傳統正弦規的改進

周蘭強

摘 要：鉗工實訓教學中加工一些工件的斜面有較高的角度位置要求，常用到正弦規，傳統正弦規在使用中，對于工件斜面的高度控制，需要通過復雜的計算，較為繁瑣，本制作通過改變正弦兩鋼圓柱形狀從而避免計算，直接測量控制高度。

關鍵詞：正弦定理;新型正弦規;測量控制

1? ?傳統正弦規測量時的弊端

正弦規是根據正弦函數原理（在直角三角形中角度的正弦函數等于對邊比斜邊的值），利用量塊組合尺寸，測量角度和錐度等的測量器具，也稱正弦尺。在一些工件的實際加工過程中，我們發現有一些工件除要保證角度也要保證尺寸精度，而傳統的正弦規尺寸的計算較為復雜，要利用正弦規結合杠桿表對工件尺寸進行控制，必須測量并計算出正弦規的“尖點”（正弦工作面和正面擋板相交的直線在正投影面上的交點）到平板的尺寸HN如圖1。每個正弦規的“尖點”尺寸是不相同的，另外“尖點”尺寸是隨著角度的變化而變化的。對正弦規“尖點”的測量方法非常繁瑣，費時又容易出錯。方法如下：我們在正弦規的工作面和正面的擋板之間放一個直徑適當的驗棒，用杠桿表和量塊或者高度游標卡尺測量出CD的高度。 然后計算出此角度下正弦規底角點I的高度。圖中已知：∠QIZ=α? （α為被測角度）? CD= Ф30檢驗棒最高點的尺寸，Ф30檢驗棒半徑=15mm 可知：在直角三角形△JIN中∠JIN=90°-α，在直角三角形△MIO中∠MIO=45° OI=OM/sin45°=15/sin45°=21.21mm? 所以：∠JIO=∠JIN +∠MIO =135°-α在直角三角形△OJI中：OJ=sin∠JIO*OI=sin（135°-α）*21.21最終可以求出：GH=JP=CD-15-OJ? 即正弦規底角點的高度為（CD-15-OJ）mm。在實際加工斜面時，由于計算方法復雜，很難去計算，尤其在一些競賽考試場合，時間緊，更容易忙中計算錯，導致產生加工尺寸誤差。根據分析設計，通過對傳統正弦規的改進制造出了新型正弦規有效的解決了這個問題。

2? ?新型正弦規

2.1 新型正弦規原理

傳統正弦規A點（尖點）到基準平板的距離L在不同的角度下，是不一樣，尺寸計算復雜，而新型正弦規把A點（尖點）設置在兩鋼圓柱的圓心位置，我們知道圓心到圓周上任意點的距離都相等的原理，這樣不管在什么角度下，距離L的數字為常數，見圖2。

2.2新型正弦規的制作

新型正弦規使用了兩個大鋼圓柱（根據所需工作面高度和擋板高度確定圓柱直徑），一塊鋼長方體，和一塊正面側擋板共三大部件另加螺釘，比傳統正弦規少了一塊側擋板（由其中一根圓柱體內側面代替）。

制作時先加工剛長方體長度為100正負0.005（重要）;寬度45尺寸偏差考慮到不影響測量精度，和加工的經濟性可取大一些，以降低加工成本;厚度的大小尺寸精度要與鋼圓柱相匹配。兩圓柱要切除一個缺口，在加工時，左右方向要加到中線位置;上下切除后，要使得相應厚度的鋼長方體安裝后，A點即尖點的位置正好的大圓柱體圓心位置（該制作的又一重要點）。右側圓柱除了保證位置正確外，要作一些改動方便使用。首先為了可以測量長工件，把右圓柱體上面除去，圓柱體上表面因與工作面平齊或略低于工作面。為了便于運輸、使用，右圓柱體的側面可再去除一部分把總長控制在一定的范圍內，但切除部分不可大于半徑。

2.3 新型正弦規的使用

在加工工件的斜面時，要保證斜面的正確位置就要計算出D的高度，控制好了D的高度就控制了位置。如圖3所示，使用傳統正弦規時，要控制好A1就要控制好H1，H1=B1+A1，B1計算繁瑣。使用改進的新型正弦規，B2的尺寸是常數為圓柱半徑，H2=B2+A2，直接就可以加工，省時，不出錯，提高效率。

3 總結

在鉗工傳統的加工或是車工加工中，有斜面或是錐度的工件的加工檢測，離不開正弦規。在需要保證尺寸精度的情況下，改進后的新型正弦規能夠保證傳統正弦規測量角度的要求又可以省去復雜的尺寸計算，大大縮短工件加工輔助時間。

參考文獻：

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