锥度测量

锥度量规的测量方法

1．涂色法检查锥角

用涂色法检查锥角由于不需要使用复杂的测量工具，可以同时检查内外径尺寸，方法比较简单，而且测量时与使用情况相类似，属于综合性测量，在工具车间得到广泛使用。

在《圆锥量规的检定规程》(JJG177 －1977)中规定，涂色法是用特殊的红铅笔(即金属铅笔)或其他涂料，如印油、红丹等涂在塞规圆锥面上。《圆锥量规的检定规程》中规定，要检定合格的寒规(我们习惯称标准塞规)，按圆周的三等分，均匀地涂三条线，涂色层厚度为2～3μm。“两锥面密合普通精度量规按触面不少于转动展开面的80％，以接触而最差的一条来确定密合性是否合格。”对高精度的锥度量规，按接触面积不少于转动展开面的95％来确定密合性是否合格。涂色层厚度不好测量，多凭经验掌握，一般不应超过5μm，着色层越厚误差越大。涂色层涂好以后，将塞规塞人套规孔内，使两者紧密结合，然后转动几次(每次转角要大于30 ˚)，抽出塞规，仔细观察接触情况。按着这种方法错开90˚再进行一次检查，仔细观察接触情况，按上述要求确定套规是否合格。

如果大端接触面积多，而小端接触面积少，则说明套规的角度小；反之，若小端接触面积多而大端接触面少，则说明套规角度大。如果用套规检查锥度工件时，则先把工件的圆锥按三等分涂上涂料，再将套规套人工件锥体，按上述方法进行检查。

2．检查直径尺寸

把塞规塞人套规孔内，使两者紧密结台，如果新制的套规大端面与塞规的第一条环形刻线的左边缘(图1)重合为合格，允许偏差不得超过第一条环形刻线的0. 1mm。

3．用钢球测量内锥体大端直径D

这种方法比较方便，测量精度高。对于锥体较大，并且不宜在正弦尺和仪器上进行测量的内锥体而言，尤其显得方便，如图2所示。测量前一定要仔细地将精密平板和被测锥体用酒或航空汽油擦洗干净，以防灰尘或切屑小颗粒影响测量精度。然后，将被测锥体放在精密平板上，在锥体直径方向放上两个相等尺寸的钢球，且与锥面和平板相切，用量块测出两钢球间的最大距离L，由图2可知：

<="" 2（90˚-a）="45˚-a/2 " style="padding: 0px; margin: 0px;">

因为N=rtan(45˚+ a/2)

所以D=L+2r+2r tan(45˚+ a/2)

= L+2r[1+ tan(45˚+ a/2)]

式中 D -----内锥体大端直径，mm

r------钢球半径，mm

a------锥体斜角(˚)

4.用钢球测量内锥体小端直径d0

首先将被测锥体和精密平板用酒精或航空汽油擦洗干净，然后，将被测内锥体放在精密平板上，如图3所示。在锥体内放上两个适当尺寸且直径相等的钢球，使之与锥面和平板相切，用最块测量出两钢球间的最大距离L1。根据上述原理和方法可以推导出小端直径d。(公式推导略)。

d0=L 1+2 r[1+tan(45˚–a／2)]

式中 d0-------锥体小端直径，mm

r--------钢球半径，mm

a---------锥体斜角 (˚)

5.用立式测长仪测量内圆锥

内锥度的测量，一般是在平板上用钢球、量块和千分表进行。这种方法测量精度较低，对于小尺寸孔径的锥体测量，此法就不适用了。我们在立式测长仪上利用自制专用测头和钢球测量内锥度，操作简单，若钢球尺寸与圆度误差适当控制，锥角的测量精度可在秒级范围。

测量方法：

①将专用测头装在仪器安装轴上，使专用测头的工作面与仪器工作台上预先放好的量块(5mm)完全接触，然后根据被测锥体的高度，调好仪器行程，取下仪器工作台上的5mm量块。

②将被测锥体放在仪器工作台上，锥体小头为测量基面(如图4所示)，锥体小头端面应清洁，不得有毛刺，且端面应与锥体中心线垂直。

③在锥体内放上一个适当直径的小钢球d，操纵仪器使专用测头与钢球d接触，然后，用手前后左右轻轻移动锥体，同时观察目镜，找到测头与放入孔中的钢球的最高接触点，得读数M1。

④移高测头，再放上一个适当直径的大钢球D，并使选用的大钢球的最高点超出锥体大端面，按上述操纵方法，使测头中心与大钢球D的最高点接触(图4)，此时眼睛也看得到。再用手前后左右轻轻移动锥体，同时观察目镜，找到测头与钢球的最高接触点，得读数

M2。

图4

则：H=M2一M1 被测锥体斜角口按下式计算：

sana=(D-d)/

（2H-D+d）

式中的D与d为大小钢球直径的实际尺寸。

当锥体长度较短时，为防止两钢球接触，可先放一个适当的小钢球d，测出尺寸M1，取出小钢球d，再放上一个适当的大钢球D，测出尺寸M2，其测量

方法与上述相同。锥体斜角仍按上述公式计算。

6.锥度塞规锥角的测量

在大批量生产高精度圆锥塞规时，可制作高精度专用斜块(如图4)作为测量圆锥塞规的基准件进行比较测量(如图5)。斜块的斜角2a等于被测锥体的锥角，斜块工作面的表面粗糙度值R a=0.05um,其余为R

a=0.08um。斜块的尺寸L、e、h随被测圆锥塞规的规格不同而不同。图6为测量示意图。将斜块放在精密平扳的适图5

当位置并固定。然后，将被测锥体放在斜块上，小头一端在斜块的大端，并固定。然后用电感比较仪或测微计进行测量，使仪器测头在锥体的最高点由a点移至b点．若圆锥角2a无偏差，锥体上母线应与精密平板平行，即仪器由a点移至b点的读数差为零；若有偏差，则锥体母线与精密平板表面就有倾斜角度2△a，这时由电感比较仪(或测微计)在母线a、b两点的读数差为n，锥度偏差△ k按下式计

算；

图6

△k=n/l

式中l——a,b两点间的距离，mm

锥角偏差按下式计算：

△2a= n/l (rad)

式中n-----电感比较仪（或测微计）在a,b两点间的读数差，mm

l------a,b两点间的距离，mm

若将△2a由弧度转化为s ,

则：△2a= n/l ×206271 （"）