① 我國所用計量器具有哪些
長度方面:
量塊,量塊附件,水平尺,標准平晶,平面平晶,平行平晶,平面等厚干涉儀,平台平板,刀口尺,刀口直角尺,三棱尺,四棱尺,平尺,直角尺檢定儀,方箱,研磨平尺,濾光片,角度塊,角度規,組合角度規,角度尺,角度表,量角器,正弦規,直角尺,測角儀,多面棱體,多齒分度台,分度頭,準直儀,水平儀檢定器,水平儀零位檢定器,水平儀,水準器,光學象限儀,表面粗糙度樣塊,刻線樣板,粗糙度(輪廓)儀,三針,電感比較儀,斜塊式測微儀檢定器,卡尺校正器,深度尺校正器,內測千分尺校正器,高度規,步距規,測高儀,測高儀(二次元),刮板細度計,V形架,工程質量檢測儀。
通用量具組
百分(千分)表,大量程百分表,深度百分表,杠桿百分(千分)表,內徑百分(千分)表,測微表,數顯指示表,比較儀,扭簧比較儀,杠桿齒輪測微計,卡規,百分表卡規,帶表卡規,游標(數顯)卡尺,深度游標(數顯)卡尺,高度游標(數顯)卡尺,帶表卡尺,游標測齒卡尺,測厚規,外徑(內徑)千分尺,公法線千分尺,螺紋千分尺,深度千分尺,內測(內徑)千分尺,三爪內徑千分尺。
測繪、光學儀器組
投影儀,工具顯微鏡,測長儀,測長機,光學計,接觸式干涉儀,電腦測微儀,圓度儀,孔徑儀,平板儀,皮革面積計,水準標尺,水準儀,光學經緯儀,電子經緯儀,經緯儀檢定裝置,多目標平行光管,准線儀,光電測距儀,激光測距儀,全站儀,光學徑向檢查儀。
線紋、精密測試組
基線尺,金屬線紋尺,玻璃尺,物鏡標尺,焊接檢驗尺,鐵路軌距尺,套管尺,鋼直尺,布捲尺,標准鋼捲尺,鋼捲尺,測深鋼捲尺,磁尺,光柵尺,位移感測器,百分(千分)表檢定儀,激光測徑儀,光柵指示表檢定儀,光面塞規,圓錐塞規,圓錐量規,光面環規,各種螺紋規,塞尺,半徑樣板,針規,量具測力儀,測厚儀及校正片,節距規,CMM測量機(三次元),CNC加工中心(數控機床),編程機,測孔機,菲林測量機,基(周)節儀,直徑測控儀,伸長率試驗儀,壓力頭,球壓儀,響環試驗器,發聲玩具試驗器,斜截圓筒,觸及性探頭,試驗指,銳利尖端試驗器,邊緣試驗器,咬合器等各種玩具安全檢測設備,力臂杠桿,標准玻璃板,試驗篩,超聲波探傷試驗塊,錐形銷,各種液位計,液塑象限儀,柔性尺,刀具設定儀,各種插頭量規,水泥試模,產品幾何量長度角度測試及形位誤差測量,各種模具檢測等。
力學方面:
主要從事質量傳遞和對稱重儀器的檢定與校準。現開展的項目有:標准砝碼(E2等級及以下,最大可測量能力:1 t)、各種專用砝碼、電子天平、機械天平、質量比較器、架盤天平、扭力天平、液體比重天平、汽車(摩托車)軸(輪)重儀、標准測力杠桿、電子秤、大型電子汽車衡(最大可測量能力:200 t)、電子皮帶秤、定量包裝秤、定量自動衡器、核子秤、機械秤、其他稱重設備等。
測力
主要從事與力值相關的儀器的檢定與校準。現開展的項目有:標准測力儀(0.1級及以下級別,最大可測量能力:3 MN)、負荷感測器、稱重感測器、各種工作測力儀(最大可測量能力:30 MN)、各種拉力、壓力和萬能材料試驗機(最大可測量能力:30 MN)、各種抗折試驗機、擺錘式、懸臂梁式沖擊試驗機、千斤頂(最大可測量能力:15 MN)、彈簧拉壓試驗機、汽車(摩托車)制動檢驗台、汽車底盤測功機、水泥質量檢測專用設備、土工檢測專用設備、瀝青檢測專用設備、紡織檢測專用設備、皮革檢測專用設備等,以及其它專用力值檢測設備。
扭矩、硬度
扭矩扳子、扭矩儀、液壓板子、電動、氣動扭矩扳子、混凝土回彈儀、金屬洛氏、布氏、維氏硬度計、金屬表面洛氏硬度計、顯微硬度計、里氏硬度計、韋氏硬度計等各種金屬硬度計。邵氏硬度計、定負荷橡膠國際硬度計、微型橡膠國際硬度計等各種非金屬硬度計。標准洛氏、布氏硬度塊,標准橡膠國際硬度硬度塊,各種金屬非金屬工件類的硬度測量。
開展的檢定/校準項目(按行業分類)
建築:各種拉力、壓力和萬能材料試驗機(最大可測量能力:30 MN)、各種抗折試驗機、千斤頂(最大可測量能力:15 MN)、水泥質量檢測專用設備、土工檢測專用設備、瀝青檢測專用設備、混凝土回彈儀、電子天平、機械天平、電子秤(最大可測量噸位:150 t)、機械秤、架盤天平等。
機械(製造):各種拉力、壓力和萬能材料試驗機(最大可測量能力:30 MN)、各種抗折試驗機、擺錘式、懸臂梁式沖擊試驗機、各種金屬硬度計、扭矩扳子(最大可測量能力:3000 N?m)、扭矩儀(最大可測量能力:3000 N?m)、液壓板子、電動、氣動扭矩扳子等。
化工:電子天平、機械天平、架盤天平、扭力天平、懸臂梁式沖擊試驗機、各種拉力試驗機等。
疾控:電子天平、機械天平、扭力天平、架盤天平等。
港口、火電廠:電子秤、大型電子汽車衡(最大可測量能力:150 t)、電子皮帶秤、定量包裝秤、定量自動衡器、核子秤、機械秤、其他稱重設備等。
熱學方面:
中低溫
二等標准鉑電阻溫度計、工業鉑熱電阻溫度計、工業銅熱電阻溫度計、二等標准水銀溫度計、標准汞基溫度計、精密玻璃液體溫度計、普通玻璃液體溫度計、石油產品用玻璃液體溫度計、高精密玻璃液體溫度計、高精密石油產品用玻璃液體溫度計、標准貝克曼溫度計、工作用貝克曼溫度計、指針式半導體點溫計、電接點玻璃溫度計、壓力式溫度計、雙金屬溫度計、數字溫度計、高精密數字溫度計、溫度堆棧模塊、自校式鉑電阻測溫儀、溫度巡檢儀、溫度記錄儀、溫度數據採集器、爐溫跟蹤儀、溫度變送器、溫度校驗器、半導體溫控儀、乾井溫度校驗爐、智能熱原儀、標准銅-康銅熱電偶、工作用銅-康銅熱電偶、工作用廉金屬熱電偶、標准體溫計、體溫計。
高溫
標准鉑銠-鉑熱電偶、工作用鉑銠-鉑熱電偶、標准鎳鉻-鎳硅熱電偶、工作用鎳鉻-鎳硅熱電偶、標准銅-康銅熱電偶、工作用銅-康銅熱電偶、工作用廉金屬熱電偶、標准溫度燈、光學高溫計、紅外測溫儀、電子自動平衡電橋、配熱電阻(熱電偶)動圈儀表、數字溫度表、數字溫控表、烙鐵溫度計、動圈式比例積分微分儀表、測溫儀表檢定儀、高溫乾井爐、溫度校驗儀、自動測溫儀、溫度巡檢儀、溫度變送器、自動平衡記錄儀。
濕度
毛發溫濕度表、毛發溫濕度計、數字溫濕度表、數字溫濕度計、溫濕表、干濕表、通風干濕表、電容式數字露點儀、溫濕度控制器、溫濕度變送器、溫濕度記錄儀、濕度感測器。
可現場檢測的溫度項目:
製冷恆溫槽、標准水槽、標准油槽、熱管爐、水浴箱、恆溫水槽、恆溫恆濕箱、恆溫恆濕實驗室、濕度檢定箱、老化試驗室、冷庫、高低溫冷熱沖擊試驗箱、乾燥箱、電熱恆溫培養箱、鹽霧試驗箱、低溫試驗箱、生化培養箱、高壓蒸汽滅菌爐、水泥養護箱、水泥養護室、沸煮箱、高溫電阻爐、灼熱絲試驗儀、垂直燃燒試驗儀、熱變形維卡儀、阻燃性能測試儀、表面抗濕性測試儀、透濕量測試儀、水份分析儀(溫度部分)、冰箱焓差試驗室、空調焓差試驗室、黑體爐。
壓力
