量具设计范文（精选6篇）
量具设计 第1篇
下面, 笔者就量具的特点和设计过程中的思考理念及应用作一探讨。
一、本量具的特点
本量具具有测量准确、结构简单、制造方便、易于操作、对工人和检验人员的技术水平要求不高, 体积小、方便携带, 配合现场已有百分表使用价格更经济。测量范围广, 通过调整百分表测头伸出定位块的长度便可实现对不同深度孔内环形槽的测量。
二、量具各零件的组成和作用
量具各零件的组成见图1, 其作用如下。
1. 百分表。
测量精度可达0.01mm, 如果被测量工件槽的深度尺寸精度要求更高, 可将百分表更换为千分表。结合定位块和固定螺钉使其测头触及被测量工件槽的底部, 可在其表盘上直接读取数值, 便可得出槽的深度尺寸值。
2. 定位块。
用以固定百分表的位置, 使百分表在测量工件时能够处于正确的位置, 并使测头按需要伸出一定长度达到测量内环形槽的目的。
3. 高脚螺钉。
固定百分表在定位块中的位置, 用以顶紧百分表测头套筒, 使测头露出定位块的长度符合测量深度要求。头部有直纹滚花方便操作可直接用手松紧, 防止用扳手拧紧时用力过大致使螺钉将测头套管顶扁, 影响测头的自由进退。
4. 量块。
两块量块等高, 高度尺寸与被测量工件孔内环形槽图纸所注尺寸一致, 用以在调整百分表套筒在定位块中的位置时使百分表测头伸出定位块合适的长度。可选两块尺寸一致的标准量块, 也可根据需要自行磨削两块高度尺寸一致的量块。
三、设计思路
为使百分表在被测工件孔内重复测量时表的中心在测头轴线方向上距被测工件孔的距离固定不变, 需借助一装置即定位块来固定百分表的位置。
定位块的截面形状, 如果设计成矩形截面会使百分表的中心在测头轴线方向上距被测工件内孔的距离随被测量工件内孔尺寸的变化而变化, 致使测量值不准确, 如图2所示。
所以, 将定位块的工作表面设计为圆柱面, 与被测量零件内孔表面接触为圆弧面内切。目的是使量具与被测量零件间成为一线接触, 使测头与定位块和工件内孔公切线垂直, 且测头通过切点。这样, 无论被测量工件内孔尺寸公差如何变化测量槽深度值都是准确的。
将定位块上面设计成平面。作用一是钻削定位块上测头定位孔时比较容易, 钻头不易走斜。作用二是减小定位块的高度尺寸, 使百分表测头伸出长度的调整范围加大, 可测量工件槽深度尺寸范围更大些。
定位块端面上用以固定百分表测头套管的M6螺孔, 可向下偏离定位块圆柱面回转中心线, 以消除螺孔距离定位块上平面较近螺孔壁薄的缺陷, 但此螺孔尽可能靠上以防止过于靠下固定螺钉顶不到百分表套管上而直接顶住测头致使测头固定在定位块内而无法上下移动。为使百分表测头套管在套管安装孔内轻松调整上下位置, 将定位块上用以安装百分表测头套管的孔的直径设计成略大于百分表测头套管的外经, 笔者公司现场使用过的定位块套管安装孔径为套管外径+0.1mm～0.15mm。定位块上用以安装百分表测头套管的孔在定位块轴向方向上的位置可视被测工件内环形槽位置和定位块长度而定, 可居定位块轴向中间位置也可偏向一侧, 偏向一侧的优点是固定百分表测头套管的高头螺钉3不需太长。M6螺孔也可浅些便于加工。
材料采用20Cr钢渗碳淬火。在渗碳后将孔部渗碳层去除然后淬火, 最后将安装百分表套筒的孔和安装固定螺钉的螺孔加工成。这样既能提高定位块测量表面的耐磨性又能保证尺寸形状的稳定性。同时还可避免安装百分表测头套筒的孔和安装固定螺钉的螺孔在淬火后变形或产生裂纹。
四、操作方法
1. 量具的安装与调整。
