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(guī),傳統(tǒng)正弦規(guī)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(guī);測量控制
1? ?傳統(tǒng)正弦規(guī)測量時的弊端
正弦規(guī)是根據(jù)正弦函數(shù)原理(在直角三角形中角度的正弦函數(shù)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(fā)現(xiàn)有一些工件除要保證角度也要保證尺寸精度,而傳統(tǒng)的正弦規(guī)尺寸的計算較為復雜,要利用正弦規(guī)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(guī)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(guī)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(guī)“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(guī)的工作面和正面的擋板之間放一個直徑適當?shù)尿灠簦酶軛U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(guī)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(guī)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(jù)分析設計,通過對傳統(tǒng)正弦規(guī)的改進制造出了新型正弦規(guī)有效的解決了這個問題。
2? ?新型正弦規(guī)
2.1 新型正弦規(guī)原理
傳統(tǒng)正弦規(guī)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(guī)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(shù)字為常數(shù),見圖2。
2.2新型正弦規(guī)的制作
新型正弦規(guī)使用了兩個大鋼圓柱(根據(jù)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?zhèn)葥醢骞踩蟛考砑勇葆敚葌鹘y(tǒng)正弦規(guī)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(jīng)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(guī)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(tǒng)正弦規(guī)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(guī),B2的尺寸是常數(shù)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(tǒng)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(guī)。在需要保證尺寸精度的情況下,改進后的新型正弦規(guī)能夠保證傳統(tǒng)正弦規(guī)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。
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