一等活塞式壓力(真空)計、一等雙活塞式壓力(真空)計、二等活塞式壓力(真空)計、三等活塞式壓力(真空)計)、二等標准補償式微壓計、傾斜式微壓計、微差壓表膜盒壓力表、微壓(計)表、活塞壓力計專業砝碼、0.02級~4級各種數字壓力計、U型壓力計、數字壓力控制器、標准血壓計、血壓計標准器、精密血壓表、血壓計(表)、數字血壓計、各種精密壓力表(真空表)、壓力表(真空表)、電訊號壓力表、氧氣表、乙炔表、二氧化碳表、壓力(真空)校驗儀、壓力(真空)變送器、絕對壓力變送器、壓力感測器、壓力安全閥、減壓閥、大氣壓表(計)。
真空
電離真空計、磁懸浮真空計、磁放電真空計、壓縮式真空計、熱偶真空計、電阻真空計、復合真空計、電容薄膜真空計、真空感測器、真空繼電器、真空系統測試。
電學方面:
指針式電流表、電壓表、功率表,數字式功率表,電能質量功率分析儀,標准功率源,頻率表,相位表,泄漏電流測量儀,鉗形電表,電子負載,三表校驗儀,鉗形電表校驗儀,電測儀表多功能檢測裝置,變頻電源,變壓器測試系統,電子鎮流器測試系統,RTU檢定裝置,RCD測試儀,磁電機,繼電保護測試儀,漏電保護測試儀,電池測試系統,變送器,家用電器生產檢測線等電參數測量設備、數字多用表、多功能標准源、酸度計檢定儀等。
有機會作進一步的交流,我是做儀器計量校準這塊的,我的QQ1563513569
② 請問我需要測量工件的同心度 高度 平面度 垂直度 需要用什麼儀器
一、軸徑
在單件小批生產中,中低精度軸徑的實際尺寸通常用卡尺、千分尺、專用量表等普通計量器具進行檢測;在大批量生產中,多用光滑極限量規判斷軸的實際尺寸和形狀誤差是否合格;;高精度的軸徑常用機械式測微儀、電動式測微儀或光學儀器進行比較測量,用立式光學計測量軸徑是最常用的測量方法。
二、孔徑
單件小批生產通常用卡尺、內徑千分尺、內徑規、內徑搖表、內測卡規等普通量具、通用量儀;大批量生產多用光滑極限量規;高精度深孔和精密孔等的測量常用內徑百分表(千分表)或卧式測長儀(也叫萬能測長儀)測量,用小孔內視鏡、反射內視鏡等檢測小孔徑,用電子深度卡尺測量細孔(細孔專用)。
三、長度、厚度
長度尺寸一般用卡尺、千分尺、專用量表、測長儀、比測儀、高度儀、氣動量儀等;厚度尺寸一般用塞尺、間隙片結合卡尺、千分尺、高度尺、量規;壁厚尺寸可使用超聲波測厚儀或壁厚千分尺來檢測管類、薄壁件等的厚度,用膜厚計、塗層測厚計檢測刀片或其他零件塗鍍層的厚度;用偏心檢查器檢測偏心距值, 用半徑規檢測圓弧角半徑值,用螺距規檢測螺距尺寸值,用孔距卡尺測量孔距尺寸。
四、表面粗糙度
藉助放大鏡、比較顯微鏡等用表面粗糙度比較樣塊直接進行比較;用光切顯微鏡(又稱為雙管顯微鏡測量用車、銑、刨等加工方法完成的金屬平面或外圓表面;用干涉顯微鏡(如雙光束干涉顯微鏡、多光束干涉顯微鏡)測量表面粗糙度要求高的表面;用電動輪廓儀可直接顯示Ra0.025~6.3μm 的值;用某些塑性材料做成塊狀印模貼在大型笨重零件和難以用儀器直接測量或樣板比較的表面(如深孔、盲孔、凹槽、內螺紋等)零件表面上,將零件表面輪廓印製印模上,然後對印模進行測量,得出粗糙度參數值(測得印模的表面粗糙度參數值比零件實際參數值要小,因此糙度測量結果需要憑經驗進行修正);用激光測微儀激光結合圖譜法和激光光能法測量Ra0.01~0.32μm的表面粗糙度。
五、角度
1.相對測量:用角度量塊直接檢測精度高的工件;用直角尺檢驗直角;用多面棱體測量分度盤精密齒輪、渦輪等的分度誤差。
2.直接測量:用角度儀、電子角度規測量角度量塊、多面棱體、棱鏡等具有反射面的工作角度;用光學分度頭測量工件的圓周分度或;用樣板、角尺、萬能角度尺直接測量精度要求不高的角度零件。
3.間接測量:常用的測量器具有正弦規、滾柱和鋼球等,也可使用三坐標測量機。
4.小角度測量:測量器具有水平儀、自準直儀、激光小角度測量儀等。
六、直線度
用平尺(或刀口尺)測量間隙為0.5μm(0.5~3μm 為有色光,3μm 以上為白光)的直線度,間隙偏大時可用塞尺配合測量;用平板、平尺作測量基維,用百分表或千分表測量直線度誤差;用直徑0.1~0.2mm 鋼絲拉緊,用V 型鐵上垂直安裝讀數顯微鏡檢查直線度;用水準儀、自準直儀、準直望遠鏡等光學儀器測量直線度誤差;用方框水平儀加橋板測直線度;用光學平晶分段指示器檢測精度高的直線度誤差。
七、平面度
用指示器(如百分表);用平尺結合指示器;用平面掃瞄器、水平儀、自準直儀、準直望遠鏡、平晶等光學儀器測量工件的平面誤差;用標准平板或平尺塗上顏料與被測平面平尺對研,以每25.4×25.4mm的面積內亮點的數目來表徵平面度誤差。
八、圓度
用圓度儀測量,測量時儀器可將輪廓記錄在紙上,用同心圓模板或按儀器給出的理想圓比較求出圓度誤差,圓度儀有轉軸式和轉台式兩種測量方式;用卡尺、千分尺等多測幾個工件截面直徑,以同截面最大值減最小值的1/2 作為該工件的圓度誤差;將工件架在V 形鐵上用上指示器多測幾個截面,以最大差值的1/2 作為圓度誤差值,取最大誤差值作為工件的圓度誤差;用光學分度頭、萬能工具顯微鏡的分度台作為測量圓度誤差的回轉分度機構,用電感測微儀、扭簧比較儀的指示機構來測量圓度、圓柱度誤差;用圓分度儀在圓周上等份取若干測量點,被測件每轉過一個角度從指示表上讀取一個數值,然後在極坐標圖上繪出誤差曲線,得出圓度或圓柱度誤差;將被測工件放置在有坐標裝置儀器(三坐標測量機或有兩坐標的萬能工具顯微鏡等)的工作台上,調整被測件軸線與儀器工作檯面垂直並基本上同軸,按選定截面被測圓周上等份測量出各點坐標值,取其中最大的誤差值為評定的圓度誤差。
九、圓柱度
用圓度儀法測量若干個橫截面圓度,按最小條件給出圓柱度誤差,也可以通過記錄各截面的圓
度誤差圖形,用透明同心圓模板求圓柱度誤差,還可以取若干個截面圓度誤差中最大值為圓柱度誤差;將工件放在平板上並靠緊方箱,用千分表測若干個截面的最大與最小讀數,取所有讀數中最大與最小讀數差之半為該工件的圓柱度誤差;將工件放在V 形塊內(V 形塊長度應大於被測工件長度),工件轉動用千分表測出若干個截面的最大與最小讀數,取各截面所有讀數中最大與最小讀數之半為該工件圓柱度誤差;將工件軸線與三坐標測量裝置的軸調至平行,測量工件外圓各
點的坐標值,通過計算機按最小條件求圓柱度誤差;用指示器法將零件頂在儀器的兩頂尖上軸線定位,在被測圓柱面的全長上測量若干個截面輪廓,每個輪廓上可選取若干個等分點,得到整個圓柱面上各點的半徑差值。
十、線輪廓度
利用仿形(靠模)機床檢測線輪廓度誤差,要求仿形測頭形狀應與千分表測頭形狀相同;用製作精確的檢驗樣板檢測工件,測量樣板與工件的間隙來確定工件線輪廓度誤差;用萬能工具顯微鏡,利用有分度裝置的轉台或精密鏜床等測量工件輪廓的坐標值,求出線輪廓度誤差;將工件放到投影儀上按放大圖的倍數放大,將工件放大的輪廓投影與理論輪廓比較,檢查工件輪廓是否超出極限輪廓,此方法適用於較小的薄形工件。
