表6-1 正弦规的规格 两圆柱中心距 (mm) 100 200 圆柱直径 (mm) 20 30 工作台宽度(mm) 窄型 宽型 25 80 40 80 精度等级 0.1级 图6-11是应用正弦规测量圆锥塞规 锥角的示意图。应用正弦规测量零件角度 时，先把正弦规放在精密平台上，被测零 件(如圆锥塞规)放在正弦规的工作平面上， 被测零件的定位面平靠在正弦规的挡板上， （如圆锥塞规的前端面靠在正弦规的前挡 板上) 。在正弦规的一个圆柱下面垫入量 块，用百分表检查零件全长的高度，调整 量块尺寸，使百分表在零件全长上的读数 相同。此时，就可应用直角三角形的正弦
公式，算出零件的角度。 图6-11 正弦规的应用
HH正弦公式：sin2??H?L?sin2?? LL式中 sin ——正弦函数符号， 2α——圆锥的锥角(度)， H ——量块的高度(mm)，
L ——正弦规两圆柱的中心距(mm)。
例如，测量圆锥塞规的锥角时，使用的是窄型正弦规，中心距L=200mm，在一个圆柱下垫入的量块高度H=10.06mm时，才使百分表在圆锥塞规的全长上读数相等。此时圆锥塞规的锥角计算如下：
H10.06
sin2????0.0503L200 查正弦函数表得2α=2o53′。即圆锥塞规的实际锥角为 2o53′。
图6-12是锥齿轮的锥角检验。由于节锥 是一个假想的圆锥，直接测量节锥角有困难， 通常以测量根锥角δf 值来代替。 简单的测量 方法是用全角样板测量根锥顶角，或用半角样 板测量根锥角。此外，也可用正弦规测量，将 锥齿轮套在心轴上，心轴置于正弦规上，将正 弦规垫起一个根锥角δf , 然后用百分表测量齿 轮大小端的齿根部即可。根据根锥角δf值计算 应垫起的量块高度H
H=Lsinδf 图6-12 用正弦规检验根锥角
式中 H——量块高度；
L——正弦规两圆柱的中心距； δf ——锥齿轮的根锥角。 七 车刀量角台
1． 车刀量角台的构造
车刀量角台(图6-13)是测量车刀角度的专用仪器。它由底座1、指示板2、平台3、定位块4、指针5、扇形板6、立柱7和螺母8组成。底座1为圆盘形,零线左右各有刻度100°。平台3可在底座上绕Z轴左右转动，转动的角度可由固定在平台底部的指示板2指示出来。扇形板6上有刻度±45°。指针5可以绕其轴转动，转动的角度可在扇形板的刻度上指示出来。针5下端是测量板，测量板有下刃A、右侧刃 B、左侧刃C和前测量面D。立柱7上有螺纹。转动螺母8可使扇形板6上下移动。
平台3绕Z轴旋转的平面代表基面P。因 为大指针的前测量面D与基面垂直，当转动平 台3使主切削刃靠拢D面时，D面就代表切削 平面。转动平台3， 使大指针(指针指在刻度 零的位置)底边A与主切削刃上某点接触，并 与主切削刃在基面上的投影垂直时，大指针的 测量面D所指示的平面就是主切削刃上该点的
正交平面(或称为主剖面) 。
2 车刀角度的测量 测量车刀各个角度前，应先将指示板2和 指针5对准零位，把待测车刀放到平台3上， 并与定位块靠紧，即完成了各个角度测量前的 “准备态”。
1) 测量主偏角 ，将平台3绕Z轴顺时
图6-13 车刀量角台
针转动，使车刀主切削刃与指针测量板的D平 1-底座；2-指示板；3-平台；4-定位块；
5-指针；6-扇形板；7-立柱；8-螺母。 面贴合，从指示板2指示出的圆盘刻度值即为
值。说明：主刀刃绕轴Z作顺时针转动，也就是使主刀刃与测量板的D面贴合，所贴合的线段视为进给方向。贴合后的转角，由于是在圆盘刻上度量的，即表示测量到主切削刃在基面上的投影与进绐方向之间的夹角 。
2) 测量副偏角 ，将平台3绕Z轴逆时针转动即可测出 值。说明：同理，副切削刃绕轴Z作逆时针转动，也是便副切削刃与D面贴合，其转角同样是在圆盘刻度上度量的，即表示测量得到副切削刃在基面上的投影与进给反方向之间的夹角 。
3) 测量前角 , 使平台3绕Z轴逆时针转过(90o- )角，然后使测量板下刃A与前刀面贴合，前角 的数值从扇形板6上读出。说明：D平面代表主剖面，将平台绕Z轴逆时针转过（90o- ）角，这是使主剖面垂直于主切削刃，由此可测量在主剖面内度量的车刀角度。测量板下刃A是与基面平行可代表基面，当测量板下刃A与前刀面贴
合时，由大指针5在扇形板上指示的角度，即为在主剖面内测量到的基面与前刀面之间的夹角 。
4) 测量后角 ,先使平台3绕Z轴逆时针转过(90o- )角，再使测量板右侧刃B与主后刀面贴合。后角 的数值从扇形板6上该得。说明：与测量前角的主剖面位置相同，同时也可以测量后角。用代表切削平面D的右侧刃B与主后刀面相贴合，其大指针5在扇形板上所指示的角度，即为在主剖面内测量到的切削平面与主后刀面之间的夹角 。
