專利名稱：輕型結構尺架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種外徑千分尺的輕型結構尺架。
外徑千分尺尺架是外徑千分尺主要部件之一。目前大測量范圍的尺架在國外如瑞士、日本、蘇聯等國和國內如四川、青海等地分別采用鑄鐵結構、鑄鋼結構、鋼板結構、焊管結構等。我國多采用鋼板制作，其工序為材質經切板下料、銑削、鉆削、磨削，然后再焊接矯正等。在整個加工過程中，尺架加工工序長，由于多次往復加工的公差積累，使尺寸精度受到影響。用鋼板結構加工的尺架形狀因受加工和成本限制，只能采用等截面平板形鋼板制作，使其外觀形狀受到限制，所以多年來一直未有改變。又由于大規格的尺架重量重，在使用過程中還得同時配備起重設備，從而造成操作者的不方便。
用焊管結構制作的尺架形狀，經鋼管下料，彎管成型、整型，然后進行焊接和矯正，這種形狀結構的尺架，加工生產工序長而且復雜，由于焊接過程中的殘余應力的存在，往往造成生產和使用過程中的失效。
用鑄鐵和鑄鋼結構生產的尺架形狀，由于尺架形狀較復雜，尺架測桿大小頭和焊接頸部連接處厚薄不均，鑄造過程中往往易產生裂紋，生產工序尚需進行焊補，同時因尺架重量太重，造成使用者操作的許多不便。
本實用新型的目的是通過對尺架原形狀、結構改變，從而縮短了尺架的加工工序，使生產制造容易，降低加工成本，保證尺架加工精度，減輕尺架重量，改善操作及使用環境，並且增強尺架的藝術造型。
本實用新型輕型結構尺架根據結構力學和金屬學原理，通過強度結構設計，使尺架內外背部呈變截面R弧形狀，其R弧截面從A－A最大剖截面沿內外背部的延伸逐漸縮小剖截面厚度；使腹部和筋板部的剖截面厚度遞減，其遞減厚度從A－A最大剖截面沿腹部和筋板部延伸而逐漸縮小。尺架腹部在結構上不等寬，筋板寬度之間的間距變距，從而增強輕型結構尺架的強度和剛度，使特殊鋁合金結構尺架變形得以控制，充分發揮了鋁合金比重輕的優勢，從而克服了其它形狀結構尺架的不足之處，取得好的使用性能。
利用附圖、對本實用新型做進一步說明
圖1為中國、蘇聯的尺架的結構圖。
圖2為日本的尺架的結構圖。
圖3為瑞士的尺架的結構圖。
圖4為本實用新型輕型結構尺架的結構圖。
在圖1中所示的尺架為熱軋鋼板尺架。這種鋼板尺架內背部4，鋼板尺架腹部5，鋼板尺架外背部6均由同一塊平板鋼板構成，并在鋼板尺架腹部5上均勻鉆孔；另外加工好的鋼板尺架測桿大頭2和小頭1分別焊接結合在焊接頸3上。當測量長度L＝300～400mm時，其重量是2.6kg。
在圖2中所示的尺架為鑄鋼尺架。這種尺架由鑄鋼尺架內背部9、鑄鋼尺架腹部10、鑄鋼尺架外背部11組成“工”字型等截面形狀，且在鑄鋼尺架腹部10上均勻鑄有園孔洞，鑄鋼測桿大頭8和小頭7與鑄鋼尺架內背部9，鑄鋼尺架腹部10，鑄鋼尺架外背部11為整體鑄造成型。這種鑄鋼成型尺架易產生裂紋，往往需要焊補。當測量長度L＝300～400mm時，其重量是2.5kg。
在圖3中所示的尺架為焊管尺架。這種焊管尺架內背部14、焊管尺架外背部16以及焊管尺架腹部支撐管15均為無縫鋼管焊接制成，另外加工好的焊管尺架測桿大頭13和小頭12分別焊在焊管尺架內外背部兩端的焊接頸3上。尺架呈等截面管狀。當測量長度L＝300～400mm時，其重量是1.55kg。
