搜索【測(cè)量技術(shù)】機(jī)械工程師必須要了解的產(chǎn)品測(cè)量常識(shí)
2017-04-07 by:CAE仿真在線 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)
一、測(cè)量器具的分類
測(cè)量器具是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以下幾類:
1、單值量具
只能體現(xiàn)一個(gè)單一量值的量具?？捎脕?lái)校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量直接進(jìn)行比較,如量塊、角度量塊等。
2、多值量具
可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣能校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量直接進(jìn)行比較,如線紋尺。
3、 專用量具
專門(mén)用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量具。常見(jiàn)的有:檢驗(yàn)光滑圓柱孔或軸的光滑極限量規(guī),判斷內(nèi)螺紋或外螺紋合格性的螺紋量規(guī),判斷復(fù)雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗(yàn)樣板,用模擬裝配通過(guò)性來(lái)檢驗(yàn)裝配精度的功能量規(guī)等等。
4、通用量具
我國(guó)習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x器稱為通用量具。如游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、百分表等。
二 、測(cè)量器具的技術(shù)性能指標(biāo)
1. 量具的標(biāo)稱值
標(biāo)注在量具上用以標(biāo)明其特性或指導(dǎo)其使用的量值。如標(biāo)在量塊上的尺寸,標(biāo)在刻線尺上的尺寸,標(biāo)在角度量塊上的角度等。
2. 分度值
測(cè)量器具的標(biāo)尺上,相鄰兩刻線(最小單位量值)所代表的量值之差。如一外徑千分尺的微分筒上相鄰兩刻線所代表的量值之差為0.01mm,則該測(cè)量器具的分度值為0.01mm。分度值是一種測(cè)量器具所能直接讀出的最小單位量值,它反映了讀數(shù)精度的高低,也說(shuō)明了該測(cè)量器具的測(cè)量精度高低。
3. 測(cè)量范圍
在允許不確定度內(nèi),測(cè)量器具所能測(cè)量的被測(cè)量值的下限值至上限值的范圍。例如,外徑千分尺的測(cè)量范圍有0~25mm、25~50mm等,機(jī)械式比較儀的測(cè)量范圍為0~180mm。
4. 測(cè)量力
在接觸式測(cè)量過(guò)程中,測(cè)量器具測(cè)頭與被測(cè)量面間的接觸壓力。測(cè)量力太大會(huì)引起彈性變形,測(cè)量力太小會(huì)影響接觸的穩(wěn)定性。
5. 示值誤差
測(cè)量?jī)x器的示值與被測(cè)量的真值之差。示值誤差是測(cè)量?jī)x器本身各種誤差的綜合反映。因此,儀器示值范圍內(nèi)的不同工作點(diǎn),示值誤差是不相同的。一般可用適當(dāng)精度的量塊或其它計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器,來(lái)檢定測(cè)量器具的示值誤差。
三、測(cè)量工具的選定
每次測(cè)量前,需要根據(jù)被測(cè)零件的特殊特性選擇測(cè)量工具,比如,長(zhǎng)、寬、高、深、外徑、段差等可選用卡尺、高度尺、千分尺、深度尺;軸類直徑可選用千分尺、卡尺;孔、槽類可選用塞規(guī)、塊規(guī)、塞尺;測(cè)量零件的直角度選用直角尺;測(cè)量R值選用R規(guī);測(cè)量配合公差小,精度要求高或要求計(jì)算形位公差時(shí)可選用三次元、二次元;測(cè)量鋼材硬度選用硬度計(jì)。
1. 卡尺的應(yīng)用
卡尺可測(cè)量物體的內(nèi)徑、外徑、長(zhǎng)度、寬度、厚度、段差、高度、深度;卡尺是最常用、使用最方便的量具,在加工現(xiàn)場(chǎng)使用頻率最高的量具。
數(shù)顯卡尺:分辯力0.01mm,用于配合公差小(精度高)的尺寸測(cè)量。