将百分表测头套管从定位块平面一侧预置在定位块安装孔内, 使百分表读数表盘垂直定位块圆柱表面的回转轴心线。按所要测量内槽的图纸深度尺寸准备2块等高量块, 如 (图1) , 将量块放置在平板上。使量具定位块的圆柱面与量块接触, 使百分表的测头与平板垂直。调整压表格数到合适位置, 用手拧紧固定螺钉。
2. 测量步骤。
将被测量工件内孔直径用内径卡尺或内径千分尺测量, 记录数据。将调整好的量具放置在被测量工件孔内。如 (图3) , 定位块的摆放使圆柱面回转中心线与被测量工件内孔中心线方向一致, 使定位块回转圆柱面与被测量工件内孔相内切, 使测头与公切线相垂直, 且测头通过切点指向被测量工件内槽的槽底。以定位块圆柱回转面轴心线为中心微转量具, 看百分表读数, 读数最小值即为被测量内孔槽的实际深度, 如果需要测量内孔槽的直径尺寸, 按下式计算即可:
内槽深度的测量值×2+被测量工件内孔直径=被测量工件内孔槽直径。
笔者公司在为某厂家生产的系列UDS-Ⅰ型压机上的零件超高压缸体时就遇到了测量难题。现以一种缸体为例:缸体孔内有3个密封槽, 槽的直径尺寸公差要求比较严格, 缸体内孔尺寸为Φ180H6, 槽底直径为Φ197H6, 槽深为 (197-180) /2=8.5。槽宽度为17mm, 槽间距为41mm。用一般常用的测量内径的方法一用内径千分尺测量, 需要先将千分尺放到孔的被测量槽内, 然后调大千分尺的测量值至槽的底径为止, 读取测量数值时千分尺得在被测槽内, 由于槽离缸体孔端面的距离比较远, 尤其是最里端的密封槽距缸体孔端面尺寸为180mm, 无法在缸体孔内读取测量数值。方法二用内卡钳测量难以掌握测量值的准确度, 对于缸体上的三个内槽一般要测量数十次, 对加工造成很大不便。方法三上三坐标测量时需将工件从车床上卸下, 如果工件内槽直径未达到图纸需要的尺寸, 这时, 需重新上车床将工件找正进行加工难度相当大。
当时笔者就是利用此种量具对上述超高压缸体内槽进行了检验, 采用此量具检验保证了测量精度, 降低了测量难度, 为按期将工件交付用户赢得了时间。
量具设计 第2篇
叶片是汽轮机的核心部件之一, 它起着将蒸汽的动能转换为机械能的作用。所以, 叶片加工质量的好坏, 直接影响汽轮机效率的高低。带铆钉头的菱形导叶片, 加工过程中, 需要同时测量汽道型线、铆钉头、圆弧面相对于装配基准的位置。因为测量的部位多, 且叶片的数量多, 所以, 需要设计一套使用方便、快捷且准确的组合量具。
1 带铆钉头的菱形导叶片加工的流程
如图1所示的叶片就是带铆钉头的菱形导叶片。
首先, 将方钢按产品图加工进、出汽侧平面, 再加工背径向平面, 内径向平面相对于产品留一定的余量, 然后加工R1, 再在有铆钉头的一侧端面打顶针孔 (毛坯此时留有工艺头) , 用于上机床顶紧用, 以出汽侧、背径向平面以及R1定位, 加工出汽道、R2以及铆钉头, 锯掉工艺头, 最后磨内径向面。
2 组合量具的设计
2.1 设计组合量具的必要性
从工艺流程可以看出, 需要设计一种能同时测量汽道型线、铆钉头位置、圆弧面R2以及叶片总长的量具, 以保证加工过程中, 严格控制产品的质量。而且, 一次定位装夹, 测量数个部位, 能提高测量精度。
2.2 组合量具的设计思路
设计一种组合量具, 能够以叶片的背径向面、出汽侧以及大头圆弧R1定位, 将叶片放到量具体上, 叶片的定位要稳, 如果不稳, 可以加压紧装置。再根据测量部位, 增加相应的测量组件:
1) 测量汽道型线。根据需要测量的汽道型线位置, 在量具体上增加几组档位销, 档位销的多少根据测量需求而定。再配合样板检测汽道型线, 根据汽道与样板的漏光间隙判断加工是否合格。漏光间隙:出汽侧一般在0.05mm之内, 其余在0.2 mm之内。
2) 测量铆钉头的位置。在组合量具上, 设计两个基准面, 将图1中需要检测的A、B值, 根据铆钉头的半径大小转换测量图2中的K1和K4值。K1、K4值可用塞板进行检测。
3) 测量圆弧面R2。在组合量具上, 设计一个与圆弧面R2同心的圆弧面作为基准面, 通过测量图2中的K3值间接测量圆弧面R2, K3值可用塞板进行检测。
4) 测量叶片总长。在组合量具上, 设计一个基准面, 通过测量图2中的K2值间接测量叶片总长, K2值可用塞板进行检测。
这样, 设计出来的组合量具就满足了在一次定位装夹下, 测量出了需要测量的所有尺寸。
2.3 组合量具的设计简图 (图2)
2.4 组合量具设计的关键要点
1) 通过定位面将叶片放到量具体上后, 叶片不能松动, 要牢靠, 以免影响测量。
2) 压紧块接触叶片的部位必须堆铜, 以免压坏叶片。
3) 叶片的汽道型线部分与量具体之间要留有一定的间隙, 便于样板的漏光检测, 如图2中量具体3上设计的凹槽。
4) 检测位置时, 要通过与塞板配合来完成测量。因为加工时, 不太可能达到绝对零位, 满足规定的公差范围就算合格, 塞板就能检测出在规定公差内的合格叶片。
5) 设计塞板, 检测K4尺寸的塞板如图3所示, 有一侧必须在同一平面。因为塞板相对于量具体来说很小。测量时, 塞板的一侧紧贴着量具体, 当不在同一平面时, 塞板的止端尺寸大, 能保证止端侧的平面紧贴量具体, 满足测量要求;通端尺寸小, 不能保证通端侧的平面紧贴量具体, 因为止端尺寸大, 先于通端与量具体贴合上了, 这样, 通端测量时, 通端侧的平面实际上是与量具体成一个夹角的, 没有紧贴, 不满足测量要求。
3 结语
设计的组合量具, 在一次定位装夹下, 能同时测量汽道型线、铆钉头、圆弧面相对于装配基准的位置以及叶片的总长, 而且使用方便、快捷, 满足了带铆钉头的菱形导叶片在加工中的测量需要。此量具经过了生产的实践检验。
摘要：介绍了测量带铆钉头的菱形导叶片的组合量具的设计方法和关键要点。
量具设计 第3篇
汽车发动机冷却水泵的运行依据能量守恒定律, 即发动机曲轴输出的机械能通过轮系传递给水泵, 又通过水泵传递给冷却液, 使机械能转化为冷却液的液压能, 冷却液从外界获得能量后就产生了速度、压力。叶轮是水泵的重要组成部分, 它是一个过流部件。叶轮的精度、结构对水泵的性能具有决定性的作用。
叶轮的结构可分为三类:闭式叶轮、开式叶轮、半开式叶轮。
如图1所示:
2 图纸标注理解
叶轮图纸设计时, 叶片锥面标注大多会给出锥角和锥面某一截面的高度尺寸, 如图2所示。这两个尺寸遵守独立原则, 要分项测量, 每个尺寸合格, 则认为叶片合格。
164�形成一个锥面, 其实际角度由圆锥角公差带控制。叶片为曲线形式 (也有设计为直线形叶片) , 检验时必须观察叶片锥面全貌。
叶片锥面相对于A基准要求对称, 同时往往还要规定叶片锥面的跳动量。
A基准尺寸和�100处的29尺寸也会对锥面产生影响。
100称为叶轮测量圆。
半开式叶轮设计图纸 (主视图) 如图2所示:
本文阐述的是对图2中的角度尺寸即164�设计专用检具。
3 164�的测量方法