在圖4中所示的尺架為本實用新型輕型結構尺架，它是一種特殊鋁合金尺架。該尺架由輕型結構尺架測桿小頭17、大頭18、輕型結構尺架內背部19、輕型結構尺架筋板部20、輕型結構尺架外背部21、輕型結構尺架腹部22均用特殊鋁合金成型，測桿大頭18和測桿小頭17直接結合在尺架內外背部上，內外背部形狀為R弧形狀，其R弧截面沿內外背部的延伸呈不等變截面并逐漸縮小，有不等寬筋板和腹部，筋板和筋板之間的間距變距。其變距是從A－A剖線h點開始將向左和右同時對稱遞減夾角度數。當測量長度L＝300～400mm時，重量為1.5kg。
通過對本實用新型輕型結構尺架樣件沿測微螺桿軸線方向受10N力時，測得變形量為L＝300～400mm時，變形量為8μm；L＝400～500mm時，變形量為10μm；L＝500～600mm時，變形量為12μm；達到GB12126－85標準。
本實用新型輕型結構尺架比現形尺架的優點在于在生產同樣規格尺架情況下，本實用新型比現形尺架縮短了加工環節和生產周期，減少了零件加工工時，降低了機械加工成本約40％，由于新型結構尺架本身的特點，同時保證了尺架的加工精度，減輕了重量，且強度高，外形美觀，使用方便。
附圖例圖11.鋼板尺架測桿小頭2.鋼板尺架測桿大頭3.焊接頸4.鋼板尺架內背部5.鋼板尺架腹部6.鋼板尺架外背部圖27.鑄鋼尺架測桿小頭8.鑄鋼尺架測桿大頭9.鑄鋼尺架內背部10.鑄鋼尺架腹部11.鑄鋼尺架外背部圖312.焊管尺架測桿小頭13.焊管尺架測桿大頭14.焊管尺架內背部15.焊管尺架腹部支撐管16.焊管尺架外背部3.焊接頸圖417.輕型結構尺架測桿小頭18.輕型結構尺架測桿大頭19.輕型結構尺架內背部20.輕型結構尺架筋板部
權利要求1.一種尺架，包括有測桿大小頭，內外背部和腹部。本實用新型的特征是尺架內外背部截面呈變截面R弧形狀，腹部和筋板部的剖截面厚度遞減，腹部及筋板部變距，筋板部不等寬，其材質為特殊鋁合金。
2.根據權利要求1所述的尺架，其特征是所述的內外背部呈變截面R弧形狀是從A－A最大剖截面開始將向左和右沿尺架內外背部的延伸逐漸遞減剖截面厚度。
3.根據權利要求1所述的尺架，其特征是所述的腹部和筋板部剖截面是從A－A最大剖截面開始將向左和右沿尺架腹部和筋板部的出現逐漸遞減剖截面厚度。
4.根據權利要求1所述的尺架，其特征是所述的腹部、筋板部是從A－A剖線h點開始將向左和右同時對稱遞減夾角度數。
5.根據權利要求1所述的尺架，其特征是所述的筋板部是從A－A剖線所通過最寬筋板開始將向左和右同時對稱遞減筋板寬度。
專利摘要本實用新型輕型結構尺架主要用于外徑千分尺作尺架，它是根據結構力學和金屬學原理設計出的一種新型形狀結構的特殊鋁合金尺架，由于采用新型形狀結構尺架，從而減少了大規格尺架的加工工序，保證了尺架加工精度，尺架重量輕，強度高且外形美觀而得到好的使用性能。該輕型結構尺架比鋼板結構尺架或焊管結構尺架的機械加工成本約低40％。
文檔編號G01B3/18GK2044717SQ8821894
公開日1989年9月20日 申請日期1988年10月11日 優先權日1988年10月11日
發明者張賢之 申請人:張賢之