專利名稱:測(cè)微復(fù)游標(biāo)卡尺的制作方法
本發(fā)明是一種機(jī)械計(jì)量中高精度的另部件檢測(cè)工具。
當(dāng)前測(cè)量使用的游標(biāo)卡尺最精密的示值誤差、游標(biāo)讀數(shù)2忽米的500毫米卡尺，國(guó)家規(guī)定為±0.04mm。這樣在使用時(shí)常常出現(xiàn)笑話，特別是應(yīng)用兩把尺測(cè)同一物體或工件時(shí)，誤差竟達(dá)到0.12mm，就此遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了使用，故對(duì)游標(biāo)卡尺進(jìn)行研究并有所創(chuàng)造成為“測(cè)微復(fù)游標(biāo)卡尺”，這種復(fù)游標(biāo)形狀和結(jié)構(gòu)及精確度與制造使用及原理均是前所未有的，可稱發(fā)明創(chuàng)造項(xiàng)(模型及實(shí)驗(yàn)獲得成功)。
本發(fā)明是在計(jì)算尺的啟發(fā)下想出來的，它跟計(jì)算尺的原理不同，計(jì)算尺是按“對(duì)數(shù)”關(guān)系制出，而我們?yōu)榱顺浞掷矛F(xiàn)有的游標(biāo)卡尺上下兩邊余地，充分發(fā)揮尺面作用的能力，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的關(guān)系按“數(shù)差與差數(shù)”的原理制出。游標(biāo)尺與主尺刻度關(guān)系是數(shù)差關(guān)系，故主尺刻線為1mm(100忽米)，游標(biāo)尺刻線為0.98mm(98忽米)，數(shù)差＝(100-98)÷100＝0.02mm(上邊尺)。下邊尺也是按數(shù)差關(guān)系付主尺是上游標(biāo)尺的尺寸即每格為98忽米，而下邊付游標(biāo)尺與付主尺的數(shù)差＝(98-96)÷98＝0.0204mm。這樣由上邊主尺讀出幾毫米，上邊游標(biāo)付主尺讀出幾忽米，其次再由下邊付主尺讀出幾微米其余的數(shù)由下邊付游標(biāo)尺讀出幾微絲米(μmdmm)，這樣上游標(biāo)與下游標(biāo)的讀數(shù)配合就可以稱作“差數(shù)”也就能計(jì)微了。
用公式表示差數(shù)＝ (a-b)/(a) 、 (b-c)/(b) ＝ ((a-b)(b-c))/(ab) ＝ (ab-ac-b2+bc)/(ab) ……(1)將數(shù)值代入公式(1)得差數(shù)＝0.0004mm。
一般游標(biāo)卡尺使用的測(cè)量物體的距離，反應(yīng)在游標(biāo)卡尺讀數(shù)值上而這個(gè)讀數(shù)值中有尺的制作、視尺、測(cè)量方法的誤差，也有尺體選用的材料及溫制變化時(shí)引起材料收縮誤差和使用后的卡尺測(cè)爪磨損誤差等。為了克服上述諸影響誤差的因素，制尺時(shí)應(yīng)有如下措施(1)尺身材質(zhì)應(yīng)選優(yōu)質(zhì)鋼材，并能經(jīng)冷、熱工藝處理的，這樣可避免材料變形。(2)對(duì)尺的觸頭部分應(yīng)選更好一些并有更好耐磨性強(qiáng)的材料如合金等。(3)為了防止操作(測(cè)量方法)的誤差可將游標(biāo)尺上方處增加一個(gè)“千分表”架的位置，以表指針控制因測(cè)量方法不當(dāng)造成的誤差(可稱測(cè)力誤差)。按被測(cè)物精度要求，表可任選如百分、千分表等不用專門的測(cè)力表，這樣可節(jié)約尺制作費(fèi)用。(4)在游標(biāo)面處可以裝光學(xué)放大鏡或用一般5倍放大鏡看刻度也可以，不備專用鏡也可減少制造成本。(5)定觸頭可以制作可調(diào)誤差的(磨損后可調(diào)整)。
本發(fā)明與普通0.02mm卡尺應(yīng)用相同，而動(dòng)觸頭應(yīng)看表指針擺動(dòng)量移進(jìn)，不準(zhǔn)超出0.0005mm值。本尺制作簡(jiǎn)單、使用方便，第一把標(biāo)準(zhǔn)尺制成后可成批生產(chǎn)時(shí)應(yīng)采用印刷方法(復(fù)印制作法)。
本發(fā)明應(yīng)由專用盒固定位置包裝，不應(yīng)放在潮濕處存放，溫度應(yīng)在20°±7°處保存使用，并要定期檢查修理，磨損后可用零級(jí)塊規(guī)檢測(cè)調(diào)整。
本發(fā)明的技術(shù)數(shù)據(jù)可按國(guó)家千分尺標(biāo)準(zhǔn)試制，精度可按零級(jí)工具制作，見“jlG30-75”1975年5月6日訂12月1日?qǐng)?zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。本尺能直接從刻度讀出千分之一以上的“真值”讀數(shù)，故本卡尺均可稱作測(cè)微復(fù)游標(biāo)卡尺，但這種尺必須應(yīng)用儀表控制人為測(cè)力誤差。