表卡:分辯力0.02mm,用于常規(guī)尺寸測(cè)量 。
游標(biāo)卡尺:分辯力0.02mm,用于粗加工測(cè)量 。
卡尺使用前需先用干凈的白紙將灰塵與臟污去除(用卡尺外測(cè)定面卡住白紙然后自然拉出,重復(fù)2-3次即可)
@使用卡尺測(cè)量時(shí),卡尺的測(cè)量面應(yīng)盡量與被測(cè)物體的測(cè)量面平行或垂直;
@使用深度測(cè)量時(shí),如被測(cè)物體有R角時(shí),需避開(kāi)R角但緊靠R角,深度尺與被測(cè)高度盡量保持垂直;
@卡尺測(cè)量圓柱時(shí),需轉(zhuǎn)動(dòng)且分段測(cè)量取最大值;
因卡尺使用的頻率高,保養(yǎng)工作需要做到最好,每天使用完后需擦拭干凈后放入盒內(nèi),使用前需用量塊檢驗(yàn)卡尺的精度。
2. 千分尺的應(yīng)用
千分尺使用前需先用干凈的白紙將灰塵與臟污去除(用千分尺測(cè)量接觸面與螺桿面卡住白紙然后自然拉出,重復(fù)2-3次即可),然后扭動(dòng)旋鈕,測(cè)量接觸面與螺桿面快接觸時(shí),改用微調(diào),當(dāng)兩面完全接觸后調(diào)零,即可進(jìn)行測(cè)量。
千分尺測(cè)量五金件時(shí),調(diào)動(dòng)旋鈕,快接觸工件時(shí),改用微調(diào)旋鈕旋進(jìn),當(dāng)聽(tīng)到咔、咔、咔三聲響后停止,從顯示屏或刻度上讀出數(shù)據(jù)。
測(cè)量塑膠產(chǎn)品時(shí),測(cè)量接觸面與螺桿輕輕接觸到產(chǎn)品即可。
千分尺測(cè)量軸類直徑時(shí),至少測(cè)量?jī)蓚€(gè)以上方向且分段測(cè)取最大值測(cè)量中的千分尺,兩接觸面應(yīng)當(dāng)隨時(shí)保持清潔,減少測(cè)量誤差。
3. 高度尺的應(yīng)用
高度尺主要用來(lái)測(cè)量高度、深度、平面度、垂直度、同心度、同軸度、面振、齒振、深度、高度尺測(cè)量時(shí),首先要檢驗(yàn)測(cè)頭、各連接部位有無(wú)松動(dòng)現(xiàn)象。
4. 塞尺的應(yīng)用
塞尺適用于平面度、彎曲度、直線度的測(cè)量
平面度測(cè)量 :
將零件放置平臺(tái)上,用塞尺測(cè)量零件與平臺(tái)之間的間隙(注意:測(cè)量時(shí)塞尺與平臺(tái)保持無(wú)間隙壓緊狀態(tài))
直線度測(cè)量:
將零件放在平臺(tái)上旋轉(zhuǎn)一周,用塞尺測(cè)量零件與平臺(tái)之間的間隙。
彎曲度測(cè)量:
將零件放置在平臺(tái)上,選取相應(yīng)的塞尺測(cè)量零件兩側(cè)或中部與平臺(tái)之間的間隙。
垂直度測(cè)量:
將被測(cè)零的直角度的一邊放置于平臺(tái)上,另一邊讓直角尺與之靠緊,用塞尺測(cè)量部品與直角尺之間最大的間隙。
5. 塞規(guī)(棒針)的應(yīng)用:
適用于測(cè)量孔的內(nèi)徑、槽寬、間隙。
零件孔徑較大,沒(méi)有合適的針規(guī)時(shí),可將兩個(gè)塞規(guī)重疊,按360度方向測(cè)量將塞規(guī)固定在帶磁性的V形塊上,可防止松動(dòng),易于測(cè)量。
孔徑測(cè)量
內(nèi)孔測(cè)量:孔徑測(cè)量時(shí),貫通為合格,如下圖。
注意:塞規(guī)測(cè)量時(shí),需垂直插入,不可斜插。
6. 精密測(cè)量?jī)x:二次元
二次元是一種高性能、高精密特性的非接觸式的測(cè)量?jī)x器。測(cè)量器具的感應(yīng)元件與被測(cè)零件表面不直接接觸,因而不存在機(jī)械作用的測(cè)量力;二次元通過(guò)投影的方式將所能捕捉到的圖象通過(guò)數(shù)據(jù)線傳輸?shù)诫娔X的數(shù)據(jù)采集卡中,之后由軟件在電腦顯示器上成像;可進(jìn)行零件上各種幾何元素(點(diǎn)、線、圓、弧、橢圓、矩形)、距離、角度、交點(diǎn)、形位公差(圓度、直線度、平行度、垂直度、傾斜度、位置度、同心度、對(duì)稱度)的測(cè)量,還可進(jìn)行外形輪廓2D描繪用CAD輸出。不僅能觀測(cè)到工件輪廓,而且,對(duì)于不透明的工件的表面形狀也可以測(cè)量。
常規(guī)幾何元素測(cè)量:下圖零件中的內(nèi)圓是利角,只能用投影的方式進(jìn)行測(cè)量。
電極加工表面觀測(cè):二次元的鏡頭具有放大功能電極加工后粗糙度檢驗(yàn)(放大100倍影像)。
小尺寸深槽測(cè)量
