所謂形狀公差,就是決定目標物(部件)形狀的基本幾何公差。測量對象為筆直度、圓度、平坦度、輪廓等,借助游標卡尺、千分尺、高度尺規(guī)等常用工具也能測量。而三坐標測量儀測量,則具有測量精度高、速度快、穩(wěn)定性高、可分析測得數(shù)據(jù)等特點。 直線度的測量對指定應該呈現(xiàn)何等正確筆直度的“筆直程度”,即直線度進行測量。
圖紙示例 利用高度尺規(guī)測量 a 微型千斤頂 b △H=真直度 c 高度(Hn)圖 為避免目標物傾斜,根據(jù)左右高度用小型千斤頂進行固定后,筆直移動目標物或高度尺規(guī)進行測量。最大值與最小值之差(ΔH),就是直線度。 問題點高度尺規(guī)的精度通常都低于三坐標測量儀,用高度尺規(guī)測量部抵住目標物時的力度,會對測量值造成影響等問題,可能會導致測量結果不穩(wěn)定。此外,對于無法水平設置的目標物,不能移動高度尺規(guī),故難以進行測量。 利用三坐標測量儀測量 a 探針 b 目標物 三坐標測量儀只需用探針輕觸目標物,就能進行測量。因此,幾乎不會發(fā)生因測量壓力導致的誤差,可獲得穩(wěn)定的測量結果。此外,探針能從各種角度接觸目標物,對于因無法水平固定、很難用高度尺規(guī)測量的目標物,也能實現(xiàn)正確測量。 測量畫面 a直線度的測量結果 平面度的測量對指定應該呈現(xiàn)何等正確平坦面的“表面凸凹度”參數(shù),即平面度進行測量。
圖紙示例 利用千分表測量 a 目標物 b 工作臺 c 千分表 將目標物放置在精密平面工作臺上并固定,裝設千分表的測量部,使其可接觸測量面。 問題點目標物的移動方式會改變測量點,可能會產(chǎn)生不同的測量值。因此,很難得到穩(wěn)定的測量值。 利用三坐標測量儀測量 a 目標物 用探針抵住4處以上的點位進行點測量,就能測得平面度。測量點更多,測量范圍更廣時,同樣可實現(xiàn)高精度的穩(wěn)定測量。 測量畫面 a 平面度的測量結果 圓度的測量對指定“圓度”的真圓度進行測量。測量軸、孔、圓錐等圓形截面的圓度,標示應該呈現(xiàn)何等正確的圓形。
圖紙示例 利用千分尺測量 a 目標物 b 千分尺測量端子 對外形進行4至8等分后,測量2點間距,確認最大值與最小值,并將兩值之差除以2,就能計算出真圓度。測量只需千分尺,能夠在各種環(huán)境下輕松測量。
問題點使用2點間距測量的平均值,精度有限。千分尺測量端子接觸方式的區(qū)別也可能會導致誤差。此外,在分析測得的數(shù)據(jù)時,還必須進行將數(shù)據(jù)錄入計算機等操作。 利用三坐標測量儀測量 a 目標物 b 平板 用探針抵住4處以上的點位進行點測量,就能測得圓度。測量值是利用最小二乘法計算得出的,與各個測量點之間的誤差之和最小。 測量畫面 a 圓度的測量結果 圓柱度的測量對指定“圓度”和“筆直度”的圓柱度進行測量。測量圓柱的歪曲度,標示應該呈現(xiàn)何等正確的圓柱形。
圖紙示例 利用真圓度測量儀測量 a 目標物 b 平板 將目標物放置在真圓度測量儀的旋轉工作臺上并固定。用探針抵住目標物,轉動旋轉工作臺,對各測量點進行測量。若目標物較大,則固定工作臺,旋轉并上下移動探針。 問題點探針的可動區(qū)域有限,目標物較大時難以測量。 利用三坐標測量儀測量 a 目標物 b 平板 只需通過點測量來測量目標物表面的4點以上,即可完成測量。 測量畫面 a 圓柱度的測量結果 線輪廓度的測量對指定設計部件的“實際曲面是否與設計理想值一致”的輪廓線(表面切斷面呈現(xiàn)的線要素)的歪曲度進行測量。切斷指定曲面的截面線,必須位于尺寸容許區(qū)間(公差帶)內。
