在万能工具显微镜上测量高精度孔径

在万能工具显微镜上测量高精度孔径 在万能工具显微镜上测量高精度孔径 ? 测量与检修? 在万能工具显微镜上测量高精度孔径 MeasuringHoleDiameterwithHighAccuracyonUniversal ToolMicroscope 郭振英(副教授)曹宝森(技师) 文摘将专用附件固定在万能工具显微镜(以下简称万工显)的平工作台上,并将 被测环规和量块夹安置在专用附件上,调整好位置后,上下移动万工显立臂,通过固定 在立臂上的电恩州头比较出量块和环规之问的微,J,差异.本文对量块夹的组台尺寸进行 j研完,并对洲量误差进行了 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 .当测量范围为5,160ram时,其测量误差不超过 0.5m. 主两词万能I具显微境比较法孔径测量误差分析 引言 目前不少单位提出,量具,卡具或产 品零件的孔径测量精度要求高于0.5am. 对于大多鼓单位来说,这类零件的数目并 不很多.显而易见,这些单位不可能都买 价格昂贵的高精度孔径测量仪器.但是, 用逼用的计量仪器,例如:卧式测长仪, 万能工具显微镜等又达不到测量精度的要 求.随着科学技术的发展,这类问题将变 得越来越突出. 辅助量 我们经过长期的努力,设计出在万能工具 显徽镜上应并排比较法测量高精度孔径,它 不需要花多少钱,只要做一套专用附件,并利 用一般计量部门常有的通用仪器,即可实现高 精度,大量程的孔径测量.经过大量反复试验 证实,该方法简易可行,经济实惠,能达到相 当高的测量精度,而且测量稳定性很好. 1基本原理 在万工显上应用并排比较法测量孔径的基 本原理如图1所示,将专用附件安装在万工显 14 球规 1 的平工作台上,被测工件和量块夹安装在专用 附件上.通过蛹整,使量块1蜊量面与被测孔平 行,并且上下基本对齐.将电感测微仪的旁向 测头装卡在万工显的物镜上.当上,下移动万 工显的立臂时,便可从电感测微仪上分别测出 孔径两端对量块测量面的偏差.经简单计算便 可得到孔径的实际尺寸. 2主要测量装置的作用及其技术 要求 1)电感测微仪 1883年靖e期 轨 拄 立 — 电感测微仪的技术性能直接影响测量结果 的精度.在实际工作中,我们选用了DGB一5型 电感测微仪.在第一档(?3p.m),它的示值误 差?O.2gin,在10分钟内其示值稳定性<0.05 ITI. 2)万工显立臂测高装置 在测量过程中,万工显立臂需要多次上, 下移动,为保证每次上下移动时,测头的位置 在高度方向上保持不变,故需要在万工显立柱 上使用测高装置.在测量过程中,我们选用了 大量程(0~30mm)的百分表. 3)万工显立臂上,下移动到给定位置时, 在纵轴方向位置的重复性 在测量过程中,立臂需要多次上,下移动. 这就要求立臂每次上,下移动到给定位置时, 它在纵轴方向上的位置保持不变.这是本 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 成败的关键所在.如果重复性不好,本测量方 法是没有使用价值的.在现有资料中,我们查 不到这方面的确切数据.为此,做了大量的试 验,其结果表明;绝大多数万工显,其立柱重 复移动到指定位置时,它在纵轴方向的重复误 差不大于0.1ILm.需要指出,该项误差即 包括转动手轮时用力不稳的影响,也包括电感 测头与量块(或被l测件)轻微碰击的影响;以及 电感测头本身的重复性等.总之,该项误差是 一 项综台性误差. 4)量块夹组合内尺寸的精度 量块夹的工作尺寸,是指两辅助量块测量 面所构成的内尺寸.该尺寸是比较测量中的标 准尺寸.事实证明,量块夹的工作尺寸并不完 全等于组合量块的外尺寸.它与量块夹所受的 夹紧力有关对于较低精度的测量,该项误差 则可以忽略,但对于高精度的测量,该项误差 则不可忽视.若此项误差太大,就不可能宴现 高精度的测量. 该项误差的真实大小,目前尚无资料可寻. 为此,对这个问题又做了多方面的分析和研 究.理论和实践结果表明,控制量块夹的夹紧 力并对其进行修正,是减少该误差的重要因索. 棘空计擅术 修正量日l-按下式(公式证明从略)计算 ?=一0.00002?L?T 式中 ?——量块尺寸变化量(tLm)J L——量块的标称尺寸(mm), —— 拧紧力矩(N?mm),-一般取25~50 (N?ram). 通常两辅助量块的测面呈喇叭口状,即外 大内小,若对其加以修正,还可进一步减少恻 量误差. 5)专用附件 为了便于在万工显上蒯整量块夹与被测环 规3向的相对位置,我们研制了专用附件,该 附件的结构示意图如图2.其中l为底板,它 可方便地固定在万工显的平工作台上;2为附 件的工作台,它可绕水平轴线转动,其作用是 谓整工件的水平位置;3是立柱,其作用是调 整量块夹(图中6)的水平方向.