十一、面輪廓度
線輪廓度的檢測方法基本適用於面輪廓度的檢測,但用樣板光隙法檢測時最好將樣板做成框架結構。
十二、平行度
將工件基準面放在平板上,用千分表測被測表面,讀出最大與最小數值之差即為平行度誤差,應將所測數據換算到工件實際長度上;將工件放到平板上,將基準面找平,水平儀用分別測出基準面與被測面的直線度後獲得平行度誤差。
十三、垂直度
用直角尺或標准圓柱在平板(或直接放在工件的基準面)上,檢查直角尺的另一面與工件被測面的間隙,用塞尺檢查間隙的大小,應將所測數據換算到工件實際長度上;將工件基準面固定到直角座或方箱上,在平板上用測平行度的方法測垂直度誤差;對於一些大型工件的垂直度測量,可使用自準直儀或準直望遠鏡和直角棱檢查垂直度誤差,也可以用方框水平儀檢查大型工件的垂直度誤差,使用此法測量垂直度誤差時首先應將基準面找水平,測量結果數據處理時應排除工件基準面的形狀誤差;在工件上安裝被測心軸和基準心軸,轉動基準心軸,用固定在基準心軸的2個百分表測得兩個位置上的讀數,經計算得到線對線垂直度。
十四、傾斜度
一般將被測要素通過標准角度塊、正弦尺、傾斜台等轉換成與測量基準平行狀態,然後再用測量平行度的方法測量傾斜度誤差。傾斜度誤差測量方法類同小角度測量方法。
十五、同軸度
將工件在圓度儀上按基準要素找正,測被測要素若干個截面的圓度並繪出記錄圖,根據圖形按定義求出同軸度誤差,此法較適用於測小型零件的同軸度誤差;將工件在測量台上找正,測量被測圓柱表面若干橫截面輪廓點(所用儀器同輪廓度)的坐標,求被測圓柱實際軸線的位置,實際軸線與基準軸線間最大距離的兩倍即為同軸度誤差;用量(所用儀器見厚度)具直接測量壁厚均勻性,取厚度差最大值的1/2 為同軸度誤差,該方法適用於板形、筒形工件內外圓同軸度測量;使用自準直望遠鏡,利用支架將目標放在孔的中心(靶心),用光學儀器找正基準孔後,測量靶心相對於光軸的偏移量,評定出被測軸線的同軸度誤差,此方法適用於大型箱體等工件的孔系同軸度測量;將工件基準圓柱放在等高刃口形V 型架上,轉動工件,讀出千分表指針指示的最大與最小讀數差的1/2 即為同軸度誤差,若基準指定為中心孔,則測量時應將中心孔在中心架上測量,此方法適用於測量圓度誤差較小的工件;
此外,還有徑向圓跳動替代法、同軸度量規法等檢測同軸度誤差的方法。
十六、跳動誤差的檢測方法
可採用頂尖、心軸、套筒、V 形塊等裝置配合千分表進行測量,頂尖的定位精度明顯優於V 形塊和定位套,因此應盡量選用頂尖定位,測量端面圓跳動和全跳動中使用V 形塊和定位套定位時,注意確保軸向定位的可靠性,測量前,頂尖、頂尖孔、V 形塊、定位套等的工作面、被測件的支撐面等部位應清理干凈。
十七、對稱度測量方法
將被測工件置於平板上,用百分表(或千分表)測量被測表面與平板之間的距離,將被測工件翻轉,再測量另一被測表面與平板之間的距離,取各剖面內測得的對應點最大差值作為對稱度誤差;將被測件置於兩塊平板之間,以定位塊模擬被測中心面,再分別測出定位塊與兩平板之間的2個距離,計算得到對稱度誤差;基準軸線由V 形塊模擬,被測中心平面由定位塊模擬,調整被測件,使定位塊沿徑向與平板平等,測量定位塊與平板之間的距離,再將被測件翻轉180°後,在同一剖面圖上重復以上操作,計算得到對晨讀誤差;用綜合量規,量規的兩個定位塊的寬度為基準槽的最大實體尺寸,量規直徑為被測孔的實效尺寸,凡為量規能通過者為合格品;將零件的基準圓柱面用心軸支承在等高V形塊上,將被測基準表面調整與平板平行,測出讀數;在同一剖面內,將被測件旋轉180°測量,百分表(或千分表)最大與最小讀數之差則為該剖面對稱度誤差,再選其他剖面進行測量,各剖面所得測值的最大極限尺寸者,即為該零件的對稱度誤差。
十八、位置度測量方法
調整被測件在專用支架上的位置,使百分表的讀數差為最小,百分表按專用的標准件調至零位,在整個被測表面上按需要測量一定數量的測量點,將百分表讀數絕對值的最大值乘以2,作為零件的面位置度誤差;用綜合量規檢測,量規銷的直徑為被測孔的實效尺寸,量規各銷的位置與被測孔的理論位置相同,量規的測量基面與被測件的基面重合,凡是能通過量規銷的零件均為線位置度合格的產品;用心軸、坐標檢測法,按基準調整被測件,使其與測量坐標方向一致,將心軸插入孔中,測量垂直方向上各2個點,測量點盡可能靠近被測件的平面,將被測件翻轉,對其背面按上述方法進行測量,對每一面的測量結果分別計算坐標計算坐標尺寸,坐標尺寸分別減去相應的理論尺寸得到變化量,應用勾股定理計算得到線位置度誤差;用綜合檢測線位置度,按基準調整被測件,使其軸線與分度裝置回轉軸線同軸,任選一孔,以其中心作徑向定位,用千分表測出各孔的徑向誤差,計算得到其位置度誤差,翻轉被測件,按上述方法重復測量,取其中較大值作為該要素的位置度誤差;將箱(殼)體置於千斤頂上,用心軸、角尺將基準要素找正,將心軸置於被測要素內,用百分表(或千分表)沿心軸軸向測量上母線讀數,將最大、最小讀數差換算到被測孔長度尺寸上,所得之值即為兩軸線的位置度誤差值;按基準調整被測件,使其與測量裝置的坐標方向一致,測出被測點坐標值,分別和理論尺寸比較,得2個方向的變化量,計算出點位置度誤差;被測件由回轉定心夾頭定位,再選擇適宜直徑的鋼球,置於被測件球面坑內,以鋼球球心模擬被測球面坑的中心,使用2個百分表,百分表先按標准調至零位,回轉定心夾頭一周,測得垂直方向變化量,以此計算出點位置度。
十九、螺紋精度檢測方法
1.綜合檢測
(1)對批量生產、定型產品生產中的螺紋,用螺紋量規綜合檢測內、外螺紋,常見的普通螺紋量規和光滑極限量規為:通端螺紋塞規——檢查工件內螺紋的作用中徑和大徑;止端螺紋塞規 ——檢查工件內螺紋的單一中徑;通端螺紋環規——檢驗工件外螺紋的作用中徑和小徑;止端螺紋環規 ——檢查工件外螺紋的單一中徑;校通-通螺紋塞規——檢查新的通端螺紋環規的作用中徑;校通-止螺紋塞規——檢查新的通端螺紋環規的單一中徑;校通-損螺紋塞規——檢查使用中通端螺紋環規的單一中徑;校止-通螺紋塞規——檢查新的止端螺紋環規的單一中徑;校止-止螺紋塞規——檢查新的止端螺紋環規的單一中徑完整的外螺;校止-損螺紋塞規——檢查使用中止端螺紋環規的單一中徑;通端光滑塞規——檢查內螺紋小徑;止端光滑塞規——檢查內螺紋小徑;通端光滑環規或卡規——檢查外螺紋大徑;止端光滑環規或卡規——檢查外螺紋大徑。
(2)對單件小批生產中的螺紋,除可用已有的螺紋量規外,精度要求不高的螺紋還可使用螺紋規螺紋樣板以及直接用螺紋配合件進行旋合的綜合檢測。
2.三針法
高精度測量外螺紋中徑,把三根直徑相同的量針放在被測量螺紋的牙槽內,單根量針應放置在成對使用的兩根量針對面的中間牙槽,在一定的測量力作用下,三針與螺紋槽測面可靠接觸,用千分尺或測量儀與量塊進行比較,測量出三針的外尺寸,再通過公式計算得被測螺紋的中徑。