5) 测量刃倾角 ,转动平台3，调节螺母，使指针5的底边A与主切削刃贴合，刃倾角 可从扇形板上读出。指针反时针转刃倾角为正，顺时针转刃倾角为负。说明：指针5的底边A是与基面平行的，因此A边可代表基面，当A边与主切削刃贴合时，由大指针在扇形板上所指示的角度，即为在切削平面内测量到的主切削刃与基面之间的夹角 （正值或负值）。
第七章 水 平 仪
水平仪是测量角度变化的一种常用量具，主要用于测量机件相互位置的水平位置和设备安装时的平面度、直线度和垂直度，也可测量零件的微小倾角。
常用的水平仪有条式水平仪、框式水平仪和数字式光学合象水平仪等。 一 条式水平仪
图7-1是钳工常用的条式水平仪。条式 水平仪由作为工作平面的V型底平面和与工 作平面平行的水准器 (俗称气泡)两部分组 成。工作平面的平直度和水准器与工作平面 的平行度都做得很精确。当水平仪的底平面 放在准确的水平位置时，水准器内的气泡正 好在中间位置 (即水平位置)。 在水准器玻 璃管内气泡两端刻线为零线的两边，刻有不
少于8格的刻度，刻线间距为2mm。当水平 图7-1 条式水平仪
仪的底平面与水平位置有微小的差别时，也就是水平仪底平面两端有高低时，水准器内的气泡由于地心引力的作用总是往水准器的最高一侧移动，这就是水平仪的使用原理。两端高低相差不多时，气泡移动也不多，两端高低相差较大时，气泡移动也较大，在水准器的刻度上就可读出两端高低的差值。
表7-1 水平仪的规格
外形尺寸（mm） 分度值 品种 长 阔 高 组别 (mm/m)
100 25～35 100 150 30～40 150 Ⅰ 0.02 框式 200 35～40 200 250 250 40～50 300 300 Ⅱ 0.03～0.05 100 30～35 35～40 150 35～40 35～45 条式 200 250 40～45 40～50 Ⅲ 0.06～0.15
300
条式水平仪的规格见表7-1。条式水平仪分度值的说明，如分度值0.03mm／m，即表示气泡移动一格时，被测量长度为1m的两端上，高低相差0.03mm。再如，用200mm长，分度值为0.05mm／m的水平仪，测量400mm长的平面的水平度。先把水平仪放在平面的左侧，此时若气泡向右移动二格，再把水平仪放在平面的右侧，此时若气泡向左移动三格，则说明这个平面是中间高两侧低的凸平面。中间高出多少毫米呢？从左侧看中间比左端高二格，即在被测量长度为1m时，中间高2×0.05=0.10mm，现实际测量长度为200mm，是1m的 ，所以，实际上中间比左端高0.10× = 0.02mm。从右侧看：中
1515间比右端高三格，即在被测量长度为1m时，中间高3×0.05=0.15mm，现实际测量长度
11为200mm，是1m的 ，所以，实际上中间比右端高0.15× =0.03mm。由此可知，中间55比左端高0.02mm，中间比右端高0.03mm，则中间比两端高出的数值为(0.02+0.03)÷2=0.025mm。
二 框式水平仪 图7-2是常用的框式水平仪，主要由框架1和弧形玻璃管主水准器2、调整水准3组成。利用水平仪上水准泡的移动来测量被测部位角度 的变化。
框架的测量面有平面和V形槽，V形槽便于在圆柱 面上测量。弧形玻璃管的表面上有刻线，内装乙醚(或 酒精) ,并留有一个水准泡，水准泡总是停留在玻璃管 内的最高处。若水平仪倾斜一个角度，气泡就向左或向 右移动，根据移动的距离(格数) ,直接或通过计算即可 知道被测工件的直线度，平面度或垂直度误差。
水平仪工作原理(图7-3),精度为0.02mm/1000mm的
水平仪玻璃管，曲率半径R=103132mm，当平面在1000mm 图7-2 框式水平仪
长度中倾斜0.02mm，则倾斜角?为： 1-框架 2-主水准器 3-调整水准 0.02mmtg???0.00002 1000 ??4\水准泡转过的角度应与平面转过的角度 相等，则水准泡移动的距离(1格) 为： 2?R?a? 360?60?602??103132mm?4\ ?360?60?60
?2mm 图7-3 框式水平仪工作原理 水平仪的读数方法有直接读数法和平均读数法两种。
1)直接读数法 以气泡两端的长刻线作为零线，气泡相对零线移动格数作为读数，这种读数方法最为常用，见图7-4。
(a) (b) (c)
图7-4 直接读数法
图7-4a表示水平仪处于水平位置，气泡两端位于长线上，读数为“0”；图7-4b表
量具的使用方法
