内径表测量圆弧半径的方法设计

李云虹，刘兴富

(1.广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州 510641；2.广州威而信精密仪器有限公司西安分公司，陕西西安 710038)



内径表测量圆弧半径的方法设计

李云虹1，刘兴富2

(1.广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州 510641；2.广州威而信精密仪器有限公司西安分公司，陕西西安 710038)

根据“不在一直线上的三点确定一个圆”的原理，对内径表作简单的改进后，提出了用内径表测量非整圆圆弧半径的方法，解决了生产现场中内、外圆弧的测量问题。

内径表；圆弧半径；方法设计

0　引言

在实际生产中，非整圆圆弧半径的测量往往要借助测量辅具。为了方便在生产现场进行圆弧半径的测量，作者根据“不在一直线上的三点确定一个圆”的几何原理，提出了用内径表测量非整圆圆弧半径的方法。

1　测量原理

内径表测量圆弧半径的基本原理，是以“弓弦法”为基础的。

由图1(a)△AOB可得方程式

解此方程式，可得内圆弧半径的计算公式

(1)

同理，由图1(b)△AOB可得方程式

解此方程式，可得外圆弧半径的计算公式

(2)

这里，将内、 外圆弧半径的计算公式，归纳为一个通式：

(3)

通式中带双号者，正号(+)用于内圆弧半径的计算，负号(-)用于外圆弧半径的计算。

2　内径表测圆弧的方法设计

内径表测量圆弧半径的示意图如图2所示。用于测量内、外圆弧半径的内径表，是根据“弓弦法”的计算原理，进行间接测量而设计。

两测量柱的中心距离是被测量圆弧的弦长L，测量圆柱的半径为r；测量头到测量柱的距离为被测量圆弧的弓高H(参见图1)。作者将L、r设计为定值，通过H的初定值(标准量块组)H1和百分表偏离“零位”的ΔH值，就可得到被测量圆弧的弓高H，即

H=H1+ΔH

这时，就可按“弓弦法”求解出被测量圆弧的半径了。

3　内径表的改进

如图3所示，只需将内径表的变向机构部分卸下，换上长测量头，装上安装座，通过与竖杆滑配安装座的上下移动来调整测量柱与测量头的相互位置，这样内径表就可实现按“弓弦法”测量内、外圆弧半径了。

4　内径表测量圆弧半径的方法

无论是内圆弧还是外圆弧，用内径表测量半径时，都要首先确定如图4所示的H值。

(1)测量未知半径圆弧

测量未知半径圆弧时，L、r均是确定的值，可通过如图5所示的仿形辅规确定H值的初定值H1。H1值确定之后，对内圆弧，如图6(a)所示，在平台上分别将等高的两组量块组H1放在两测量柱之下，使测量头与平台接触；对外圆弧，如

图6(b)所示，使两测量柱与平台接触，在测量头之下放入量块组H1。并使百分表有一定的压入量，校正百分表的“零”位。测量时，读出百分表偏离“零”位的值ΔH。最后，将H=H1+ΔH代入通式(3)，求出被测圆弧半径R。

(2)测量已知半径圆弧

测量已知半径圆弧时，首先根据定值L、r及待测圆弧半径R，计算出H值的初定值H1。H1值确定之后，对内圆弧，如图6(a)所示，在平台上分别将等高的两组量块组H1放在两测量柱之下，使两测量头与平台接触；对外圆弧，如图6(b)所示，使两测量柱与平台接触，在测量头之下放入量块组H1。并使百分表有一定的压入量，校正百分表的“零”位。测量时，读出百分表偏离“零”位的值ΔH。最后，将H=H1+ΔH代入通式(3)，求出被测圆弧半径R。

5　结束语

用内径表测量内、外圆弧的半径方便，操作简单，测量准确，测量效率高。如果事先计算出ΔH所对应的R值，则更加方便，高效。

【1】刘兴富，刘瑞玲.圆弧样板检测方法[J].计量技术，2014(7)：37.

【2】王长兵，徐斌舟.圆弧直径测量仪[J].金属加工：冷加工，2015(1)：59.

Method Design for Inner Diameter Gauge Measuring Arc Radius

LI Yunhong1，LIU Xingfu2

(1.GAC Automotive Engineering Institute, Guangzhou Guangdong 510641,China;2.Guangzhou Wilson Precision Instrument Co., Ltd., Xi’an Shaanxi 710038, China)

According to the principle of “three points not on a line deciding one circle”, inner diameter gauge was improved simply, the method of measuring non round arc radius by inner diameter gauge was put forward. The measurement problems of inner arc and outer arc were solved.

Inner diameter gauge; Arc radius; Method design

2015-03-25

李云虹(1979—)，男，硕士，工程师，从事汽车动力总成开发测试研究工作。E-mail：liyunhong@gaei.cn。