③ 圓度怎麼測量
問題一:圓度測量的主要方法 回轉軸法利用精密軸系中的軸回轉一周所形成的圓軌跡(理想圓)與被測圓比較,兩圓半徑上的差值由電學式長度感測器轉換為電信號,經電路處理和電子計算機計算後由顯示儀表指示出圓度誤差,或由記錄器記錄出被測圓輪廓圖形。回轉軸法有感測器回轉和工作台回轉兩種形式。前者適用於高精度圓度測量,後者常用於測量小型工件。按回轉軸法設計的圓度測量工具稱為圓度儀。 三點法常將被測工件置於V形塊中進行測量。測量時,使被測工件在V形塊中回轉一周,從測微儀(見比較儀)讀出最大示值和最小示值,兩示值差之半即為被測工件外圓的圓度誤差。此法適用於測量具有奇數棱邊形狀誤差的外圓或內圓,常用2α角為90°、120°或72°、108°的兩塊V形塊分別測量。 兩點法常用千分尺、比較儀等測量,以被測圓某一截面上各直徑間最大差值之半作為此截面的圓度誤差。此法適於測量具有偶數棱邊形狀誤差的外圓或內圓。 投影法常在投影儀上測量,將被測圓的輪廓瞎攜衡影像與繪制在投影屏上的兩極限同心圓比較,從而得到被測件的圓度誤差。此法適用於測量具有刃口形邊緣的小型工件。 坐標法一般在帶有電子計算機的三坐標測量機上測量。按預先選擇的直角坐標系統測量出被測圓上若干點的坐標值x、y,通過電子計算機按所選擇的圓度誤差評定方法計算出被測圓的圓度誤差。 其他方法利用數據採集儀連接百分表法測量儀器:偏擺儀、百分表、 數據採集儀。測量原理:數據採集儀會從百分表中自動讀取測量數據的最大值跟最小值,然後由數據採集儀軟體里的計算軟體自動計算出所測產品的磨做圓度誤差。優勢:1)以較低的成本提高測量效率:與類似產品比較,其成本非常低,測量效率有較大的提高;2)提高測量的准確性:傳統方式採用測量人員的目視觀看的方法容易導致錯誤的測量結果;3)數據可追溯:保存數據記錄,並可進行追溯與分析,傳統模式由於無實時的記錄,可追溯性較差分析;4)可裝配多個指示表,同時進行檢測,可更大程度上提高檢測的效率5)可根據規格指標,自動提示測量的結果(NG或PASS)
問題二:圓度的測量儀器 測量儀器很多,然而使用不同儀器會產生不同測量誤差。本文介紹了用光學分度頭測量圓度誤差時所建立的數學模型,分析了各種誤差對測量誤差的影響,從而為在保證測量精度隱叢的同時降低測量成本提供了理論依據。 測量方法圓度誤差的評定方法有4種:最小包容區域法,最小外接圓法,最大內切圓法,最小二乘法。由於最小二乘法簡便易行, 長期以來甚為流行。測量圓度誤差的方法雖有多種,但最為合理、用得最多的是半徑法。 為此,通過採用半徑測量法在光學分度頭上用千分表測量圓度誤差,並對測量數據進行最小二乘法計算,以求得圓度誤差值。測量時,將被測量工件頂在光學分度頭的兩頂尖間, 將指示表置於被測量橫截面上,測量其半徑的變化量Δr,即利用光學分度頭將被測圓周等分成n個測量點,當每轉過一個θ=360°/n角時,從指示表上讀出該點相對於某一半徑R0的偏差值Δr,由此測得所有數據Δri。建立數學模型見圖1,若實際被測表面的位置用極坐標(ri,θi)來表示,則ri=ecos(θi-α)+[(R+Δri)2-e2sin(θi-α)]1/2。..........(1)式中:i--測點數,i=1,2,……,nΔri--半徑偏差觀察值;e--最小二乘圓圓心O1(a,b)的偏移量,a=ecosα,b=esinα。由於圓度誤差精度測量的特點,在測量之前必須調整零件的回轉軸線,使a,b之值較小,滿足「小偏差假設」, 並且零件的圓度誤差和其半徑相比是微量,稱為「小誤差情況」,於是式(1)近似為ri=e(θi-α)+R+Δri,因此根據最小二乘法原理有E2=∑ni=1Δr2i=∑ni=1〔ri-R-ecos(θi-α)〕2=min。 …(2)根據?э(E2)/эR=0,э(E2)/эe=0,э(E2)/эα=0,可得∑ni=1ri-nR-e∑ni=1cos(θi-α)=0∑ni=1ricos(θi-α)-R∑ni=1cos(θi-α)-e∑ni=1cos2(θi-α)=0 ....(3)∑ni=1risin(θi-α)-R∑ni=1sin(θi-α)-e∑ni=1cos(θi-α)sin(θi-α)=0。如果各測點均布圓周,且n充分大,則∑ni=1cos(θi-α)=0,∑ni=1sin(θi-α)=0,∑ni=1cos2(θi-α)=n/2,∑ni=1sin2(θi-α)=n/2,∑ni=1cos(θi-α)sin(θi-α)=0,經簡化計算,式(3)的解為a=2/n∑ni=1Δricosθib=2n∑ni=1ΔrisinθiΔr=1/n∑ni=1ΔriR=R0+Δr。...........................(4)於是,被測圓上各點到最小二乘圓之徑向距離為εi=Δri-Δr-acosθi-bsinθi,則圓度誤差為Δf0=εmax-εmin。 量儀的回轉精度引起的誤差回轉軸線在回轉過程中,對軸線平均位置的相對位移即為回轉誤差運動。誤差運動使回轉軸在每一瞬時發生軸向竄動和徑向跳動,使被測工件一轉內的采樣點不全在一個橫截面內,從而使各采樣點間的相關性降低。但是,由於軸向竄動一般很小,而實際工件被測表面是平滑的,測頭在被測表面采樣時,也不可能是純粹的點接觸,而是小面積接觸,因此軸向竄動對測量精度的影響可以忽略。徑向跳動誤差將直接傳遞到采樣數據Δri中,進而影響最小二乘圓心坐標的計算精度。由式(4)可得〔2〕da=db>
問題三:圓度測量是測量那裡,該怎樣測量 圓度測量那個部位?圓柱度測量那個部位?回答:①准備清洗干凈的持修氣缸體一台,與其內徑相適應的外徑千分尺、量缸表 及清潔工具等。 ②將氣缸孔內表面擦試潔凈。 ③安裝、校對量缸表。 ④用量缸表測量氣缸孔第一道活塞環上止點處於平行於曲軸軸線方向的直 徑,記入檢測記錄。⑤在同一剖面內測量垂直於曲軸軸線方向的直徑,記入檢測記錄。 ⑥上述兩次測量值之差的一半即為該剖面的圓度誤差。 ⑦用上述方法測量氣缸孔第一道活塞環上止點至最後一道活塞環下止點行 程的中部,將這一橫剖面的圓度誤差,記入檢測記錄。 ⑧用同樣方法測量距氣缸孔下端以上 30mm 左右處橫剖面的圓度誤差,記入 檢測記錄。 ⑨三個圓度誤差值中,最大值即為該氣缸孔的圓度誤差。追問:都是測量連桿還是測量主軸頸?回答:主軸頸
問題四:測量圓度圓柱度誤差的方法有哪幾種 測量圓度圓柱度一般用圓度儀圓柱度儀,測量最准確的方法
可以用cmm代替,要求不是很嚴的情況下
也可以出來跳動,跳動代替圓度測量,比較簡單的方法,
具體要看零件要求而定
問題五:圓度測量的介紹 長度計量技術中對圓度誤差的測量。圓度測量有回轉軸法、三點法、兩點法、投影法和坐標法等方法。
