专利名称：用于圆弧半径测量装置的对心机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于测量长度小于二分之一圆周的圆弧半径的测量装置的对心机构。
背景技术：
市场上经常会出现小半圆的圆弧零件，由于这些零件的圆弧小于半圆，因此需要特殊的量具对其进行半径测量。现有的测量装置如中国专利CN 2081971U公开的一种“内圆弧半径测量仪”，该测量仪包括主尺、副尺和调整副，副尺用于确定内圆弧圆心，主尺用于测量内圆弧半径，调整副用于连接、调整、固定主、副尺和指示读数值。其中副尺包括横尺和竖尺，横尺具有间隔设置的用于与待测圆弧面接触的测量棱点，竖尺垂直平分两测量棱点的连线。测量时，根据“圆弦的中垂线必然通过圆心”的定理，使两个横尺的对应测量棱点分别与待测圆弧面接触，从而确定待测圆弧面的圆心，然后通过主尺上标尺对待测圆弧面 的半径进行测量。现有的测量仪存在的问题在于在具体测量操作时，需要测量人员对两个副尺和主尺进行分别定位，测量劳动强度大，测量过程繁琐，大多数时候至少要用到两个以上的操作人员进行测量，人工成本较高；同时，这种采用测量棱点来确定圆心，进而得到圆弧半径的测量形式，其实只是理论上的可行，在具体操作时，基本很难实现，因为，测量棱点的加工难度很大，即使加工出测量棱点，在多次使用后，测量棱点也会被磨成弧面，而竖杆的制作之初是垂直平分两个测量棱点的连线，因此此时的竖杆并不垂直平分横杆上与待测圆弧接触的两个点的连线，因此副尺所确定的圆心便与待测圆弧的真实圆心有偏差，最终导致测量结果不准确。

发明内容
本发明的目的在于提供一种对心机构，以解决现有圆弧半径测量装置不能准确确定待测圆弧的圆心的问题。为了解决上述问题，本发明的技术方案为
用于圆弧半径测量装置的对心机构，包括使用时通过副尺轴转动安装于相应副尺上的百分表座，所述百分表座上安装有具有百分表测量杆的百分表，所述百分表远离对应百分表的一端端部设有用于与相应待测圆弧面接触配合的副尺测量部，所述百分表座上还设有对心弦块，所述对心弦块具有分布于所述副尺轴的径向两侧并用于与相应待测圆弧面接触配合的弦块对心部，所述百分表测量杆的中心线垂直平分两个弦块对心部的连线。所述的对心弦块沿所述百分表测量杆的轴向导向滑动装配于所述的百分表座上，所述的百分表座与所述对心弦块之间顶配有向对心弦块施加朝远离百分表方向推力的弹性件，所述的百分表座上还设有与对应对心弦块限位配合以使对心弦块朝远离百分表方向移动限位的限位结构。所述的弹性件由扭簧构成。
所述的限位结构包括穿设于对应百分表座中的挡销和设置于对应对心弦块上的长孔，所述的长孔套设于对应挡销外围并具有与对应挡销限位配合的孔壁。本发明的有益效果为使用时将该对心机构通过副尺轴分别转动安装于对应的副尺上，测量时，先通过对表块对百分表对零，对零过程使百分表零刻度时，各对心机构的副尺测量部和对应两个弦块对心部处于和待测圆弧面半径相同的圆弧上面，然后将主尺的主尺测量部与待测圆弧面贴紧，将各对心机构的弦块对心部与待测圆弧面贴紧，并对对心弦块进形转动调整，当百分表的读数为零时，说明各对心弦块对应的两个弦块对心部与待测圆弧面的接触点连线就构成了待测圆弧面的一个弦，此时百分表测量杆的中心线延伸方向过待测圆弧面的圆心，垂直平分主尺轴和副尺轴连线的竖杆便也过待测圆弧面的圆心，这样两个竖杆的相交位置就确定了待测圆弧面的圆心位置，从而可以准确的测量出待测圆弧面的半径。本发明的竖杆在制作之初便是垂直平分主尺轴和副尺轴的中心线连线，在长期使用过程中不会出现测量的偏差；通过使用对心弦块保证百分表测量杆的中心线过待测圆弧面的圆心，进一步的保证竖杆的中心线过圆心。百分表的作用是可测得在副尺测量部刚接触待测圆弧面时，主尺和副尺的相对位置，因为由于手感的问题如果没有测量装置显示的话会产生一定的测量误差。


