自制圆锥孔用量表

刘兴富 刘瑞玲

(1.广州威而信精密仪器有限公司西安分公司，西安 710075； 2.陕西五环(集团)实业有限责任公司，西安 710038)



自制圆锥孔用量表

刘兴富1刘瑞玲2

(1.广州威而信精密仪器有限公司西安分公司，西安 710075； 2.陕西五环(集团)实业有限责任公司，西安 710038)

圆锥配合应用广泛，但锥孔的诸参数测量效率低。根据锥孔诸参数的测量原理，只要内径表竖向定位尺寸为已知，内径表即可成为便捷的锥孔参数测量用表。文章简要介绍了用内径表测量锥孔的测量原理以及锥孔参数计算方法。

内径量表；锥孔；测量原理；参数计算

0 引言

圆锥结合在机械、仪器及工具等结构中应用广泛，实现圆锥结合的互换性，对提高产品质量、降低生产成本，具有重大意义。

圆锥与圆柱相比，圆锥结合有如下一些特点：能保证结合件相互自动对准中心，它不仅能使结合件的轴线重合得很好，而且经多次装拆亦不受影响；配合间隙或过盈的大小可以调整，通过调整内、外圆锥的轴向相对位置，可以改变配合间隙或过盈的大小，得到不同性质的配合，延长零件的使用寿命；配合紧密而又便于装拆，具有自锁性能，能够传递一定的扭矩，传动装置结构简单紧凑，加工和装配方便，经济性好。

圆锥参数的测量很关键，如何正确选择测量方案是提高圆锥零件质量，保证互换性不可缺少的环节。

笔者将以零件实例，讨论圆锥参数在加工过程中的具体测量方法。在大批量生产中内、外圆锥零件参数的测量，既要求准确可靠，又要求能在生产现场随时测量。准确、便捷、高效率的测量方法，是提高内、外圆锥零件质量的保证。

本文介绍了现场实用的圆锥孔参数测量装置——“圆锥孔用量表”的设计方法及测量步骤。

1 内径表的结构改进

用内径量表测量锥孔各参数，需增加一个滑动基座，使竖向定位尺寸为已知，即可测量锥孔的圆锥角a (或锥度C)、大端直径D(或小端直径d)、锥体长(高)度H等诸参数。内径表横向的固定测头一端是可以接长的，这部分是成品，不需要改进。所以，内径表可以适用于不同尺寸的锥孔测量。如图1所示，图1a为改进前的内径表示意图；图1b为改进后的结构；图1c为游标测高标尺。由竖杆和滑动基座构成游标测高(深)标尺。

图1 内径表的结构

2 圆锥孔参数测量方法

以测高标尺的“0”位为准定位后，首先确定内径表测头中心至锥孔大端面的距离h0，用千分尺测量出(或标准环规校准)内径表测头长度L。

具体步骤如下：

测量前，应将内径表的定心支架卸掉。

1)对准测高标尺“0”位，将百分表的指针对零(a0=0)，锁紧后测量靠近锥孔大端的锥孔直径D2(h0为已确定的“定值”，D2通过测量内径表测头长度L得出)见图2a；

图2 内径表测量锥孔的方法示意图

2)对准测高标尺一个合适的尺寸[高(深)度]h后，测量靠近锥孔小端的锥孔直径D1，读取百分表读数a1(图2b)；

3)锥孔参数的求解：

图3 锥孔参数的求解

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

4)用0.02游标卡尺测量得到圆锥孔高度H的实际尺寸。

3 测量实例

试用内径表测量1:20圆锥环规(大端直径φ50mm)各参数。

已知：由测量得h0=10mm，D2=L=49.498mm,h=40mm,D2-D1=a1-a0=a1=1.996mm，求被测锥锥孔参数：

由式(1)

由式(2)

由式(3)

由式(4)

由式(5)得：

D=D2+h0·C=49.498+10×0.0498=49.996

最后用0.02游标卡尺测得圆锥孔高度H=60.02mm。

4 结束语

1)对工具锥套、锥度环规等，精度要求较高的工量具进行测量时，可将百分表换为千分表，但应保证千分表两次读数不超出千分表的测量范围。

2)本文内径表在实际使用中易于操作，能满足锥孔各参数测量的精度要求。可在加工过程中使用，也可在完工后的检验中使用，并具有结构简单、适用性广、方便改制等特点，尤其适合中小企业。

[1] 崔丽娟.一种圆锥孔测量装置.制造技术与机床，2012(7)

[2] 刘兴富，刘瑞玲.圆锥参数测量辅具的设计.计量技术，2014(2)

[3] JJG 1102—2003内径表校准规范

[4] JJG 21—2008千分尺检定规程

10.3969/j.issn.1000-0771.2015.10.12