图纸标注为角度尺寸, 实际为多叶片形成的锥面顶角。多叶片组成锥面, 锥面不连续, 加工过程中形成断续切屑, 在数控设备上加工, 锥面是由插补命令自动走刀形成, 每个叶片角度偏差都不一样。叶片锥面有三种偏差结果:一种是单个叶片锥角整体偏大, 另一种是单个叶片整体偏小, 最后一种是在单个叶片上锥角由大到小 (或从小到大) 过渡。在实际的批量生产中, 三种叶片锥角偏差往往交差存在, 多数是由于生产过程中刀具的磨损和更换、设备固有变差造成。必须对每个叶片的角度都进行检验, 叶片在要求的角度范围内, 则认为叶片锥角合格, 以此综合评定叶片锥角。
单件或小批量试制生产时, 通常采用三坐标测量;
大批量生产时, 为提高检测效率, 必须设计专用检具。
4 专用检具测量方法
专用检具通常采用比较测量, 即约定一个理想锥面, 用叶轮锥面与之比较, 观察间隙是否均匀, 依靠测量间隙数值判定角度是否超差, 即把锥角角度公差转化为叶轮锥面法向距离偏差。设计的要点在于每个叶片都可检测, 同时必须使用A基准模拟实际锥面对称中心, 还要配合标准直径的测棒 (或塞尺) 来检查叶片与检具形成的间隙。这里使用测棒 (或塞尺) 的原因是测棒 (或塞尺) 与检具和叶片是线接触, 可较准确测出叶片与检具体形成的间隙。
5 检具方案
假设:164�在实际生产中按164�±1.5�控制。
检具整体方案如图3所示:
检具由三个零件组成:用于模拟A基准的定位芯轴, 模拟理想锥面的检具体, 判定锥角是否超差的测棒 (或塞尺) 。
设计图纸如图4所示:
(2) 检具体的主要作用是模拟理想圆锥面, 形成基准参照。检具体设计的要点在于:1、基准圆锥面要尽量精确, 锥角公差带应控制在叶轮锥角公差的0.1以内;2、应能检测每个叶片的角度情况;
如图5所示:164�±15’作为基准圆锥面, 用于检查叶轮叶片与检具体形成的间隙是否均匀;在检具体上做出一条曲线, 这条曲线与叶轮叶片具有相同的形状;其作用为可检查每个叶片的锥角情况。必须注意, 检具体上的曲线一定要与叶片形状一致, 否则不能观察叶片全貌。
在检具体的叶片形状曲面上, 分别以:�70、�100、�130、�145圆与叶片形状曲面的交线处刻度, 用于判别叶片特征圆处的锥面角度情况。如图5所示:
(3) 定位芯轴与叶轮A基准孔小间隙配合, 模拟叶轮A基准。检具体模拟164�基准圆锥。检具体上开设与叶片一致的曲线面, 用于观察每个叶片锥面情况;在曲线面上开设有特征圆刻度, 用于判定叶片锥面角度变化。如图6所示:
6 测棒直径 (或塞尺厚度) 的选择
假设图纸标注的164�按164�±1.5�控制, 则该尺寸最大极限尺寸为:165.5�, 最小极限尺寸为:162.5�。两个极限尺寸与基准角度164�比较, 与基准锥面上形成最大间隙处, 在基准锥面法向方向形成的距离为0.5mm.如图7所示:
由于检具的制造、装配误差的不可消除, 测棒直径 (或塞尺厚度) 取理论间隙的0.7, 即0.35。
7 判定原测
叶轮安装在检具上, 用手用力按住叶轮大面, 使叶轮叶片部分高点与检具体接触。旋转叶轮, 使叶片与检具体上的检测曲面对应。观察叶片与检具体形成的间隙是否均匀。观察最大间隙在什么地方。用0.35厚度的塞尺轻轻塞最大间隙处。塞尺不过即为合格。塞尺通过为不合格。
为了防止误收, 也可采用内缩安全裕度的方式。内缩的安全裕度为理论测棒直径的0.1, 即如果理论测棒直径为0.35, 则验收时采用0.35-0.35X0.1=0.315≈0.3的测棒直径。
参考文献
[1]黄云清.公差配合与测量技术[K].-北京:机械工业出版社, 2001 (03) .
[2]陈家瑞.汽车构造 (上册) [K].-3版.-北京:机械工业出版社, 2009 (02) .
