提高萬能角度尺檢測精度的創新方法

韓玥霆

[摘 要] 主要通過對萬能角度尺的基本結構和檢測精度產生誤差的原因進行分析，創新地設計一種能夠安裝在萬能角度尺上的專用擋塊，實現提高檢測精度。此設計方法是對現有市場銷售的I型萬能角度尺檢測方式的一種輔助，使其能夠更加可靠、有效地幫助操作者進行檢測，可以提高檢測準確性，避免人為誤差，減少測量次數從而減少零件加工時間。該方法解決了使用萬能角度尺進行透光法檢測零件時，基尺側面沒有可依靠的基準所產生的人為檢測誤差，從而影響測量精度的實際情況，利用專用擋塊的結構特點解決了這一問題。

[關 鍵 詞] 基本結構；誤差分析；專用擋塊；輔助基準

[中圖分類號] TG822 [文獻標志碼] A [文章編號] 2096-0603（2018）33-0119-01

我國職業院校機械類專業的學生在學校進行鉗工、機械加工和精密測量等技能實訓時，通常需要檢測零件的角度。萬能角度尺作為常用的量具，被廣泛應用到技能實訓操作時的檢測中。

一、萬能角度尺基本結構和原理

（一）基本結構

游標萬能角度尺適用于機械加工中的內、外角度的測量，可測0°～320°的外角及40°～130°的內角。在結構方面，該量具是一種組合式的萬能量具。其分別由主尺、90°角尺、刀口形直尺、游標尺、基尺、連接塊、扇形板和緊固螺釘組成。游標在主尺上回轉，檢測零件的角度。90°角尺和刀口形直尺通過連接塊固定在扇形板上，隨游標的回轉而回轉，對工件進行角度測量。

（二）讀數原理

以I型游標萬能角度尺為例，主尺的刻線每格為1°，分度值2′的游標刻線是將主尺上29°所占的弧長等分成30格，則游標上每格刻線的角度為29°/30即58′，與主尺每格的角度差即分度值為2′。

（三）結構材料

游標萬能角度尺多數采用量具鋼制作，具有硬度性好、耐腐蝕性好、機械性能優良等特點。

二、檢測誤差原因分析

學生時常因為使用萬能角度尺進行透光法檢測零件時，基尺沒有與零件的角度基準面平齊，而導致了測量誤差大，輕則造成單個零件尺寸超差，重則導致零件報廢。

圖1所示為正常檢測狀態，圖2所示為產生人為誤差狀態。

通過多次的試驗和檢測，根據不同的測量偏轉角度，扇形板每偏過1°，相應的檢測角度誤差將增加約2′～7′。

三、創新設計

為了控制和避免人為檢測誤差過大造成零件報廢，現設計一種專用擋塊，安裝在萬能角度的基尺側面，從而增加其側面的輔助基準，避免了人為誤差的產生。

（一）首先利用SolidWork軟件三維功能設計該擋塊三維實體視圖。

（二）根據萬能角度尺的基本結構，利用SolidWork軟件設計安裝在扇形板側面的擋塊，生成工程圖。

（三）將設計的擋塊零件根據圖紙進行加工，磨削表面提高精度，噴砂處理防止銹蝕。由于萬能角度尺多數使用量具鋼材料制作，硬度較高，因此在基尺側面須使用電脈沖加工出M3的安裝螺紋，與M3的手擰螺釘配合安裝。如圖3所示。

（四）組合安裝，如圖4所示為扇形板側面安裝專用擋塊的檢測狀態。

四、結論

通過檢索現有的萬能角度尺相關產品，本設計方法具有如下優勢：

（一）在I型萬能角度尺的基尺側面安裝擋塊，增加輔助基準，可以最大限度減少測量誤差。

（二）擋塊結構簡單，加工成本低，可實現快速拆裝。

本創新方法基于增加I型萬能角度尺基尺側面的測量基準，從而最大限度減少人為檢測誤差、提高檢測精度。設計時考慮到生產產品的低成本和高實現的技術可能性，于是使用了萬能角度尺通用的M3規格手擰螺絲進行擋塊的安裝，實現了“可快速拆裝”的新亮點。本創新方法不僅可以提高職業學校學生在實訓中使用萬能角度尺檢測零件的精度，更可以根據實際需求快速拆裝，提高操作效率，可謂一舉兩得。