圖紙示例 利用投影儀測量 a 屏幕 b 接物透鏡 c 目標物 d XY玻璃臺 e 光線 準備好繪制有中心線(理論正確R形狀)、體現(xiàn)規(guī)格寬度的描圖紙。將描圖紙貼放在屏幕上,將目標物放置在XY玻璃臺上并投影,將屏幕上投射的目標物的R與描圖紙上繪制的R重疊起來,確認是否位于公差內。 問題點目標物定位及原點定位操作耗費時間。手動操作投影也費時費力。此外,對焦方式會改變測量結果,照明照射方式及光量也會改變邊緣的觀測效果,可能會導致測量誤差。 利用三坐標測量儀測量 a 目標物 b 平板 設定基準要素(平面),測量與目標要素(平面)之間的偏差時,只需用探針抵住測量點即可,能夠快速進行高精度的穩(wěn)定測量。 面輪廓度的測量對指定設計部件的“實際曲面(表面)等是否與設計理想值一致”的面輪廓度進行測量。
圖紙示例 利用輪廓測量儀測量 a 目標物 b 輪廓測量儀 用探針抵住目標物的測量原點,指定測量長度并進行測量。 問題點探針的可動區(qū)域有限,目標物較大時難以測量。 利用三坐標測量儀測量 a 目標物 b 平板 通過改變探針的位置,能夠從各類角度及位置進行測量。 測量畫面 a 輪廓度的測量結果 所謂姿態(tài)公差,就是相對于某項基準,決定相應要素應有姿態(tài)的幾何公差。也稱方向公差。 平行度的測量平行度指定“2條直線或2個平面相互平行的程度”。
圖紙示例 利用千分表測量 a 目標物 b 平板 c Δh=平行度 d 高度圖 將目標物固定到平板上。筆直移動目標物或高度尺規(guī)進行測量。最高測量值與最低測量值之差就是平行度。 問題點因為用線進行測量,必須測量多處。當目標物屬于非剛性部件(柔軟的樹脂產(chǎn)品及橡膠等)時,探針的重量(測量壓力)會導致測量面變形,可能無法進行正確測量。 利用三坐標測量儀測量 a 目標物 b 平板 只需用探針輕觸目標物的4點,就能進行測量。只需用探針進行輕觸,即使目標物是非剛性部件,也不會變形,可實現(xiàn)正確測量。 測量畫面 a 平行度的測量結果 b 目標要素(平面) c 基準要素(平面) 垂直度的測量對相對于基準(作為基準的平面、直線)的“直角正確程度”,即垂直度進行測量。
圖紙示例 利用直角規(guī)和測隙規(guī)測量 a 用測隙規(guī)測量該間隙 b 目標物 c 直角規(guī) d 平板 在按住直角規(guī)的同時抵住目標物,用測隙規(guī)或銷規(guī)測量直角規(guī)與目標物的間隙。該間隙就是垂直度。 問題點屬于使用簡易測量器具的測量,精度低,若測量面與置于平板上的面不垂直,將無法進行測量。記錄測量數(shù)據(jù)時還必須手寫或手動輸入。 利用三坐標測量儀測量 a 目標物 b 平板 用探針抵住基準面(平板)上的多點,設定基準,再用探針抵住測量面(目標物)進行測量。借助這一方式,即使放置在平板上的目標物測量面不垂直,也能進行正確測量。還能測量圓柱、孔、圓錐軸線的垂直度。 測量畫面 a 基準要素(平面) b 目標要素(圓柱) c 垂直度的測量結果 傾斜度的測量指定的直線及平面非90°時,對指定“相對于基準(作為基準的平面、直線)是否呈現(xiàn)正確傾斜狀態(tài)”的參數(shù),即傾斜度進行測量。
