精密筒状圆柱角尺制造技术

精密筒状圆柱角尺，其特征是设置中空筒体，筒体的外壁圆柱与内壁圆柱为同轴。热变形非相似性规律的研究表明，热变形后，中空筒体的母线变化较小，而且由于中部为空心，不再呈现出中凸状的底面和顶面，本发明专利技术可以有效地减小圆柱表面鼓形误差的影响，从而获得更高的精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高精度标准样件，更具体地说是适用于计量室及其它长度检测部门使用的一种垂直器，用于检定直角尺的90度，测量仪器、机械设备及零部件的垂直度检验。
技术介绍
目前已有的圆柱角尺为实心圆柱体4，如图1所示，它的加工环境往往与使用环境是不同的，精密圆柱角尺在不同环境温度下，产生的热变形是不同的，这严重影响了它的精度。热变形研究表明，零件形体任一尺寸的热变形是与形体其他尺寸直接相关，并为相关尺寸的函数。以此基本理论为出发点，提出精密零件形体的热变形存在微观尺度的非相似性，如直线变为非直线，平面变为非平面，方体变为非方体，渐开面变为非渐开面等。这种在微观上不按原有形体变化的现象即为非相似性，它对于低精度的精密技术可以忽略，但对于现代精密技术则有较大影响。从零件非相似性热变形理论出发，可以发现实心圆柱体4热变形后的两端平面呈现中凸状误差的表面，且圆柱表面呈现鼓状误差表面，如图2所示，这严重影响了圆柱角尺的精度热变形后，精密圆柱角尺的母线不再是直线，而是一条曲线；上下底面呈现中凸状的表面，使得底面与圆柱面不再垂直，这大大降低了圆柱角尺的精度。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种可以大大降低热变形误差的精密筒状圆柱角尺。本专利技术解决技术问题所采用的技术方案是本专利技术的结构特点是设置中空筒体，筒体的外壁圆柱与内壁圆柱为同轴。与已有技术相比，本专利技术的有益效果体现在1、热变形非相似性规律的研究表明，热变形后，中空筒体的母线变化较小，而且由于中部为空心，不再呈现出中凸状的底面和顶面，显然，本专利技术可以减小圆柱表面鼓形误差的影响，从而获得更高的精度。2、节省材料将实心圆柱角尺设计成空心，材料可节省一半左右，降低制造成本。3、减轻重量由于材料能节省一半，则圆柱角尺的重量也大大减轻，使用更加方便。附图说明图1为已有技术中圆柱角尺结构示意图。图2为已有技术中圆柱角尺热变形示意图。图3(a)为15℃实心与空心圆柱体热变形对比图。图3(b)为30℃实心与空心圆柱体热变形对比图。图3(c)为45℃实心与空心圆柱体热变形对比图。图3(d)为60℃实心与空心圆柱体热变形对比图。图4为本专利技术结构示意图。图中标号1中空筒体、2外壁圆柱、3内壁圆柱。以下通过实施例，结合附图对本专利技术作进一步描述实施例参见图4，本实施例设置中空筒体1，筒体的外壁圆柱2与内壁圆柱3为同轴。分别以同样的外形尺寸70×150mm、同种金属材料的实心圆柱体和中空筒体为试样，中空筒体的内壁圆柱3的直径为50mm，置于三维高精度热变形实验装置中进行实验测试，实验装置分别在15℃、30℃、45℃、60℃稳定温度点测量圆柱体母线高度尺寸变化量，均以圆柱体母线左端(即x＝0)为起测点。并定义此点的变形量为零，用电感测头测量其他各点与此点的相差的变形量，由于圆柱体两端是对称的，实验中测量母线的一半，各测量数据拟合后绘制成曲线图，如图3(a)、图3(b)、图3(c)和图3(d)所示。图中a为实心圆柱体变形曲线，b中空筒体变形曲线，可见在不同的温度点，实心与空心圆柱体相比，母线上各点的膨胀量不同，实心圆柱体母线上各点热膨胀量比空心圆柱体的要大。权利要求1.精密筒状圆柱角尺，其特征是设置中空筒体(1)，筒体的外壁圆柱(2)，与内壁圆柱(3)为同轴。全文摘要精密筒状圆柱角尺，其特征是设置中空筒体，筒体的外壁圆柱与内壁圆柱为同轴。热变形非相似性规律的研究表明，热变形后，中空筒体的母线变化较小，而且由于中部为空心，不再呈现出中凸状的底面和顶面，本专利技术可以有效地减小圆柱表面鼓形误差的影响，从而获得更高的精度。文档编号G01B5/24GK1862217SQ20061008801公开日2006年11月15日 申请日期2006年6月14日 优先权日2006年6月14日专利技术者费业泰, 李光珂, 盛立, 徐婷婷 申请人:合肥工业大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
精密筒状圆柱角尺，其特征是设置中空筒体（１），筒体的外壁圆柱（２），与内壁圆柱（３）为同轴。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：费业泰，李光珂，盛立，徐婷婷，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]