問題六:無縫鋼管外徑和圓度正確檢查方法如何檢查 50分 測無縫鋼管的外徑和圓度可以用游標卡尺。
游標卡尺,是一種測量長度、內外徑、深度的量具。游標卡尺由主尺和附在主尺上能滑動的游標兩部分構成。主尺一般以毫米為單位,而游標上則有10、20或50個分格,根據分格的不同,游標卡尺可分為十分度游標卡尺、二十分度游標卡尺、五十分度格游標卡尺等,游標為10分度的有9mm,20分度的有19mm,50分度的有49mm。游標卡尺的主尺和游標上有兩副活動量爪,分別是內測量爪和外測量爪,內測量爪通常用來測量內徑,外測量爪通常用來測量長度和外徑。
游標卡尺是工業上常用的測量長度的儀器,它由主尺及能在主尺身上滑動的游標組成,若從背面看,游標是一個整體。游標與尺身之間有一彈簧片,利用彈簧片的彈力使游標與尺身靠緊。游標上部有一緊固螺釘,可將游標固定在尺身上的任意位置。尺身和游標都有量爪,利用內測量爪可以測量槽的寬度和管的內徑,利用外測量爪可以測量零件的厚度和管的外徑。深度尺與游標尺連在一起,可以測槽和筒的深度。
尺身和游標尺上面都有刻度。一般的游標卡尺,尺身上的最小分度是1毫米,游標尺上有10個小的等分刻度,總長9毫米,每一分度為0.9毫米,比主尺上的最小分度相差0.1毫米。量爪並攏時尺身和游標的零刻度線對齊,它們的第一條刻度線相差0.1毫米,第二條刻度線相差0.2毫米,……,第10條刻度線相差1毫米,即游標的第10條刻度線恰好與主尺的9毫米刻度線對齊。
當量爪間所量物體的線度為0.1毫米時,游標尺向右應移動0.1毫米。這時它的第一條刻度線恰好與尺身的1毫米刻度線對齊。同樣當游標的第五條刻度線跟尺身的5毫米刻度線對齊時,說明兩量爪之間有0.5毫米的寬度,……,依此類推。
在測量大於1毫米的長度時,整的毫米數要從游標「0」線與尺身相對的刻度線讀出。
用軟布將量爪擦乾凈,使其並攏,查看游標和主尺身的零刻度線是否對齊。如果對齊就可以進行測量:如沒有對齊則要記取零誤差:游標的零刻度線在尺身零刻度線右側的叫正零誤差,在尺身零刻度線左側的叫負零誤差(這件規定方法與數軸的規定一致,原點以右為正,原點以左為負)。
當測量零件的外尺寸時:卡尺兩測量面的聯線應垂直於被測量表面,不能歪斜。測量時,可以輕輕搖動卡尺,放正垂直位置,圖2-6所示。否則,量爪若在如圖2-6所示的錯誤罰置上,將使測量結果a比實際尺寸b要大;先把卡尺的活動量爪張開,使量爪能自由地卡進工件,把零件貼靠在固定量爪上,然後移動尺框,用輕微的壓力使活動量爪接觸零件。如卡尺帶有微動裝置,此時可擰緊微動裝置上的固定螺釘,再轉動調節螺母,使量爪接觸零件並讀取尺寸。決不可把卡尺的兩個量爪調節到接近甚至小於所測尺寸,把卡尺強制的卡到零件上去。這樣做會使量爪變形,或使測量面過早磨損,使卡尺失去應有的精度。
問題七:同心度和圓度怎麼計算的? 1. 同心度是指兩同心圓實際圓心重合程度達到理論重合的程度,數值如下:
同心度就是插芯內徑距離整個圓心的偏移程度,理想狀態是0,就是不偏移,但是實際上都有偏移,一般單模PC同心度在1.0以下,同心度越小,光纖對接程度越好。光信號耗損就越小。
2. 圓度是指圓形工件的橫截面接近理論圓的程度,計算方式是:最大包容圓直徑與最小包容圓直徑之差。
3. 同心度/圓度需要相應的儀器測量的,而不是只靠公式計算的,因為它們都是比較值。
問題八:圓度誤差怎麼算 測量圓度圓柱度一般用圓度儀圓柱度儀,測量最准確的方法
可以用cmm代替,要求不是很嚴的情況下
也可以出來跳動,跳動代替圓度測量,比較簡單的方法,
具體要看零件要求而定
④ 測量儀器omm和cmm的區別
1、原理不同:二次元就是通常說的影像測量儀,是將本身的硬體CCD以及光柵尺,通過USB及RS232數據線傳輸到電腦的數據採集卡中,將光信號轉化為電信號,之後由影像測量儀軟體在電腦顯示器上成像,由操作員用滑鼠在電腦上進行快速的測量。
三次元就是三坐標測量機。就是可在三個相互垂直的導軌上移動,此探測器以接觸或非接觸等方式傳送訊號,三個軸的位移測量系統經數據處理器計算出工件的各點坐標(X、Y、Z)及各項功能測量的儀器。
2、作用不同:二次元測量儀主要應用在二維測量領域,如一些薄壁件,液晶板,塑膠件的測量。有測頭的可以測量一些簡單形位公差,如平面度,垂直度等。三次元測量儀以三維測量為主,可以測量形狀復雜的機械零件的尺寸,形位公差和自由曲面等。
三次元測量儀器的組成:
三次元測量儀的組成:
1、主機機械繫統(X、Y、Z三軸或其它);
2、測頭系統;
3、 電氣控制硬體系統;
4、 數據處理軟體系統(測量軟體);
5、 正向工程:產品設計-->製造-->檢驗(三次元測量儀)
大部份三次元機台結構都使用精密花崗石做為平台,較好的機台會使用00級以上的花崗石。三軸的結構大部份都使用花崗石,有些機型會使用鋁合金或鑄鐵,較高階的機種會使用碳纖、陶瓷或其它復合材質。
常見的外型結構為龍門式(或稱移動橋架式),其他較常見的有單邊架橋式(或稱L橋架式)、雙邊架橋式、懸臂式等。
⑤ 孔距測量方法是什麼
1 、用卡尺測量:用卡尺的外量爪測量兩孔的內側孔壁的距離L1,再用內量爪測量兩孔的外側孔壁的距離L2,取其平均值,得到兩孔中心距d。也可以先測出L1或L2,再測出兩孔直徑,計算得到中心距,該方法適合於測量精度較低的孔距。
2、用工具顯微鏡測量:工具顯微鏡適合於精度較高的孔距測量,對於不帶測量軟體的工具顯微鏡,測量兩孔中心距之前,應先將兩孔中心連線調整到與儀器測量方向平行
3、用帶軟體的儀器測量:用坐標測量機、影像測量儀或帶測量軟體的工具顯微鏡測量孔距,無須找正。可以先在兩被測孔上採集坐標點,計算兩個孔的圓心坐標:(x01,y01)和(x02,y02),然後軟體用兩點距公式計算孔距。
(5)沒有cmm孔距用什麼儀器擴展閱讀:
例如馬桶孔距測量:
馬桶的坑距指的是馬桶的下水管中心距到牆的距離。一般有300mm、350mm、400mm、450mm等。預留尺寸之前,業主要確定自己購買的馬桶下水來定,確定是前下水還是後下水。
正常情況下都是300mm或400mm。安裝馬桶時,要預留出20mm的牆磚距離,實際操作中馬桶下水口的中心線到牆面的實際距離是320mm或420mm.。實際誤差在10mm之內屬於正常。
⑥ 三坐標測量儀初步知識
一、三坐標測量機的產生