正确使用量具提高钳工实习成绩 第4篇
1 教会学生正确使用各种量具, 在使用一段时间后及时校对各种量具
这一点每位实习指导教师做得都非常好, 这里我想强调的是:各种量具在使用之前的校准应引起学生们的高度重视;各种量具在使用过一段时间后, 会产生微量的偏移和误差, 如果这些微量的偏移和误差在加工过程中继续存在, 那么加工出的工件也就不可能符合图纸要求。因此要学生们了解各种量具的偏移量, 以及在使用前必须校对量具, 并养成习惯, 首先, 要教会学生正确使用各种量具, 并且在使用过一段时间后及时校对各种量具。这一点每位实习指导教师做得都非常好, 这里我想强调的是:各种量具在使用之前的校准应引起学生们的高度重视;各种量具在使用过一段时间后, 会产生微量的偏移和误差, 如果这些微量的偏移和误差在加工过程中继续存在, 那么加工出的工件也就不可能符合图纸要求。因此要学生们了解各种量具的偏移量, 以及在使用前必须校对量具。然而对于一些公用量具在使用过程中更应该及时校对。我曾经做过这样一个实验:在锉削正六角体课题中, 120°的外角需要用公用量具万能角度尺去测量, 每当有学生测量过120°角度后, 我都有意将万能角度尺稍微调整, 使之偏离120°, 结果发现90%的学生拿起万能角度尺就去测量, 看到角度偏差大, 往往惊诧于自己加工的角度不对, 根本不去怀疑万能角度尺是否是120°……更有甚者, 及时给他们纠正以后, 第二次仍有部分学生不去校对万能角度尺。在各种等级鉴定考试中类似这样教训实在是太多了。因此, 在实习过程中要教会学生会正确使用各种量具, 诸如测量时应注意:工件必须经过倒棱去毛刺、测量表面清洁无杂污、量具测量面应和被测量面充分接触不能发生任何偏斜……。另外还应该使学生了解各种量具的误差值, 并且在使用过一段时间后或怀疑量具出现误差要及时校对各种量具, 保证各种量具的准确性。然而对于一些公用量具在使用过程中更应该及时校对。因此, 在实习过程中要教会学生会正确使用各种量具, 诸如测量时应注意:工件必须经过倒棱去毛刺、测量表面清洁无杂污、量具测量面应和被测量面充分接触不能发生任何偏斜……。另外还应该使学生了解各种量具的误差值, 并且在使用过一段时间后或怀疑量具出现误差要及时校对各种量具, 保证各种量具的准确性。正确选择测量力与接触形式:在使用机械式量具时, 应注意测量力大小要适当, 使用前首先检查并校对量具, 如用百分表测量, 百分表一般应压入0.3mm左右, 使测量触头与测量物体充分接触, 这可以减少量具在使用过程中的误差, 以及量具的零位偏差移造成的误差。在测量较细和较软的配合面时, 必须注意量具与所测量部件或零件的接触形式, 在相对测量时, 应从点接触的测量误差较小, 但用百分表检查刮表面时, 为必避免刮削凹坑对测量的影响, 最好用量块放置在接触关与被测表面之间进行测量, 如:测量尾座底座表面的平行度。
2 根据被测量工件的特点, 选择测量的形式
被测量的特点是由测量误差的定义所确定的, 那么测量 形式就必须根据被测量的定义来选择。如:尾座套筒轴线对床鞍移动的平行误差, 在垂直平面内, 就必须将百分表的表针垂直放置在套筒的最高点, 方法是:将磁力表座固定在中拖板上, 安装百分表, 百分表触头接触在套筒表面上, 然后向前或向后移动中拖板百分表指针做顺时转动, 当指针转动到某一位置时静止, 此时继续相同方向移动中拖板, 百分表指针做逆时针转动, 那么当指针静止时百分表触头所处的位置就是套筒的最高点, 在垂直平面内的测量应该此处开始纵向位置进行测量。
同时, 还可以利用百分表找出套筒最点的方法, 给学生讲出, 百分表触头横向位移的轨迹是一般段圆弧。当指针顺时转运时, 百分表触头是由下向下向上移运动;当时指针逆时针时, 百分表触头是由上向下运动。使学生更加熟悉百分表的使用, 并能够正确判断出套筒在垂直平面内是抬头还是低头。
