专利名称：可测量大直径的游标卡尺的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测量仪器，一种可测量大直径的游标卡尺。
游标卡尺是一种可用来测量直径的仪器。美国79年4132001号专利、日本专利88－279111、中国实用新型专利86200469、89210229.2和89212516.0提出了另外一种测量直径的方法。这两种测量方法的缺点是测量范围受仪器本身尺寸大小的限制，即不能用较小的仪器测量较大的直径。
本实用新型的目的是提供一种测量范围较大的游标卡尺。
本实用新型所提出的游标卡尺，由主尺、游标及卡脚组成。主尺上标有均匀刻度，游标上标有略小的均匀刻度。游标可沿着主尺滑动而不脱落，其结构和普通游标卡尺一样。游标上的刻度与主尺上的刻度互相配合即可读出待测的数值，读法也和普通游标卡尺类似。普通游标卡尺两个卡脚的测量面均和主尺垂直。本实用新型所涉及的游标卡尺的特点是，至少有一个卡脚的测量面和主尺不相垂直。
设主尺零线和游标零线之间的距离为L，设两个卡脚的测量面与主尺的夹角相等且都为α，则待测圆柱体与两卡脚及主尺三面相切时，待测直径D与L成正比，即D＝kL。若两卡脚的测量面与主尺垂直，L即是两卡脚测量面之间的距离。k为比例系数，也可以称作放大系数。k是倾斜角α的函数，k＝ctg(α／2)。倾斜角α即卡脚测量面与主尺外缘所成之角。用三角公式可以推出，tgα＝2k／(k2－1)，在给定放大系数k之后，应用此式可以方便地确定倾斜角α。
两卡脚的测量面与主尺所成的倾斜角也可以不同。若设其分别为α1与α2且k1＝ctg(α1／2)，k2＝ctg(α2／2)，则放大系数k＝2k1k2／(k1＋k2)。
如果两卡脚与主尺垂直，则α＝90°，k＝ctg45°＝1。由此可见，普通游标卡尺可以看成是放大系数为1时本实用新型的一种特例，本实用新型则是普通游标卡尺的一种推广。
同普通游标卡尺一样，本实用新型所涉及的游标卡尺也可以增加一些部件，以扩展其功能。
若主尺和游标上装有两副卡脚，其中一副卡脚的测量面垂直于主尺，另一副卡脚中至少有一个卡脚的测量面与主尺不相垂直，那么，测量长度或较小直径时可利用垂直卡脚，而测量较大直径时则可利用倾斜卡脚。同理，也可在游标卡尺上装上测深装置、止动螺栓、微调装置等，使游标卡尺的功能进一步扩展，成为多功能游标卡尺。
本实用新型所涉及的游标卡尺，其卡脚一般为固定的，但也可以是活动的。如果备有若干套卡脚，每套卡脚对应于不同的放大系数，卡脚与主尺或游标之间用螺钉固定，那么，一副游标卡尺就能起到几副的作用。在不同的测量环境中可选用具有不同放大系数的卡脚，以满足不同的测量要求。卡脚与主尺或游标之间的连接也可以是可转动的，转动后固定于某一倾斜角上，即具有一特定的放大系数。无论固定还是活动，都可以在卡脚上标上放大系数，以方便测量者的使用。
在放大系数k＝1时，本实用新型所涉及的游标卡尺，其刻度标法同普通游标卡尺一样。若主尺上最小的刻度为1毫米，游标上最小刻度为0.98毫米，则该游标卡尺的测量精度即为0.02毫米。放大系数为k时的刻度可以借用放大系数为1时的刻度，只要把读得的数值乘以放大系数k即得所测直径的大小。显然，放大系数为k时的测量精度为放大系数为1时的k倍。
放大系数为k时的刻度也可以另标，这只要把所有的刻度值均乘以k即可。如放大系数为2时，原来标1处现改为2时，原来标2处现改为4……当然也可以在原来0.5处标上1，原来1.5处标上3……游标上标刻度的方法与主尺相同。
本实用新型所提出的技术方案，也可应用于螺旋测微仪，即在两个垂直测量面中，至少将一个改为倾斜的，这样可以精确地测量更大的圆柱体的直径。
本实用新型所提出的技术方案引入了放大系数，故可用较小尺寸的量具测量较大的直径。这在许多情况下是十分必要的。如火车轮子、各种圆柱体器皿的模具等，直径都比较大，对测量的要求也比较高，用本实用新型所涉及的游标卡尺测量就比较合适。
附图
给出了本实用新型的一个实施例。
主尺1上有卡脚11和12，游标2上有卡脚21和22。卡脚12和22的测量面垂直于主尺1的外缘。卡脚11和21的测量面与主尺外缘的夹角相等且都为α。放大系数k＝ctg(α／2)，tgα＝2k／(k2－1)，主尺1上标有均匀刻度，游标2上标有略小的均匀刻度。主尺1上刻度的零线与游标2上刻度的零线之间的距离为L。从图上可以看出，卡脚12与22的测量面之间的距离也为L。主尺1从游标2中穿过，因此，游标2可在主尺1上滑动。螺栓3为止动螺栓，测量后可拧紧螺栓3，以便读取数据。测深杆4连接在游标2上，随游标2一起移动，可用来测量深度或高度。测量较大圆柱体5时，可使其同卡脚11、21的测量面及主尺外缘三面相切，待测圆柱体5的直径D＝kL。D的数值可以直接读出，也可以先读出L的数值再乘以放大系数k。
权利要求1.一种游标卡尺，由主尺、游标及两个卡脚组成，主尺上标有均匀刻度，游标上标有略小的均匀刻度，所述两个卡脚中，一个固定在主尺上，另一个固定在游标上，其特征在于，至少有一个卡脚的测量面与主尺不相垂直。
2.一种如权利要求1所述的游标卡尺，其特征在于，卡尺上还装有两个垂直卡脚，一个固定在主尺上，另一个固定在游标上，垂直卡脚的测量面与主尺的外缘垂直。
3.一种如权利要求1或权利要求2所述的游标卡尺，其特征在于，游标上固定着一个测深杆，可随游标一起移动，在游标零线与主尺零线对齐之时，测深秆的外端与主尺的外端对齐。
4.一种如权利要求1或权利要求2所述的游标卡尺，其特征在于，至少有一个卡脚是可拆卸的(用螺钉固定于主尺或游标)或可转动的(测量时先转动到一个合适的角度再固定住)。
专利摘要本实用新型涉及一种可测量大直径的游标卡尺，它由主尺、游标以及和主尺不相垂直的卡脚组成，主尺上标有均匀刻度，游标上标有略小的均匀刻度。本实用新型所涉及的游标卡尺，具有一放大系数k，因此，可以适当地选择k，扩大测量范围，使较小的游标卡尺能用于大直径圆柱体的测量。本实用新型所涉及的游标卡尺可用于一般的精密测量，尤其适用于火车轮子以及各种大直径的圆柱体模具的精密测量。
文档编号G01B3/18GK2143321SQ9224266
公开日1993年10月6日 申请日期1992年12月12日 优先权日1992年12月12日
发明者张令荣 申请人:张令荣
专业数控铣床产品供应商
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