本發(fā)明據(jù)原理可制成一般工業(yè)用卡尺稱“百分復(fù)游標(biāo)卡尺”，還可制成機(jī)床制造業(yè)使用的卡尺稱“千分復(fù)游標(biāo)卡尺”，又可制成國(guó)防工業(yè)和計(jì)量具檢測(cè)和研究所及實(shí)驗(yàn)室內(nèi)應(yīng)用的卡尺可稱“萬分復(fù)游標(biāo)卡尺”，這三系列必須制成復(fù)游標(biāo)式才能完成。
本發(fā)明可應(yīng)用在國(guó)防、計(jì)量室，實(shí)驗(yàn)室，機(jī)床制造，一般工礦企事業(yè)檢測(cè)使用，可代替普通游標(biāo)卡尺，普通百分尺和千分尺的使用，是精度高實(shí)用性強(qiáng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)檢測(cè)用尺，是普通卡尺更新?lián)Q代的新產(chǎn)品?？蓹z測(cè)出一米內(nèi)“塊規(guī)”，“百分尺驗(yàn)棒”、“千分尺驗(yàn)棒”及軍工另部件中的、方、園、偏、隋園齒輪公法線及齒廊波峰度及各種精密長(zhǎng)度，還可檢測(cè)機(jī)床中心的一線零部件，檢測(cè)箱體孔中心距，特別應(yīng)用在現(xiàn)代座標(biāo)鏜床加工出的高精度的另部件檢測(cè)，可完成國(guó)際公差2μ的高精度工件測(cè)定。
本發(fā)明的示值誤差由±0.01～0.0005(三個(gè)系列)比0.02伏斯科夫工廠出品的精密卡尺提高10～800倍。比電子、光學(xué)儀器及數(shù)顯卡尺制作低兼。本尺易制作，使用，有社會(huì)實(shí)用價(jià)值。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及付圖名稱說明如下①主尺身定觸頭;②游標(biāo)尺身動(dòng)觸頭;③游標(biāo)尺定端;④移進(jìn)絲桿;⑤移動(dòng)手輪;⑥游標(biāo)尺固定絲釘;⑦千分表架雙耳;⑧固定表螺絲;⑨平行滑動(dòng)桿;⑩游標(biāo)尺間隙摩擦片。
a、上邊毫米主尺;b、游標(biāo)付主尺;b1下邊忽米付主尺;c、游標(biāo)微米付復(fù)尺。
權(quán)利要求
1.測(cè)微復(fù)游標(biāo)卡尺是一種機(jī)械計(jì)量高精密度檢測(cè)工具。按“數(shù)差與差數(shù)”原理制成，本尺有四條刻線，分別刻在成直角尺身(15)上下表面和成凹形游標(biāo)上下蓋板尺(14)表面上，凹型游標(biāo)尺在主尺上滑動(dòng)，主尺(a)刻毫米，(b)刻絲(忽米)。游標(biāo)尺(b)刻絲(忽米)(c)刻微米或( (X)/10 微米)的線。其特征在于a、為視線清楚游標(biāo)蓋板裝放大鏡(12)。b、為消除人為測(cè)力游標(biāo)框設(shè)有表架(17)。c、為調(diào)整傳動(dòng)間隙，設(shè)有兩個(gè)游標(biāo)調(diào)節(jié)螺絲(61)。d、為使游標(biāo)主尾兩端同步，設(shè)平行滑桿(9)尾端有滑桿孔(91)。E、為防止游標(biāo)往復(fù)運(yùn)動(dòng)磨損設(shè)有彈性耐磨片(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1原理所述特征復(fù)尺可制作三種系列即百分、千分、萬分復(fù)游標(biāo)卡尺。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、原理所述其特征，有如下規(guī)格百分尺規(guī)格;0.3、0.5、1、1.5，2米。示值誤差±0.01mm千分尺規(guī)格0.3，0.5，1.0米，示值誤差±0.001mm，萬分尺規(guī)格0.3、0.5米，示值誤差±0.0005mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1、2、3、所述其主尺身(15)比普通尺身寬2～3毫米因是雙刻線，厚度薄0.2-0.5毫米這樣可節(jié)約原材料。
專利摘要
測(cè)微復(fù)游標(biāo)卡尺是一種機(jī)械計(jì)量高精密度檢測(cè)工具。它根據(jù)數(shù)差與差數(shù)原理制成，能解決機(jī)械結(jié)構(gòu)卡尺測(cè)力誤差并提高精度及規(guī)范，使制作使用簡(jiǎn)單方便。本發(fā)明主尺游尺面刻四條線段，讀數(shù)靠放大鏡顯示，測(cè)力由儀表控制、測(cè)量范圍由0～2米計(jì)十種規(guī)格。尺制三種系列示值誤差各為±0.01、±0.001、±0.0005mm，比普通卡尺精度高1～100倍。供國(guó)防、科研、機(jī)床、機(jī)修及企事業(yè)單位，檢測(cè)幾何形狀及長(zhǎng)度時(shí)選用。
文檔編號(hào)G01B3/00GK86101318SQ86101318
公開日1987年9月9日 申請(qǐng)日期1986年3月1日
發(fā)明者張世俊 申請(qǐng)人:張世俊導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan