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主题:游标卡尺论文写作 时间:2024-01-19

游标卡尺游标分度值的改进,这是一篇与游标卡尺论文范文相关的免费优秀学术论文范文资料,为你的论文写作提供参考。

游标卡尺论文参考文献:

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摘 要:通過传统公知游标卡尺刻线原理推证,本文得出游标卡尺游标分度值的改进原理,并介绍了改进后的游标卡尺在企业生产应用及教学中的有益之处.

关键词:游标卡尺 分度值 改进

游标卡尺是大家非常熟悉的计量器具.它是利用主尺尺身刻线与游标尺刻线长度之差来进行读数换算的,按其使用范围可分为普通游标卡尺、高度游标卡尺、深度游标卡尺及齿厚游标卡尺等.其中普通游标卡尺具有测量长度、厚度、外径、内径、孔深和中心距等功能,是机械加工企业中应用最广泛的量具.

普通游标卡尺依据测量物体精度的不同,其读数精度有O.1mm、0.05mm及0.02mm三种类型.下面笔者以普通游标卡尺为例,展开游标卡尺刻线原理的研究.

一、游标卡尺的刻线原理及游标刻度值的改进

1.现有传统游标卡尺的刻线原理

游标卡尺主尺及游标尺上均标有读数刻线,其测量读数值是依据主尺上刻线分度值与游标尺上刻线分度值两者之间的差值来进行换算的.

例如,读数值为O.02mm游标卡尺,其主尺上一个分度刻线值为1mm,游标尺上则50个分度数值的总长等于49mm,即游标尺上一个分度刻线数值为0.98mm.游标卡尺主尺与游标尺上刻线数值之差为O.02mm.由此得读数值为O.02mm游标卡尺刻线原理示意图,如图1所示.

同理,读数值为O.05mm、0.1mm游标卡尺其主尺上一个分度的刻线数值均为1mm,游标尺上一个分度的刻线数值分别为0.95mm和0.9mm.游标卡尺主尺与游标尺上刻线数值之差分别为O.05mm和O.1mm.

通过以上分析,我们不难发现传统游标卡尺游标尺上刻线数值均小于主尺1格的刻线数值.为了改善游标尺刻线数值较小的问题,人们在上述传统游标卡尺基础上又对游标刻线进行了改进.改进后主尺的两个刻线分度值与游标尺上一个刻线分度值进行差值换算.

例如,读数值为O.05mm游标卡尺其游标尺上20个分度值的总长等于39mm,游标尺上一个分度的刻线分度值为1.95mm.主尺上两个最小单位刻线分度值与游标尺上一个刻线分度值之差为O.05mm,我们暂且称这种游标卡尺为“改进型”游标卡尺,如图2所示.

通过以上介绍,传统游标卡尺的刻线原理可以总结为:游标尺上有n等分刻度,n等分刻度的总长度和主尺上与之作相对比较的(zn-1)等分刻度的总长度在数值上相等.其中z为主尺分度值比对系数,通常取1或2.

由此,设游标上最小分度值为v,设主尺上与游标尺作差值换算的分度值为x,设两者之间的差值为AX.

得主尺与游标尺数值关系平衡式为:

ny等于(zn-1)x

ny等于znx-x

y等于zx-x/n

ZX-y等于x/n

即:△y等于zx-v等于x/n

(1)

游标卡尺为便于读数及换算,n通常取10格、20格、50格.

由此,x/n分别得到0.1mm、O.05mm、O.02mm的数值,即三种游标卡尺的读数精度值.

2.游标刻度值改进的理论依据

通过前文介绍已知,游标卡尺中游标尺上的最小分度值均小于与之做差值换算的主尺上的分度值.既然游标卡尺的读数原理是依据主尺上分度值与游标分度值两者之间差值来进行读数换算的,是否可以使游标尺上每格的分度值大于主尺上与之做差值换算的分度值呢?

经过数学推算,答案是肯定的.

设游标尺上有n等分刻度,它们的总长度与尺身上(n+1)等分刻度的总长度相等.

设主尺与游标尺数值关系平衡式为:

ny等于(zn+1)x

ny等于znx+x

y等于zx+x/n

y-zx等于x/n

即:△x等于y-zx等于x/n

(2)

通过公式(1)、(2)对比计算论证,我们可以得出本文游标卡尺读数原理新推导结论是正确的.

公式(2)带入数值:n取50格;x取1mm;y获得1.02mm的数值,即游标尺上50个分度刻线数值的总长等于51mm.

由此得出游标卡尺新读数原理示意图(如图3所示,以读数精度为O.02mm游标卡尺为例).

同理,公式(2)带入数值:n分别取10格、20格;x取1mm:v可获得1.1mm、1.05mm的数值,即游标尺上10个、20个分度刻线数值的总长分别等于llmm、21mm.

通过论证,我们把本文推导的游标卡尺刻线原理总结为:游标尺上有n等分刻度,n等分刻度的总长度和主尺上与之作相对比较的(zn+1)等分刻度的总长度在数值上相等,其中z为主尺分度值比对系数,通常取1或2.

二、游标卡尺游标刻度值改进后的应用价值

1.尊重使用者读数习惯,读数清晰度得到提高

通过以上介绍,我们已知依据现有传统游标卡尺刻线原理的理论,游标尺刻度值是小于作为“参照物”主尺的刻度值的.根据游标卡尺性能和功用以及“毫米”作为机械加工业国标法定长度计量默认单位的地位,游标卡尺主尺刻线最小间距为lmm.也就是说“参照物”为lmm.假设需要游标的分度值与作为“参照物”的主尺分度值之间的差值得到进一步扩大,目前解决的方法只能是游标刻度值在“参照物”的分度值之内缩小取值,取值范围只能在一个“参照物”之内.游标刻度值越小,对于使用者的目测分辨率而言只会越来越差,分度值若小到一定的数值后,最后的结果是目测完全分辨不清.

虽然前文介绍的“改进型”游标卡尺可以增大游标刻度值,但此类游标卡尺游标尺总长度相对传统游标卡尺增加了近一倍,游标尺总体长度的加长减少了游标卡尺主尺的测量行程.另外,此类改进型游标卡尺在读数过程中增加了主尺刻线的比对数量,在增大游标尺分度值这一优点的同时在读数上带来了一定的不便,因此该类型游标卡尺在企业中应用并不普遍.

结论:适合游标卡尺论文写作的大学硕士及相关本科毕业论文,相关游标卡尺开题报告范文和学术职称论文参考文献下载。

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