三坐標測量機(Coordinate Measuring Machining,簡稱CMM)是20世紀60年代發展起來的一種新型高效的精密測量儀器。它的出現,一方面是由於自動機床、數控機床高效率加工以及越來越多復雜形狀零件加工需要有快速可靠的測量設備與之配套;另一方面是由於電子技術、計算機技術、數字控制技術以及精密加工技術的發展為三坐標測量機的產生提供了技術基礎。1960年,英國FERRANTI公司研製成功世界上第一台三坐標測量機,到20世紀60年代末,已有近十個國家的三十多家公司在生產CMM,不過這一時期的CMM尚處於初級階段。進入20世紀80年代後,以ZEISS、LEITZ、DEA、LK、三豐、SIP、FERRANTI、MOORE等為代表的眾多公司不斷推出新產品,使得CMM的發展速度加快。現代CMM不僅能在計算機控制下完成各種復雜測量,而且可以通過與數控機床交換信息,實現對加工的控制,並且還可以根據測量數據,實現反求工程。目前,CMM已廣泛用於機械製造業、汽車工業、電子工業、航空航天工業和國防工業等各部門,成為現代工業檢測和質量控制不可缺少的萬能測量設備。
二、三坐標測量機的組成及工作原理
(一)CMM的組成
三坐標測量機是典型的機電一體化設備,它由機械繫統和電子系統兩大部分組成。
(1)機械繫統:一般由三個正交的直線運動軸構成。如圖9-1所示結構中,X向導軌系統裝在工作台上,移動橋架橫梁是Y向導軌系統,Z向導軌系統裝在中央滑架內。三個方向軸上均裝有光柵尺用以度量各軸位移值。人工驅動的手輪及機動、數控驅動的電機一般都在各軸附近。用來觸測被檢測零件表面的測頭裝在Z軸端部。
(2)電子系統:一般由光柵計數系統、測頭信號介面和計算機等組成,用於獲得被測坐標點數據,並對數據進行處理。
(二)CMM的工作原理
三坐標測量機是基於坐標測量的通用化數字測量設備。它首先將各被測幾何元素的測量轉化為對這些幾何元素上一些點集坐標位置的測量,在測得這些點的坐標位置後,再根據這些點的空間坐標值,經過數學運算求出其尺寸和形位誤差。如圖9-2所示,要測量工件上一圓柱孔的直徑,可以在垂直於孔軸線的截面I內,觸測內孔壁上三個點(點1、2、3),則根據這三點的坐標值就可計算出孔的直徑及圓心坐標OI;如果在該截面內觸測更多的點(點1,2,…,n,n為測點數),則可根據最小二乘法或最小條件法計算出該截面圓的圓度誤差;如果對多個垂直於孔軸線的截面圓(I,II,…,m,m為測量的截面圓數)進行測量,則根據測得點的坐標值可計算出孔的圓柱度誤差以及各截面圓的圓心坐標,再根據各圓心坐標值又可計算出孔軸線位置;如果再在孔端面A上觸測三點,則可計算出孔軸線對端面的位置度誤差。由此可見,CMM的這一工作原理使得其具有很大的通用性與柔性。從原理上說,它可以測量任何工件的任何幾何元素的任何參數。
三、三坐標測量機的分類
(一)按CMM的技術水平分類
1.數字顯示及列印型
這類CMM主要用於幾何尺寸測量,可顯示並列印出測得點的坐標數據,但要獲得所需的幾何尺寸形位誤差,還需進行人工運算,其技術水平較低,目前已基本被陶汰。
2.帶有計算機進行數據處理型
這類CMM技術水平略高,目前應用較多。其測量仍為手動或機動,但用計算機處理測量數據,可完成諸如工件安裝傾斜的自動校正計算、坐標變換、孔心距計算、偏差值計算等數據處理工作。
3.計算機數字控制型
這類CMM技術水平較高,可像數控機床一樣,按照編制好的程序自動測量。
(二)按CMM的測量范圍分類
1.小型坐標測量機
這類CMM在其最長一個坐標軸方向(一般為X軸方向)上的測量范圍小於500mm,主要用於小型精密模具、工具和刀具等的測量。
2.中型坐標測量機
這類CMM在其最長一個坐標軸方向上的測量范圍為500~2000mm,是應用最多的機型,主要用於箱體、模具類零件的測量。
3.大型坐標測量機
這類CMM在其最長一個坐標軸方向上的測量范圍大於2000mm,主要用於汽車與發動機外殼、航空發動機葉片等大型零件的測量。
(三)按CMM的精度分類
1.精密型CMM
其單軸最大測量不確定度小於1×10-6L(L為最大量程,單位為mm),空間最大測量不確定度小於(2~3)×10-6L,一般放在具有恆溫條件的計量室內,用於精密測量。
2.中、低精度CMM
低精度CMM的單軸最大測量不確定度大體在1×10-4L左右,空間最大測量不確定度為(2~3)×10-4L,中等精度CMM的單軸最大測量不確定度約為1×10-5L,空間最大測量不確定度為(2~3)×10-5L。這類CMM一般放在生產車間內,用於生產過程檢測。
(四)按CMM的結構形式分類
按照結構形式,CMM可分為移動橋式、固定橋式、龍門式、懸臂式、立柱式等,見下節。
第二節 三坐標測量機的機械結構
一、結構形式
三坐標測量機是由三個正交的直線運動軸構成的,這三個坐標軸的相互配置位置(即總體結構形式)對測量機的精度以及對被測工件的適用性影響較大。
二、工作台
早期的三坐標測量機的工作台一般是由鑄鐵或鑄鋼製成的,但近年來,各生產廠家已廣泛採用花崗岩來製造工作台,這是因為花崗岩變形小、穩定性好、耐磨損、不生銹,且價格
低廉、易於加工。有些測量機裝有可升降的工作台,以擴大Z軸的測量范圍,還有些測量機備有旋轉工作台,以擴大測量功能。
三、導軌
導軌是測量機的導向裝置,直接影響測量機的精度,因而要求其具有較高的直線性精度。在三坐標測量機上使用的導軌有滑動導軌、滾動導軌和氣浮導軌,但常用的為滑動導軌和氣浮導軌,滾動導軌應用較少,因為滾動導軌的耐磨性較差,剛度也較滑動導軌低。在早期的三坐標測量機中,許多機型採用的是滑動導軌。滑動導軌精度高,承載能力強,但摩擦阻力大,易磨損,低速運行時易產生爬行,也不易在高速下運行,有逐步被氣浮導軌取代的趨勢。目前,多數三坐標測量機已採用空氣靜壓導軌(又稱為氣浮導軌、氣墊導軌),它具有許多優點,如製造簡單、精度高、摩擦力極小、工作平穩等。
氣浮技術的發展使三坐標測量機在加工周期和精度方面均有很大的突破。目前不少生產廠在尋找高強度輕型材料作為導軌材料,有些生產廠已選用陶瓷或高膜量型的碳素纖維作為移動橋架和橫樑上運動部件的材料。另外,為了加速熱傳導,減少熱變形,ZEISS公司採用帶塗層的抗時效合金來製造導軌,使其時效變形極小且使其各部分的溫度更加趨於均勻一致,從而使整機的測量精度得到了提高,而對環境溫度的要求卻又可以放寬些。
第三節 三坐標測量機的測量系統
三坐標測量機的測量系統由標尺系統和測頭系統構成,它們是三坐標測量機的關鍵組成部分,決定著CMM測量精度的高低。
一、標尺系統
標尺系統是用來度量各軸的坐標數值的,目前三坐標測量機上使用的標尺系統種類很多,它們與在各種機床和儀器上使用的標尺系統大致相同,按其性質可以分為機械式標尺系統(如精密絲杠加微分鼓輪,精密齒條及齒輪,滾動直尺)、光學式標尺系統(如光學讀數刻線尺,光學編碼器,光柵,激光干涉儀)和電氣式標尺系統(如感應同步器,磁柵)。根據對國內外生產CMM所使用的標尺系統的統計分析可知,使用最多的是光柵,其次是感應同步器和光學編碼器。有些高精度CMM的標尺系統採用了激光干涉儀。
二、測頭系統
(一)測頭