图I是本发明实施例使用状态的结构示意 图2是图I中横杆的结构示意 图3是图I中的B处放大 图4是图I中的A处放大 图5是图4的后视 图6是图5中的D处放大 图7是图5中横杆与弦尺座的配合示意 图8是本发明的测量原理示意 图9是图I中竖杆的结构示意 图10是图9的俯视 图11是图I中主尺的结构示意 图12是图6中下滑套部分的结构示意 图13是图12的俯视 图14是图6中上滑套部分的结构示意 图15是图14的俯视 图16是图I中对心机构座的结构示意 图17是图16的E向剖视 图18是图I中弦尺座的结构意 图19是图18的C向剖视 图20是图I中横杆的结构示意 图21是图I中对心弦块的结构不意 图22是图21的侧视图。
具体实施例方式用于圆弧半径测量装置的对心机构的实施例如图f 22所示对心机构包括设置于对应横杆6上的轴向沿上下方向延伸的副尺轴51和与对应副尺轴51转动配合的百分表座16。百分表座16上安装有具有百分表测量杆的百分表10,百分表测量杆远离对应百分表10的一端设有用于与待测圆弧面5接触配合的副尺测量部21，百分表座16上设置有用于与相应对表块15配合而对百分表进行对零的弧形部，百分表座16上还设有对心弦块14，对心弦块14具有分别于对应副尺轴51的径向两侧并用于与相应待测圆弧面5接触配合的弦块对心部19，百分表测量杆的中心线垂直平分对应两个弦块对心部19的连线，各对心弦块14沿对应百分表测量杆的轴向导向滑动装配于对应的百分表座16上，对应百分表座16与对心弦块14之间顶配有向对心弦块14施加朝远离对应百分表10方向推力的弹性件，弹性件由扭簧22构成，百分表座16上还设有与对应对心弦块14限位配合以使对心弦块14朝远离对应百分表10方向移动限位的限位结构，限位结构包括穿设于对应百分表座16中 的挡销18和设置于对应对心弦块14上的长孔，长孔套设于对应挡销18外围并具有与对应挡销18限位配合的孔壁。使用时将对心机构安装于圆弧半径测量装置上，圆弧半径测量装置包括主尺9、调整副和设置于主尺9左、右侧的左副尺4和右副尺8，主尺9的前端端部设有用于与待测圆弧面5接触配合的主尺测量部。各副尺均包括横杆6和竖杆3，竖杆3通过顶丝12和切边销11与横杆6固定相连，两个副尺的横杆6的相邻端均通过横杆螺母13固连有弦尺座7，各弦尺座7均通过转动轴线沿上下方向延伸的主尺轴28与主尺9前端铰接相连。各对心机构分别设置于各横杆6上远离主尺9的一端，各竖杆3的中心线垂直平分主尺轴28与对应副尺轴51的连线，主尺测量部、副尺测量部和弦块对心部均由相应的弧形面构成。调整副包括沿主尺9长度方向导向滑动装配于主尺9后端的滑套1，滑套I包括上、下扣装在一起的下滑套部分1-1和上滑套1-2部分。滑套I上设有贯穿其右侧的螺纹孔，螺纹孔中螺纹连接有用于滑套在主尺上滑动时对滑套进行锁紧定位的滑套锁紧螺母。滑套上于主尺的下侧转动装配有第一转套24和第二转套25，第一转套24和第二转套25通过第一压片26和第二压片27设置于滑套上。第一转套24中开设有供左副尺4的竖杆3后端穿过的第一通孔，第二转套25中开设有供右副尺8的竖杆后端穿过的第二通孔。滑套I上于主尺的上侧设有带有压条刻度的压条30，主尺9上设有与压条刻度配合读数的主尺刻度。主尺I的后端还设有调整部件29，圆弧半径测量装置还包括调整丝母、丝杠机构，调整丝母、丝杠机构中的丝母32设置于调整部件29上，调整丝母、丝杠机构中的丝杠31与滑套I传动连接，调整部件29沿前后方向导向滑动装配于主尺9上，主尺9与所述调整部件29之间还设有在所述调整部件导向滑动时对调整部件29进行锁紧定位的调整部件锁紧螺母。