澆口的檢測(cè):模具加工中,經(jīng)常會(huì)有一些澆口在隱在槽內(nèi),各種檢測(cè)儀器都不法進(jìn)行測(cè)量,這時(shí),可用橡膠泥貼在膠口上,膠口的形狀就會(huì)印在膠泥上,再用二次元測(cè)量膠泥印的大小得出澆口尺寸。
注:因二次元測(cè)量時(shí),無(wú)機(jī)械作用力,對(duì)于較薄、較軟的產(chǎn)品盡量采用二次元進(jìn)行測(cè)量。
7. 精密測(cè)量?jī)x器:三次元
三次元的特點(diǎn)是高精度(可達(dá)到μm級(jí));萬(wàn)能性(可代替多種長(zhǎng)度測(cè)量?jī)x器);可用于測(cè)量幾何元素(除可測(cè)量二次元能測(cè)量的元素外,還可測(cè)量圓柱、圓錐),形位公差(除可測(cè)量二次元能測(cè)量的形位公差外,還包括圓柱度、平度度、線輪廓度、面輪廓度、同軸度)、復(fù)雜型面,只要三次元的測(cè)頭能觸及的地方,就可測(cè)出它的幾何尺寸和相互位置,表面輪廓;并借助于計(jì)算機(jī)完成數(shù)據(jù)處理;以其高精度高柔性以及優(yōu)異的數(shù)字能力,成為現(xiàn)代模具加工制造和質(zhì)量保證的重要手段、有效工具。
有些模具在修改中,沒(méi)有3D圖檔,可測(cè)量各個(gè)元素的的座標(biāo)值,不規(guī)則曲面的輪廓,然后用繪圖軟件導(dǎo)出并根據(jù)測(cè)量元素做成3D圖形,能進(jìn)行快速而無(wú)誤的加工與修改(座標(biāo)設(shè)定后,可取任意點(diǎn)測(cè)量座標(biāo)值)。
3D數(shù)模導(dǎo)入對(duì)比測(cè)量:加工完成的零件,為了確認(rèn)與設(shè)計(jì)一致性或在裝配fit模過(guò)程中發(fā)現(xiàn)配合異常,當(dāng)一些曲面輪廓既非圓弧,又非拋物線,而是一些不規(guī)則的曲面時(shí),無(wú)法進(jìn)行幾何元素測(cè)量時(shí),可導(dǎo)入3D模型與零件對(duì)比測(cè)量,從而了解加工誤差;因測(cè)量值是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的偏差值,能便于進(jìn)行快速而有效的修正改善(下圖所顯示的數(shù)據(jù)為實(shí)測(cè)值與理論值的偏差)。
8. 硬度計(jì)的應(yīng)用
常使用的硬度計(jì)有洛氏硬度計(jì)(臺(tái)式)與里氏硬度計(jì)(便攜式)常用的硬度單位為洛氏HRC、布氏HB、維氏HV。
洛式硬度計(jì)HR (臺(tái)式硬度計(jì))
洛氏硬度試驗(yàn)方法是用一個(gè)頂角為120度的金剛石圓錐休或直徑為1.59/3.18mm的鋼球,在一定的載荷壓入被測(cè)材料表面,由壓痕深度求出材料硬度。根據(jù)材料硬度不同,可分為三種不同的標(biāo)度來(lái)表示HRA、HRB、HRC。
HRA 是采用60Kg載荷和鉆石錐壓入器求的硬度,用于硬度極高的材料。例如:硬質(zhì)合金。
HRB 是采用100Kg載荷和直徑1.58mm淬硬的鋼球求得的硬度,用于硬度較低的材料。例如:退火鋼、鑄鐵等 、合金銅。
HRC 是采用150Kg載荷和鉆石錐壓入器求得的硬度,用于硬度很高的材料。例如:淬火鋼、回火鋼、調(diào)質(zhì)鋼和部分不銹鋼。
維氏硬度HV(主要是針對(duì)表面硬度測(cè)量)
適用于顯微鏡分析。以120kg以內(nèi)的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面,用測(cè)量壓痕對(duì)角線長(zhǎng)度,它適用于較大工件和較深表面層的硬度測(cè)定。
里氏硬度HL(便攜式硬度計(jì))
里氏硬度是一種動(dòng)態(tài)硬度試驗(yàn)法。硬度傳感器的沖擊體在與被測(cè)工件沖擊過(guò)程中,距工件表面1mm時(shí)的反彈速度與沖擊速度的比值乘以1000,定義為里氏硬度值 。
優(yōu)點(diǎn):里氏硬度理論制造的里氏硬度儀改變了傳統(tǒng)的硬度測(cè)試方法。由于硬度傳感器小如一只筆,可以手握傳感器在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)直接對(duì)工件進(jìn)行各種方向的硬度檢測(cè),因此是其它臺(tái)式硬度儀所難以勝任的。
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