三坐標測量機是用測頭來拾取信號的,因而測頭的性能直接影響測量精度和測量效率,沒有先進的測頭就無法充分發揮測量機的功能。在三坐標測量機上使用的測頭,按結構原理可分為機械式、光學式和電氣式等;而按測量方法又可分為接觸式和非接觸式兩類。
1.機械接觸式測頭
機械接觸式測頭為剛性測頭,根據其觸測部位的形狀,可以分為圓錐形測頭、圓柱形測頭、球形測頭、半圓形測頭、點測頭、V型塊測頭等(如圖9-5所示)。這類測頭的形狀簡單,製造容易,但是測量力的大小取決於操作者的經驗和技能,因此測量精度差、效率低。目前除少數手動測量機還採用此種測頭外,絕大多數測量機已不再使用這類測頭。
2.電氣接觸式測頭
電氣接觸式測頭目前已為絕大部分坐標測量機所採用,按其工作原理可分為動態測頭和靜態測頭。
(1)動態測頭
測桿安裝在芯體上,而芯體則通過三個沿圓周1200分布的鋼球安放在三對觸點上,當測桿沒有受到測量力時,芯體上的鋼球與三對觸點均保持接觸,當測桿的球狀端部與工件接觸時,不論受到X、Y、Z哪個方向的接觸力,至少會引起一個鋼球與觸點脫離接觸,從而引起電路的斷開,產生階躍信號,直接或通過計算機控制采樣電路,將沿三個軸方向的坐標數據送至存儲器,供數據處理用。
可見,測頭是在觸測工件表面的運動過程中,瞬間進行測量采樣的,故稱為動態測頭,也稱為觸發式測頭。動態測頭結構簡單、成本低,可用於高速測量,但精度稍低,而且動態測頭不能以接觸狀態停留在工件表面,因而只能對工件表面作離散的逐點測量,不能作連續的掃描測量。目前,絕大多數生產廠選用英國RENISHAW公司生產的觸發式測頭。
(2)靜態測頭
靜態測頭除具備觸發式測頭的觸發采樣功能外,還相當於一台超小型三坐標測量機。測頭中有三維幾何量感測器,在測頭與工件表面接觸時,在X、Y、Z三個方向均有相應的位移量輸出,從而驅動伺服系統進行自動調整,使測頭停在規定的位移量上,在測頭接近靜止的狀態下採集三維坐標數據,故稱為靜態測頭。靜態測頭沿工件表面移動時,可始終保持接觸狀態,進行掃描測量,因而也稱為掃描測頭。其主要特點是精度高,可以作連續掃描,但製造技術難度大,采樣速度慢,價格昂貴,適合於高精度測量機使用。目前由LEITZ、ZEISS和KERRY等廠家生產的靜態測頭均採用電感式位移感測器,此時也將靜態測頭稱為三向電感測頭。圖9-7為ZEISS公司生產的雙片簧層疊式三維電感測頭的結構。
測頭採用三層片簧導軌形式,三個方向共有三層,每層由兩個片簧懸吊。轉接座17藉助兩個X向片簧16構成的平行四邊形機構可作X向運動。該平行四邊形機構固定在由Y向片簧1構成的平行四邊形機構的下方,藉助片簧1,轉接座可作Y向運動。Y向平行四邊形機構固定在由Z向片簧3構成的平行四邊形機構的下方,依靠它的片簧,轉接座可作Z向運動。為了增強片簧的剛度和穩定性,片簧中間為金屬夾板。為保證測量靈敏、精確,片簧不能太厚,一般取0.1mm。由於Z向導軌是水平安裝,故用三組彈簧2、14、15加以平衡。可調彈簧14的上方有一螺紋調節機構,通過平衡力調節微電機10轉動平衡力調節螺桿11,使平衡力調節螺母套13產生升降來自動調整平衡力的大小。為了減小Z向彈簧片受剪切力而產生變位,設置了彈簧2和15,分別用於平衡測頭Y向和X向部件的自重。
在每一層導軌中各設置有三個部件:①鎖緊機構:如圖9-7b所示,在其定位塊24上有一凹槽,與鎖緊杠桿22上的鎖緊鋼球23精確配合,以確定導軌的「零位」。在需打開時,可讓電機20反轉一角度,則此時該向導軌處於自由狀態。需鎖緊時,再使電機正轉一角度即可。②位移感測器:用以測量位移量的大小,如圖9-7c所示,在兩層導軌上,一面固定磁芯27,另一面固定線圈26和線圈支架25。③阻尼機構:用以減小高解析度測量時外界振動的影響。如圖9-7d所示,在作相對運動的上阻尼支架28和下阻尼支架31上各固定阻尼片29和30,在兩阻尼片間形成毛細間隙,中間放入粘性硅油,使兩層導軌在運動時,產生阻尼力,避免由於片簧機構過於靈敏而產生振盪。
(3)光學測頭
在多數情況下,光學測頭與被測物體沒有機械接觸,這種非接觸式測量具有一些突出優點,主要體現在:1)由於不存在測量力,因而適合於測量各種軟的和薄的工件;2)由於是非接觸測量,可以對工件表面進行快速掃描測量;3)多數光學測頭具有比較大的量程,這是一般接觸式測頭難以達到的;4)可以探測工件上一般機械測頭難以探測到的部位。近年來,光學測頭發展較快,目前在坐標測量機上應用的光學測頭的種類也較多,如三角法測頭、激光聚集測頭、光纖測頭、體視式三維測頭、接觸式光柵測頭等。下面簡要介紹一下三角法測頭的工作原理。(二)測頭附件
為了擴大測頭功能、提高測量效率以及探測各種零件的不同部位,常需為測頭配置各種附件,如測端、探針、連接器、測頭回轉附件等。
1.測端
對於接觸式測頭,測端是與被測工件表面直接接觸的部分。對於不同形狀的表面需要採用不同的測端。圖9-9為一些常見的測端形狀。
2.探針
探針是指可更換的測桿。在有些情況下,為了便於測量,需選用不同的探針。探針對測量能力和測量精度有較大影響,在選用時應注意:1)在滿足測量要求的前提下,探針應盡量短;2)探針直徑必須小於測端直徑,在不發生干涉條件下,應盡量選大直徑探針;3)在需要長探針時,可選用硬質合金探針,以提高剛度。若需要特別長的探針,可選用質量較輕的陶瓷探針。
3.連接器
為了將探針連接到測頭上、測頭連接到回轉體上或測量機主軸上,需採用各種連接器。常用的有星形探針連接器、連接軸、星形測頭座等。
4.回轉附件
對於有些工件表面的檢測,比如一些傾斜表面、整體葉輪葉片表面等,僅用與工作台垂直的探針探測將無法完成要求的測量,這時就需要藉助一定的回轉附件,使探針或整個測頭回轉一定角度再進行測量,從而擴大測頭的功能。
常用的回轉附件為如圖9-11a所示的測頭回轉體。它可以繞水平軸A和垂直軸B回轉,在它的回轉機構中有精密的分度機構,其分度原理類似於多齒分度盤。在靜盤中有48根沿圓周均勻分布的圓柱,而在動盤中有與之相應的48個鋼球,從而可實現以7.5o為步距的轉位。它繞垂直軸的轉動范圍為360o,共48個位置,繞水平軸的轉動范圍為0o~105o,共15個位置。由於在繞水平軸轉角為0o(即測頭垂直向下)時,繞垂直軸轉動不改變測端位置,這樣測端在空間一共可有48×14+1=673個位置。能使測頭改變姿態,以擴展從各個方向接近工件的能力。目前在測量機上使用較多的測頭回轉體為RENISHAW公司生產的各種測頭回轉體,
第四節 三坐標測量機的控制系統
一、控制系統的功能
控制系統是三坐標測量機的關鍵組成部分之一。其主要功能是:讀取空間坐標值,控制測量瞄準系統對測頭信號進行實時響應與處理,控制機械繫統實現測量所必需的運動,實時監控坐標測量機的狀態以保障整個系統的安全性與可靠性等。
二、控制系統的結構
