搖杆便可沿主尺一端相對主尺轉動。
7.根據權利要求1所述的圓弧半徑測量尺，其特徵是:在主尺有刻度線的外表面兩側分別刻有內圓弧測量刻度和外圓弧測量刻度。
8.根據權利要求1所述的圓弧半徑測量尺，其特徵是:實現無極測量圓弧圓心角小於180°圓弧的內半徑和外半徑，測量精度高，對測量者的技術要求低，操作過程簡單，易於攜帶，成本低、投資小。
【文檔編號】G01B5/12GK103727861SQ201210379608
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年10月10日 優先權日:2012年10月10日
【發明者】張瑞強 申請人:張瑞強