3 正确处理和选择测量基准面
在选择测量基准面时, 应尽量遵守“基准统一”原则, 因受被测量零件的结构和量具测量条件的限制, 不得另行选择助基准面时, 则应选择有较高精度的测量时定位移定时好的, 并与基准面仅有一次位置变换的配合面, 以减速少测量的积累差, 在必要时还应进行误差的修正。
4 遵守量具的单向趋近操作原则
由于各种量具的测量种构件存在着装配间隙。如:摩擦阻力、测量杆指针向反向移动, 间隙方向的改变, 摩擦力方向改变, 从而产生了回程误差, 因此, 不论是使用机械的光学的式电子操纵测量装置都在以单向趋近操作。以消除回程误差。如:尾座套筒轴线相对于床鞍移动的平行度误差, 不论在垂直平面内还是在水平还是在水平面内, 都应从左至右或从右至左, 在同一方向内一次测量完成, 不宜再作反向测量, 以消除回程误差。
5 用反向测量法补偿
在测量过程中, 如:能在两个相反状态下作二次测量, 并取两次读数的平均值, 作为测量结果, 就能使大小相等, 使正、负符号相反的两个定值系误差Δ, 在相加平均计算中互相抵消, 即第一次, 测量值为 L+Δ, 第二次测量值为L+Δ, 结果为=L, 如:床鞍移动轨迹相对尾座套筒锥孔中心线平行度的测量, 在垂直平面内 300 mm, 测量长度上允许误差为0.03mm, 而且只允许抬头, 在水平面内300mm测量长度上允许误差为0.03, 而且只允许里沟, 测量方法:在尾座套筒内插入, 一个300mm长的检验心轴, 尾座套筒退回, 尾座体内并销锁紧, 然后移动床鞍, 使床鞍上的百分表分别接触于检验心轴的垂直平面和水平面内, 百分表在300mm长度范围内的读数值差, 即为套筒锥孔中心线与床鞍, 移动轨迹的平行度误差, 为了消除检验心轴本身误差对测量的影响, 一次检验后, 将检验心轴退出, 旋转180°, 再插入套筒锥孔检验一次, 两次测量结果按上计算公式计算公式计算出的数值, 即为床鞍移动迹对尾座套筒锥孔中心线的平行度误差。
综上所述, 如果学生在钳工实习中能够将各种测量技术都能够熟悉撑握, 不仅能够提高钳工实习中的测量精度, 而且对自己将来走向工作岗位是十分有益的。
摘要：教会学生正确使用各种量具, 能够正确处理和选择测量基准面, 根据正确处理和选择测量基准面被测量工件的特点, 正确选择量具, 不断提高钳工实习中的测量精度。
关键词：量具,测量力,基准面,测量精度
参考文献
[1]劳动部教材办公室.钳工生产实习[M].中国劳动出版社, 1996.
[2]劳动部教材办公室.钳工工艺学[M].中国劳动出版社, 1996:47-64.
农机修理中常用量具的使用要点 第5篇
1游标卡尺
游标卡尺是最常用的量具, 可以直接测量孔的内径、轴的外径和长度。其精度有0.10、0.05、0.02 mm数种。
游标卡尺主要由主尺、副尺、固定卡脚和活动卡脚等组成。固定卡脚和主尺是一体, 活动卡脚和副尺是一体, 固定螺钉是用来固定副尺的。上卡脚测量内表面, 下卡脚测量外表面。有的游标卡尺在主尺背面有深度尺, 与活动卡脚一齐移动, 可测量沟槽的深度。
图1所示, 系精度为0.10 mm的卡尺, 其主尺上的每一小格是1 mm, 每一大格是10 mm;副尺上是把9 mm的长度等分为10格, 每小格为9/10 mm。主、副尺每格相差0.1 mm。
读数时, 先看副尺的零线指在什么地方, 如在图1中, 副尺零线指在主尺11 mm过一点, 再看副尺上的哪一条刻线和主尺上的刻线垂直重合, 在图1中副尺上的2和主尺上的3对齐, 这说明副尺上的零线移过主尺的11 mm刻度线2×0.10=0.20 mm, 所以测得的尺寸是11.20 mm。