具体测量时，根据工件的大小，选择适当的副尺装到主尺9上，使用对表块15凹面贴紧百分表座的弧形部，把百分表10对零，百分表10对零后，各对心机构的副尺测量部和对应两个弦块对心部处于和待测圆弧面半径相同的圆弧上面，拿下对表块5，将滑套I调整到略大于工件的位置，再将主尺9的主尺定位弧面的顶点与待测工件的待测圆弧面5贴紧，调整部件29上的丝母32转动，丝杠31推动滑套I向前移动，带动副尺的竖杆3和横杆6相对主尺轴28转动，副尺的竖杆3既能相对主尺9转动又能在对应的转套中滑动，当两个百分表10的表针调整到零时，这时主尺9上的读数就是此待测工件的半径尺寸。百分表的作用是可测得在副尺测量部刚接触待测圆弧面时(由于手感的问题，如果只用百分表座接触待测圆弧面就会产生一定的误差)主尺和副尺的相对位置，百分表测量杆伸出的位置应该是在百分表座的弧形部上，所以对表块的凹面的半径和百分表座的弧形部半径一致。当然这只是其中一种较为特别的对零形式，在本发明的其它实施例中，百分表座的弧形部也可以不设，可以通过采用一个具有与待测圆弧面内径相同的对表块，对零时使对表块的内凹面与百分表测量杆的副尺测量部和对应的两个弦块对心部接触对零。本实施例的测量原理如图8所示由图中可以看到G、F两点为副尺测量部与相应待测圆弧面的接触点，H点为主尺测量部与相应待测圆弧面的接触点；X、Z两点分别代表对应副尺轴的轴线，Y点代表主尺轴的轴线；OS和OK分别代表左、右副尺的竖杆的中心线。OS垂直平分XY，0K垂直平分YZ，G、H、F三点所在圆与X、Y、Z三点所在圆为同心圆，当百分表测量杆的中心线过待测圆弧面的圆心时，各竖杆的中心线业会过待测圆弧面的圆心。本发明中的对心弦块是为了保证百分表测量杆的中心线过待测圆弧面的圆心，同时通过对心弦块也解决了两个弧面之间连线的垂直平分线不易确定的问题。
在本发明的其它实施例中各竖杆和对应横杆还可以一体固设或通过焊接连接固定连接；对心机构座和弦尺座均可以没有，此时横杆可以直接与主尺铰接相连，百分表座也可以直接转动装配于横杆上；滑套也可以没有，此时调整副可以包括开设于各竖杆和主尺上的长孔和设置于长孔中的测量销；扭簧还可以被柱簧或叠簧代替；限位结构还可以被设置于百分表座上的限位台阶代替。
权利要求
1.用于圆弧半径测量装置的对心机构，其特征在于包括使用时通过副尺轴转动安装于相应副尺上的百分表座，所述百分表座上安装有具有百分表测量杆的百分表，所述百分表远离对应百分表的一端端部设有用于与相应待测圆弧面接触配合的副尺测量部，所述百分表座上还设有对心弦块，所述对心弦块具有分布于所述副尺轴的径向两侧并用于与相应待测圆弧面接触配合的弦块对心部，所述百分表测量杆的中心线垂直平分两个弦块对心部的连线。
2.根据权利要求I所述的对心机构，其特征在于所述的对心弦块沿所述百分表测量杆的轴向导向滑动装配于所述的百分表座上，所述的百分表座与所述对心弦块之间顶配有向对心弦块施加朝远离百分表方向推力的弹性件,所述的百分表座上还设有与对应对心弦块限位配合以使对心弦块朝远离百分表方向移动限位的限位结构。
3.根据权利要求2所述的对心机构，其特征在于所述的弹性件由扭簧构成。
4.根据权利要求2所述的对心机构，其特征在于所述的限位结构包括穿设于对应百分表座中的挡销和设置于对应对心弦块上的长孔，所述的长孔套设于对应挡销外围并具有与对应挡销限位配合的孔壁。
全文摘要
本发明涉及用于圆弧半径测量装置的对心机构，包括使用时通过副尺轴转动安装于相应副尺上的百分表座，所述百分表座上安装有具有百分表测量杆的百分表，所述百分表远离对应百分表的一端端部设有用于与相应待测圆弧面接触配合的副尺测量部，所述百分表座上还设有对心弦块，所述对心弦块具有分布于所述副尺轴的径向两侧并用于与相应待测圆弧面接触配合的弦块对心部，所述百分表测量杆的中心线垂直平分两个弦块对心部的连线。本发明解决了现有圆弧半径测量装置不能准确确定待测圆弧的圆心的问题。
文档编号G01B5/08GK102809342SQ201210235388
公开日2012年12月5日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者张子明, 陈延辉 申请人:平高集团有限公司