圖紙示例 利用千分表測量 a 按住 b 目標物 c 支架 d 平板 e 角板 f 心軸 使用市售的角板或支架,以正確的角度將目標物固定到基準平面上。 問題點平行裝設心軸等,裝設目標物及角板等固定器具的過程會耗費較長的時間。 利用三坐標測量儀測量 a 目標物 b 三坐標測量儀平板 用探針抵住基準面上的多點,設定基準,再用探針抵住目標物的測量面進行測量。 測量畫面 a 傾斜度的測量結果 b 基準面(平面) c 基準面(平面) 所謂位置公差,就是相對于某項基準,決定相應要素應處位置(真位置)的公差。需要測量三維要素,因此借助游標卡尺、千分尺等測量2點間長度的器具很難進行測量。指定位置公差之前,必須確定基準,因此位置公差是與基準相關聯(lián)的要素,即關聯(lián)要素的幾何公差。 位置度的測量對“相對于基準(作為基準的平面、直線)的位置正確程度”,即位置度的精度進行測量。
圖紙示例 a 直徑0.1 mm范圍內 利用量規(guī)測量 利用測量規(guī)及檢測規(guī)進行合格判定。 問題點必須根據(jù)目標物分別定制量規(guī),特制量規(guī)還會產(chǎn)生初始成本,難以在試作階段導入。 利用三坐標測量儀測量 a XY面 基準平面A b ZX面 基準平面B c YZ面 基準平面C d 目標物 e 平板 設定基準面,用探針抵住目標物的測量點進行測量。測量結果會立即顯示在畫面上。 還能測量直交坐標,單次測量即可輸出復合位置度。 測量畫面 a 目標點(圓) b 位置度的測量結果 同軸度的測量對“2個圓柱的軸同軸 (中心軸無偏差)的程度”,即同軸度進行測量。
圖紙示例 利用千分表測量 a 測量位置不限 固定目標物,用千分表抵住附帶公差標示的外周頂點。 問題點用千分表抵住目標物的角度及力度,會改變測量值,因此不同操作者測得的值可能會出現(xiàn)差異。 利用三坐標測量儀測量 a 平板 用探針抵住基準要素(圓柱)的測量點進行測量,再用探針抵住目標要素(圓柱)的測量點,就能完成測量。測量結果將被記錄在測量儀中。 測量畫面 a 基準要素(圓柱) b 目標要素(圓柱) c 同軸度的測量結果 同心度的測量對“2個圓柱的軸同軸 (中心點無偏差)的程度”,即同心度的精度進行測量。與同軸度的區(qū)別在于,基準要素是中心點(平面)。
圖紙示例 利用千分表測量 a 指定的測量位置 固定目標物,用千分表抵住附帶公差標示的軸的外周頂點。旋轉測量物,測量千分表跳動的最大示數(shù)值與最小示數(shù)值。在指定的圓周上進行測量,將其中的最大差值作為同心度。 問題點用千分表抵住目標物的角度及力度,會改變測量值,因此不同操作者測得的值可能會出現(xiàn)差異。 利用三坐標測量儀測量 a 平板 不同于同軸度,將平面圓作為測量對象。 測量畫面 a 基準圓 b 目標圓 c 同心度的測量結果 對稱度的測量對“相對于基準(作為基準的平面)保持對稱”,即對稱度的精度進行測量。
圖紙示例 a 距離理論中心面0.05 mm以內 b 理論中心面 利用游標卡尺、千分尺測量 用模擬游標卡尺或千分尺測量目標物的各部位,確認對稱性。 問題點測量值精度及測量速度取決于操作者的熟練度,還會出現(xiàn)器具導致的測量誤差。作為測量2點間長度的方法,能夠測量尺寸,卻難以測量幾何公差(形狀)。 利用三坐標測量儀測量 a 載物臺 b 平板 設定基準要素(平面),測量與目標要素(平面)之間的偏差時,只需用探針抵住測量點即可,能快速進行正確測量。 測量畫面 a 基準要素(平面) b 對稱度的測量結果 c 目標要素1(平面) d 目標要素2(平面) |
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