使用游标卡尺前, 应先将卡尺的接触面和被测工件的表面擦干净。测量工件外径时, 先将卡脚张开, 再推动副尺, 使两卡脚与工件接触, 拧紧固定螺钉使副尺固定, 然后轻轻拿出卡尺, 读数。切勿硬卡、硬拉, 以免影响游标卡尺的精度和读数的准确性。使用完毕后擦净, 放入盒内。测量工件内径时, 将活动卡钳向内移动, 使两卡钳间距小于工件内径, 然后再缓慢地向内移动副游标卡尺, 使两卡钳与工件接触。用深度游标卡尺测量深度时, 将固定卡钳与工件被测表面平整接触, 然后缓慢地移动副尺, 使卡钳与工件接触。测最时用力不宜过大, 以免硬压游标卡尺而变形, 影响测量精度和读数的准确性。
2卡钳
卡钳是一种间接量具, 使用时必须与直尺相配合。卡钳分内卡钳、外卡钳两种。普通卡钳是利用铆钉来连接两个卡脚, 而较好的卡钳则是用弹簧来连接两个卡脚的。
内卡钳用以测量工件的内径, 外卡钳用以测量工件的外径。所测得尺寸大小, 应与直尺比较来确定, 其测量精度一般达0.5 mm。
3划规
划规又称分线规。用它可以在钢板上或工件上按照图纸划出分段线、角度线、圆周线, 也可测量两点之间的距离。划规用工具钢制成, 尖端经过磨锐和淬火。划规的两脚应粗细一样, 长度相等, 并经研磨以使两脚在合拢时没有空隙。当脚尖磨损时, 可用油石修磨整形。
4厚薄规
厚薄规又称塞尺, 用来检验两个接合面之间的间隙大小。厚薄规由若干不同厚度的钢片组成, 如图2所示, 它是修理工作中最常用的量具之一。厚薄规每片上都标有它的厚度, 有公制和英制两种。公制以毫米为单位, 如0.05, 0.10、0.30……毫米等, 英制以英寸为单位, 如0.001、0.003, ……英寸等。片上所刻的读数为百分之几毫米或千分之几英寸。
测量时, 应先用较薄的一片塞尺插入被测间隙内, 若仍有空隙, 则挑选较厚的依次插入, 直至恰好塞进而不松不紧, 该片塞尺的厚度即为被测间隙大小。测量时, 不允许将钢片作剧烈的弯曲, 插试时用力不可过大, 钢片应保持清洁。如果拉动时阻力过大或过小, 则该间隙值小于或大于厚薄规片上所标出的数值。若没有所需厚度的塞尺, 可取若干片塞尺相叠代用, 被测间隙即为各片塞尺尺寸之和, 但误差较大。
由于塞尺很薄, 容易折断, 使用时应特别小心, 使用后应在表面涂以防锈油, 并收回到保护板内。塞尺的测量面不应有锈迹、划痕、折痕等明显的外观缺陷。
5外径千分尺
外径千分尺是比游标卡尺更精密的量具, 其精度为0.01 mm。外径干分尺的规格按量程划分, 常用的有0~25 mm、25~50 mm、50~75 mm、75~100 mm、100~125 mm等规格, 使用时应按零件尺寸选择相应规格。外径千分尺的结构如图3所示。
使用前, 先检查千分尺自身的误差, 方法是:擦净测砧和测轴的两个端面, 旋转限荷棘轮使两个砧面接触, 听到2~3声“咔、咔”声后, 检视活动套筒前端与固定套简“0”线是否对齐, 活动套筒的“0”线与固定套筒的“基线”是否对齐。若均对齐, 则表示千分尺本身无误差;若上述两者中有一个“0”线不能对齐, 则表示千分尺自身有误差, 应检查调整后才能使用。
测量方法, 使工件的两端面与千分尺的两个砧面平行 (或与两砧面的中心线垂直) , 旋转限荷棘轮, 听到“咔、咔”声响后读数。读数方法是, 从固定套筒露出部分读出毫米整数和半毫米整数;固定套筒的“基线”对准的活动套筒上的格数 (百分之几毫米) , 不足一格 (即千分之几毫米) , 可用估算法确定。
6百分表
百分表是一种比较性测量仪器, 主要用于测量工件的偏差值、平面度、直线度、气缸圆度和圆柱度偏差等, 是利用精密齿条齿轮机构制成的表式通用长度测量工具。百分表的外形如图4所示。
(1) 使用方法。先将百分表固定在表架 (支架) 上, 以测杆端量头抵住被测工件表面, 百分表测杆轴线与被测工件表面垂直, 并使量头产生一定的位移 (即指针存在一个预偏转值) ;移动被测工件, 百分表指针的偏转量即是工件的偏差值。
两种测量圆弧量具的不确定度评定 第6篇