量块夹的垂直 方向可通过万工显的平工作台实现(图中未 画).4为橱整螺钉,左右调整可使工件的被 测面与量块的工作面在上,下方向基本对齐. 圈2 3误差分析 1)基准件误差 一 般来说,量块夹的组合尺寸误差总要比 量块本身的偏差火一些,若合理地控制夹紧力, 并对两测量面平行度误差加以修正,则两者的 差值会相当接近.设采用4块3等(或0级) l5 量块组合尺寸,所选量块(0.5~i00mm)长 度极限误差分别为?0.1,?0.1,?O.1和 4-_0.31xm,总误差为 l=(O.10+0.10+0.10+O.30)f ??0.35Ixm 若组合量块尺寸在100~160mm,其组合尺寸 的极限误差约为?0.4,utI/1. 2)阿贝误差 由检定规程可知,万工显纵l向导轨的直线 度允差为5,谩量块与被测件之间的距离为 20ram,则阿贝误差 2=lOO/2OO×5×0.00000485×1000 ×20?0.241u.m 3)电感测微仪的示值稳定性 实验结果表明t指示表的示值稳定性,每 小时变化不大于?O.2lu.m,若每次测量时间不 大于1分钟,其示值变化量可忽略不计. 4)电感测微仪的示值误差 由检定规程可知,DGB一5型电感测微仪 第一档(?3,utm)的示值误差??0.2lu.m. 5)立臂上,下移动到给定位置时,它在 纵轴方向产生的位置重复性误差 在测量过程中,立臂多次上,下移动,由 于转动手轮时用力不均,以及测头对量块(或 工件)产生碰击等,从而使立臂产生重复动作 误差.我们对多台万工显进行了多次等精度试 验(>20次)统计得到a=0.1Ixm,按置信概率, p=0.95,取5次平均值作为测量结果,其极 限误差为 .日5:?f,?a,=?2.766×0.1,/5 =?0.121xm 若考虑测量中左,右均有影响,故 "5=?(O.12+0.12z)【/?0.17,utm. 6)仪器纵横导轨垂直度 在测量过程中,导轨基本沿一个方向移动, 故垂直度影响可忽略不计. 7)立柱导轨直线度误差 测量过程中,由于高度方向有定位,故在 左,右侧比较中,一侧加大,另一铡必减小, 16 其和为0.如图3所示,设被测孔与环规尺寸 相等,虽然导轨直线度有误差,但工-与厶之和 必为被测尺寸.两次读数之代数和为0.故此 误差可以忽略. 图3 8)立柱倾斜误差 如图4所示,立柱倾斜影响与立柱直线度 误差影响基本相同.即立柱倾斜影响可忽略不 计. . /—J —??———一,————?一 图4 9)测头测力造成的误差 电感测头直径约为2ram,测力<0.2N, 并且被测件与量块材料基本相同.故由测力引 起的测量误差可忽略不计. 10)温度误差 由于被测件与基准件的线胀系数基本相 同,如果在等温条件下铡量,其温度造成的误 差近似为0. 11)铡微仪的读数误差 1993年?6撕 ? 测量与检修? 时间间隔仪表检定中?1个字误差的消除电路 CleaningCircuitofErrorwith?1WordinInstrumentCalibra— tionwithTimeInterval 孙曙光马爱华 文摘简速了在检定时问间隔仪表中长期存在的?1+-字误差,提出了消除这种 误差的电子电路,论述了这种方法的可行性,介绍了这种电路的实际应用. AbstractThiSpaperbrieflyintroducesexistent?1worderrorincal1一 bratinEinscramentswithinlq,interval,aridtheelectro—circnitf0rcleaning theerrorisgived.Thepossibilityofthemethodand十hepl—acticableaPLIi— catioaofthecireu_tarediSCllssed. 主题词时间间隔仪表检定误差消除电路 检定时间间隔仪表中所存在的 ?1个字误差 照国 用标准时间间隔发生器来进行.检定方法和原 理如图1所示. E检定时间间隔仪表的测量准确度时,按 相应垦器具捡定规程的要求,一般要l时间显示I f 控涮计数I Jf.L停止I …一一一一一 f l周期信号J 标准时问间隔发生藩 冈1用标准时间间隔发生器捡定时间间隔仪表的愿翌框图 测微仪的第一档为0.1m,刻线间隔为 2121,若按1/10估读,其估读误差为0.01um. 将各项误差台成,则 "总=?fO.35+0.24+co,一0.12 +0.17.+0+0+0一0+0 麓空计舅靛术 一 0.01.)?0. 47grc, 理论和实践都表明,在万工显上利用并排 比较法测量高精度孔径是可行,可靠和准确的. 第一作者单位与地址:北京理',大学精仪 系,北京市(100986) 17