V形槽角度快速測量

齊齊哈爾二機(jī)床 (集團(tuán))有限責(zé)任公司設(shè)計(jì)院（黑龍江 161005) 楊曉東

機(jī)床在使用過程中需要定期檢修，對已磨損的零部件進(jìn)行修復(fù)或更換;在機(jī)床進(jìn)行大修或改造的過程中，也需要對已損壞的零件進(jìn)行更換。在這個(gè)過程中，就需要對損壞的零件進(jìn)行測繪后重新制造，然后進(jìn)行更換。在測繪過程中，經(jīng)常會遇到角度的測量，比如V形槽角度的測量等。由于V形槽的角度是面與面的角度，從某種意義上來講是一種立體角度，特別是在機(jī)床的大修或改造中，能否對V形槽角度進(jìn)行準(zhǔn)確測量，直接影響相關(guān)修配和改造零件的尺寸，最終決定機(jī)床性能和精度的高低。如果被測角度不是特殊角度 (如90°)時(shí)，對于現(xiàn)場沒有專用測量工具的技術(shù)人員來說，僅靠角度規(guī)、分度尺、萬能角度尺等傳統(tǒng)測量工具，實(shí)現(xiàn)直接對V形槽角度的測量難度會很大，測量工作將無法進(jìn)行下去。如何利用車間現(xiàn)場有限的測量工具，快速完成測量任務(wù)，是一直困擾現(xiàn)場技術(shù)人員的問題。

本文介紹一種能夠通過簡單測量快速計(jì)算出V形槽角度的方法。此方法是通過總結(jié)多年的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，并且經(jīng)過現(xiàn)場的實(shí)踐檢驗(yàn)，證明是一種切實(shí)可行且能夠充分滿足現(xiàn)場實(shí)際測量需要的方法。利用現(xiàn)場常用的測量工具，總結(jié)出一個(gè)計(jì)算被測零件角度的計(jì)算公式。按照下文中介紹的方法測量出相關(guān)數(shù)據(jù)并代入公式后，能夠迅速計(jì)算出被測零件的角度。尤其是對于一些角度特殊、體積較大的零件，更不需要專用的量具及檢具。

1.測量原理及角度計(jì)算過程

測量過程需要準(zhǔn)備的工具有:

(1)量柱2個(gè):需根據(jù)V形槽尺寸選取直徑不同的量柱一個(gè)，要保證量柱放到V形槽后，量柱上表面高出V形槽上表面。

(2)卡尺或深度尺1把 (需根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的量程)。

如附圖所示，1為量柱1，2為量柱2，3為V形槽，O為V形槽兩槽面的交點(diǎn)，L1為量柱1中心線到V形槽底面的距離，L2為量柱2中心線到V形槽底面的距離，H1為量柱1的最高母線到V形槽底面的距離，H2為量柱2的最高母線到V形槽底面的距離，r為量柱1的半徑，R為量柱2的半徑，A1、A2分別為量柱1和量柱2端面圓中心，A1B1、A2B2分別為垂直于V形槽兩槽面的兩條線，α為V形槽角度。

測量尺寸圖

數(shù)據(jù)測量步驟為:

第一步，在測量前，需將被測零件的表面徹底清洗并且擦拭干凈。將清理后的零件置于工作平臺上，使其固定，如零件太大，移動困難，需要在原地測量時(shí)，則必須確保零件被固定，否則測量數(shù)據(jù)將不準(zhǔn)確，并且容易造成意外傷害。

第二步，如附圖所示，分別測量兩個(gè)量柱的半徑r、R，將兩個(gè)量柱放入V形槽內(nèi)，使其與V形槽緊密接觸，分別測量圖示中的H1及H2尺寸。為保證最后計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，測量時(shí)不能用力太大，并且需要進(jìn)行多次測量，計(jì)算出最后的平均值，以此作為最后計(jì)算公式中代入的數(shù)值。

角度計(jì)算如下:

△OA1B1與△OA2B2為相似三角形，根據(jù)相似三角形定理可知

將已知條件代入，可得

將已知數(shù)值代入，進(jìn)行推導(dǎo)，可得出角度計(jì)算公式

將先期測得的數(shù)據(jù)R、r、H1和H2值代入上式，可快速計(jì)算出角度值。

先期進(jìn)行各數(shù)值測量時(shí)，采用多部位測量，多次測量取平均值，最終求得V形槽角度α。

2.測量注意事項(xiàng)

為了盡可能減小測量誤差，實(shí)現(xiàn)對V形槽角度的準(zhǔn)確測量，使用該方法時(shí)要注意以下事項(xiàng):

(1)被測零件外表面需徹底清洗并且擦拭干凈。

(2)選用標(biāo)準(zhǔn)量柱或規(guī)矩的圓柱，以滿足測量及計(jì)算準(zhǔn)確性要求。

(3)需用正規(guī)并且檢定合格的卡尺或深度尺，以保證測量結(jié)果的可靠性。

(4)在被測零件圓柱外表面長度方向取多個(gè)位置進(jìn)行測量。

(5)為消除測量和計(jì)算的偶然誤差，此方法應(yīng)多次測量，取平均值。

(6)在使用卡尺或深度尺時(shí)應(yīng)力度適中，保證卡尺或深度尺與被測零件圓柱外表面實(shí)現(xiàn)三點(diǎn)的同時(shí)接觸。

(7)要確保卡尺的測量量程大于被測零件的直徑，否則請更換更大規(guī)格的卡尺，并重新測量數(shù)值。

(8)V形槽開口朝上水平放置，保證量柱與V形槽兩槽面線性接觸時(shí)，量柱對兩槽面的壓力相等。

3.結(jié)語

正確把握該測量方法的注意事項(xiàng)，利用現(xiàn)場常用的工具，通過簡單的測量，計(jì)算出V形槽角度，給現(xiàn)場測量工作帶來了便利，提高了測量工作效率。由于節(jié)省了制作專用量檢具的費(fèi)用，也給工廠帶來了經(jīng)濟(jì)效益。