在机械生产行业中,圆弧量具的应用非常广泛。它直接关系到产品生产的质量保证和设计参数的达标情况,所以,如何正确的检测圆弧量具,选择正确的测量方法尤为重要。一般来讲圆弧在大于(1/3~1/4)R的时候,通常采用投影仪放大图法和工具显微镜(万工显)R镜头比对法,对于小于1/4R的圆弧由其是尺寸比较大的圆弧,如何精密测出其实际值这就要求我们检测员根据量具的公差恰当的选择测试方法,以便更快、更好、更精的测出结果。
1 平台测量圆弧的方法及不确定度评定
我们利用1级平台,0级千分尺,棒针,5等量块,夹具等通过解析几何计算某一高度所对应圆弧上点的L值测量。
1.1 测量不确定度的来源
1.1.1 重复测量输入量的不确定度分量UA
1.1.2 平台示值误差引入的不确定度分量UB1
1.1.3 千分尺误差引入的不确定度分量UB2
1.1.4 棒针误差引入的不确定度分量UB3
1.1.5 量块误差引人的不确定度分量UB4
1.1.6 温度偏差引入的不确定度分量UB5
1.2 建立数学模型l=△l+l1
式中l为实际测得值
△l为千分尺的修正值
l1为测量值
1.3 A类标准不确定度评定
在h1处独立重复测量10次,计算算术平均值
一般经验丰富的检验员,残余误差在(0.002~0.003)mm之间
自由度υA1=9
1.4 B类标准不确定度评定
1.4.1 平台标准不确定度评定
查0级平台的检定规程示值误差±0.008mm
估计按均匀分布我们取包含因子
1.4.2 0级千分尺标准不确定度评定
由千分尺检定规程最大允许误差±0.004mm
取包含因子
1.4.3 棒针的不确定度评定
查三针规程其示值误差为±0.001mm
取包含因子
1.4.4 5等量块的不确定度评定
0~200mm分别为0.5μm、0.5μm、0.55μm、0.55μm、0.60μm、0.65μm、0.70μm
取包含因子k=2
1.4.5 温度产生的不确定度评定
实验室条件下室温变化产生的影响对分析测量不确定度的影响可以忽不计。
1.5 合成标准不确定度略
因为输入量彼此独立不相关,所以合成不确定度为
1.6 扩展不确定度
置信概率P=99.73%
取k=3
则扩展不确定度U99==3×0.0048mm=0.015mm
2 仪器测量圆弧方法的不确定度评定
利用万能工具显微镜采用卡点法测量圆弧半径。在[万工显]上用影像法测量样板的圆弧,就是利用仪器的直角坐标系来测量原始弧形曲面上各接点处的坐标尺寸和圆弧R上的尺寸。
不确定度评定。
2.1 测量不确定度的来源
2.1.1 重复测量输入量的不确定度分量UA
2.1.2 仪器误差引入的不确定度分量UB
2.1.3 温度变化引入的不确定度分量可以忽略不计
2.2 数学模型的建立
L-实际测得的H处纵向(或横向)值
Xi-[万工显]所显示数值
2.3 A类不确定度的评定
输入量h1处l1的测量值(见表1)
Vi分别为-0.0013mm、+0.0012mm、+0.0015mm、+0.0007mm、+0.0002mm、-0.0003mm、+0.0002mm、+0.0007mm、-0.0019mm、-0.0010mm。
2.4 B类不确定度评定
[万工显]的示值误差±0.003估计按均匀分布取包含因子
2.5 合成不确定度
2.6 扩展不确定度
结束语
由此可知被测件公差在大于±0.015mm以上时,我们选用平台测量的方法即经济又简便;当被测件公差要求在±0.005mm时,就应选仪器测量的方法方能保证被测件的精度要求。
消除、减少误差的根本方法在于控制误差的来源,设计基准和测量基准的统一来减少测量误差是必要的。
参考文献
[1]常用测量不确定度评定方法及应用实例.上海市计量测试技术研究院编著,2001,4.
[2]测量不确定度评定与表示指南.国家质量技术监督局计量司组编,2000,4.