按自動化程度分類,坐標測量機分為手動型、機動型和CNC型。早期的坐標測量機以手動型和機動型為主,其測量是由操作者直接手動或通過操縱桿完成各個點的采樣,然後在計算機中進行數據處理。隨著計算機技術及數控技術的發展,CNC型控制系統變得日益普及,它是通過程序來控制坐標測量機自動進給和進行數據采樣,同時在計算機中完成數據處理。
1.手動型與機動型控制系統
這類控制系統結構簡單,操作方便,價格低廉,在車間中應用較廣。這兩類坐標測量機的標尺系統通常為光柵,測頭一般採用觸發式測頭。其工作過程是:每當觸發式測頭接觸工件時,測頭發出觸發信號,通過測頭控制介面向CPU發出一個中斷信號,CPU則執行相應的中斷服務程序,實時地讀出計數介面單元的數值,計算出相應的空間長度,形成采樣坐標值X、Y和Z,並將其送入采樣數據緩沖區,供後續的數據處理使用。
2.CNC型控制系統
CNC型控制系統的測量進給是計算機控制的。它可以通過程序對測量機各軸的運動進行控制以及對測量機運行狀態進行實時監測,從而實現自動測量。另外,它也可以通過操縱桿進行手工測量。CNC型控制系統又可分為集中控制與分布控制兩類。
(1)集中控制
集中控制由一個主CPU實現監測與坐標值的采樣,完成主計算機命令的接收、解釋與執行、狀態信息及數據的回送與實時顯示、控制命令的鍵盤輸入及安全監測等任務。它的運動控制是由一個獨立模塊完成的,該模塊是一個相對獨立的計算機系統,完成單軸的伺服控制、三軸聯動以及運動狀態的監測。從功能上看,運動控制CPU既要完成數字調節器的運算,又要進行插補運算,運算量大,其實時性與測量進給速度取決於CPU的速度。
(2)分布式控制
分布式控制是指系統中使用多個CPU,每個CPU完成特定的控制,同時這些CPU協調工作,共同完成測量任務,因而速度快,提高了控制系統的實時性。另外,分布式控制的特點是多CPU並行處理,由於它是單元式的,故維修方便、便於擴充。如要增加一個轉台只需在系統中再擴充一個單軸控制單元,並定義它在匯流排上的地址和增加相應的軟體就可以了。
三、測量進給控制
手動型以外的坐標測量機是通過操縱桿或CNC程序對伺服電機進行速度控制,以此來控制測頭和測量工作台按設定的軌跡作相對運動,從而實現對工件的測量。三坐標測量機的測量進給與數控機床的加工進給基本相同,但其對運動精度、運動平穩性及響應速度的要求更高。三坐標測量機的運動控制包括單軸伺服控制和多軸聯動控制。單軸伺服控制較為簡單,各軸的運動控制由各自的單軸伺服控制器完成。但當要求測頭在三維空間按預定的軌跡相對於工件運動時,則需要CPU控制三軸按一定的演算法聯動來實現測頭的空間運動,這樣的控制由上述單軸伺服控制及插補器共同完成。在三坐標測量機控制系統中,插補器由CPU程序控制來實現。根據設定的軌跡,CPU不斷地向三軸伺服控制系統提供坐標軸的位置命令,單軸伺服控制系統則不斷地跟蹤,從而使測頭一步一步地從起始點向終點運動。
四、控制系統的通信
控制系統的通信包括內通信和外通信。內通信是指主計算機與控制系統兩者之間相互傳送命令、參數、狀態與數據等,這些是通過聯接主計算機與控制系統的通信匯流排實現的。外通信則是指當CMM作為FMS系統或CIMS系統中的組成部分時,控制系統與其它設備間的通信。目前用於坐標測量機通信的主要有串列RS-232標准與並行IEEE-488標准。
第五節 三坐標測量機的軟體系統
現代三坐標測量機都配備有計算機,由計算機來採集數據,通過運算輸出所需的測量結果。其軟體系統功能的強弱直接影響到測量機的功能。因此各坐標測量機生產廠家都非常重視軟體系統的研究與開發,在這方面投入的人力和財力的比例在不斷增加。下面對在三坐標測量機中使用的軟體作簡要介紹。
一、編程軟體
為了使三坐標測量機能實現自動測量,需要事前編制好相應的測量程序。而這些測量程序的編制有以下幾種方式。
(一)圖示及窗口編程方式
圖示及窗口編程是最簡單的方式,它是通過圖形菜單選擇被測元素,建立坐標系,並通過「窗口」提示選擇操作過程及輸入參數,編制測量程序。該方式僅適用於比較簡單的單項幾何元素測量的程序編制。
(二)自學習編程方式
這種編程方式是在CNC測量機上,由操作者引導測量過程,並鍵入相應指令,直到完成測量,而由計算機自動記錄下操作者手動操作的過程及相關信息,並自動生成相應的測量程序,若要重復測量同種零件,只需調用該測量程序,便可自動完成以前記錄的全部測量過程。該方式適合於批量檢測,也屬於比較簡單的編程方式。
(三)離線編程
這種方式是採用三坐標測量機生產廠家提供的專用測量機語言在其它通用計算機上預先編制好測量程序,它與坐標測量機的開啟無關。編制好程序後再到測量機上試運行,若發現錯誤則進行修改。其優點是能解決很復雜的測量工作,缺點是容易出錯。
(四)自動編程
在計算機集成製造系統中,通常由CAD/CAM系統自動生成測量程序。三坐標測量機一方面讀取由CAD系統生成的設計圖紙數據文件,自動構造虛擬工件,另一方面接受由CAM加工出的實際工件,並根據虛擬工件自動生成測量路徑,實現無人自動測量。這一過程中的測量程序是完全由系統自動生成的。
二、測量軟體包
測量軟體包可含有許多種類的數據處理程序,以滿足各種工程需要。一般將三坐標測量機的測量軟體包分為通用測量軟體包和專用測量軟體包。通用測量軟體包主要是指針對點、線、面、圓、圓柱、圓錐、球等基本幾何元素及其形位誤差、相互關系進行測量的軟體包。通常各三坐標測量機都配置有這類軟體包。專用測量軟體包是指坐標測量機生產廠家為了提高對一些特定測量對象進行測量的測量效率和測量精度而開發的各類測量軟體包。如有不少三坐標測量機配備有針對齒輪、凸輪與凸輪軸、螺紋、曲線、曲面等常見零件和表面測量的專用測量軟體包。在有的測量機中,還配備有測量汽車車身、發動機葉片等零件的專用測量軟體包。
三、系統調試軟體
用於調試測量機及其控制系統,一般具有以下軟體。
(1)自檢及故障分析軟體包:用於檢查系統故障並自動顯示故障類別;
(2)誤差補償軟體包:用於對三坐標測量機的幾何誤差進行檢測,在三坐標測量機工作時,按檢測結果對測量機誤差進行修正;
(3)系統參數識別及控制參數優化軟體包:用於CMM控制系統的總調試,並生成具有優化參數的用戶運行文件;
(4)精度測試及驗收測量軟體包:用於按驗收標准測量檢具。
四、系統工作軟體
測量軟體系統必須配置一些屬於協調和輔助性質的工作軟體,其中有些是必備的,有些用於擴充功能。
(1)測頭管理軟體:用於測頭校準、測頭旋轉控制等;
(2)數控運行軟體:用於測頭運動控制;
(3)系統監控軟體:用於對系統進行監控(如監控電源、氣源等);
(4)編譯系統軟體:用此程序編譯,生成運行目標碼;
(5)DMIS介面軟體:用於翻譯DMIS格式文件;
(6)數據文件管理軟體:用於各類文件管理;
(7)聯網通訊軟體:用於與其他計算機實現雙向或單向通訊。