前言
市麵上有著許許多多的測量儀(yi) 器,各種品牌、各種型號、各種用途,它們(men) 服務著各行各業(ye) 不同需求的質量人們(men) ,但是因其種類、型號繁多,並不是每種測量儀(yi) 器都被人們(men) 所熟知。
那麽(me) 什麽(me) 是測量儀(yi) 器呢,它們(men) 具有什麽(me) 樣的技術性能指標呢,在日常測量工作中我們(men) 又應該怎麽(me) 選擇合適的測量儀(yi) 器呢,接下來小編給大家做個(ge) 介紹:
一、測量器具的分類
測量器具是一種具有固定形態、用以複現或提供一個(ge) 或多個(ge) 已知量值的器具。按用途的不同量具可分為(wei) 以下幾類:
1、單值量具
隻能體(ti) 現一個(ge) 單一量值的量具。可用來校對和調整其它測量器具或作為(wei) 標準量與(yu) 被測量直接進行比較,如量塊、角度量塊等。
2、多值量具
可體(ti) 現一組同類量值的量具。同樣能校對和調整其它測量器具或作為(wei) 標準量與(yu) 被測量直接進行比較,如線紋尺。
3、專(zhuan) 用量具
專(zhuan) 門用來檢驗某種特定參數的量具。常見的有:檢驗光滑圓柱孔或軸的光滑極量規,判斷內(nei) 螺紋或外螺紋合格性的螺紋量規,判斷複雜形狀的表麵輪廓合格性的檢驗樣板,用模擬裝配通過性來檢驗裝配精度的功能量規等等。
4、通用量具
我國習(xi) 慣上將結構比較簡單的測量儀(yi) 器稱為(wei) 通用量具。如遊標卡尺、外徑千分尺、百分表等。
二、測量器具的技術性能指標
1、量具的標稱值
標注在量具上用以標明其特性或指導其使用的量值。如標在量塊上的尺寸,標在刻線尺上的尺寸,標在角度量塊上的角度等。
2、分度值
測量器具的標尺上,相鄰兩(liang) 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(liang) 刻線所代表的量值之差為(wei) 0、01mm,則該測量器具的分度值為(wei) 0、01mm。分度值是一種測量器具所能直接讀出的最小單位量值,它反映了讀數精度的高低,也說明了該測量器具的測量精度高低。
3、測量範圍
在允許不確定度內(nei) ,測量器具所能測量的被測量值的下限值至上限值的範圍。例如,外徑千分尺的測量範圍有0~25mm、25~50mm等,機械式比較儀(yi) 的測量範圍為(wei) 0~180mm。
4、測量力
在接觸式測量過程中,測量器具測頭與(yu) 被測量麵間的接觸壓力。測量力太大會(hui) 引起彈性變形,測量力太小會(hui) 影響接觸的穩定性。
5、示值誤差
測量儀(yi) 器的示值與(yu) 被測量的真值之差。示值誤差是測量儀(yi) 器本身各種誤差的綜合反映。因此,儀(yi) 器示值範圍內(nei) 的不同工作點,示值誤差是不相同的。一般可用適當精度的量塊或其它計量標準器,來檢定測量器具的示值誤差。
三、測量工具的選定
每次測量前,需要根據被測零件的特殊特性選擇測量工具,比如,長、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、塊規、塞尺;測量零件的直角度選用直角尺;測量R值選用R規;測量配合公差小,精度要求高或要求計算形位公差時可選用三次元、二次元;測量鋼材硬度選用硬度計。
1、卡尺的應用
卡尺可測量物體(ti) 的內(nei) 徑、外徑、長度、寬度、厚度、段差、高度、深度;卡尺是比較常見、使用比較方便的量具,在加工現場使用頻率最高的量具。
數顯卡尺:
分辯力0.01mm,用於(yu) 配合公差小(精度高)的尺寸測量。
表卡:
分辯力0.02mm,用於(yu) 常規尺寸測量。
遊標卡尺:
分辯力0.02mm,用於(yu) 粗加工測量。
卡尺使用前需先用幹淨的白紙將灰塵與(yu) 髒汙去除(用卡尺外測定麵卡住白紙然後自然拉出,重複2-3次即可)。
注意:
a.使用卡尺測量時,卡尺的測量麵應盡量與(yu) 被測物體(ti) 的測量麵平行或垂直;
b.使用深度測量時,如被測物體(ti) 有R角時,需避開R角但緊靠R角,深度尺與(yu) 被測高度盡量保持
c.垂直;卡尺測量圓柱時,需轉動且分段測量取最大值;
d.因卡尺使用的頻率高,保養(yang) 工作需要做到最好,每天使用完後需擦拭幹淨後放入盒內(nei) ,使用前需用量塊檢驗卡尺的精度。
2、千分尺的應用
千分尺使用前需先用幹淨的白紙將灰塵與(yu) 髒汙去除(用千分尺測量接觸麵與(yu) 螺杆麵卡住白紙然後自然拉出,重複2-3次即可),然後扭動旋鈕,測量接觸麵與(yu) 螺杆麵快接觸時,改用微調,當兩(liang) 麵接觸後調零,即可進行測量。
千分尺測量五金件時,調動旋鈕,快接觸工件時,改用微調旋鈕旋進,當聽到哢、哢、哢三聲響後停止,從(cong) 顯示屏或刻度上讀出數據。
測量塑膠產(chan) 品時,測量接觸麵與(yu) 螺杆輕輕接觸到產(chan) 品即可。
千分尺測量軸類直徑時,至少測量兩(liang) 個(ge) 以上方向且分段測取最大值測量中的千分尺,兩(liang) 接觸麵應當隨時保持清潔,減少測量誤差。
3、高度尺的應用
高度尺主要用來測量高度、深度、平麵度、垂直度、同心度、同軸度、麵振、齒振、深度、高度尺測量時,首先要檢驗測頭、各連接部位有無鬆動現象。
4、塞尺的應用
塞尺適用於(yu) 平麵度、彎曲度、直線度的測量。
平麵度測量:
將零件放置平台上,用塞尺測量零件與(yu) 平台之間的間隙(注意:測量時塞尺與(yu) 平台保持無間隙壓緊狀態)
直線度測量:
將零件放在平台上旋轉一周,用塞尺測量零件與(yu) 平台之間的間隙。
彎曲度測量:
將零件放置在平台上,選取相應的塞尺測量零件兩(liang) 側(ce) 或中部與(yu) 平台之間的間隙。
垂直度測量:
將被測零的直角度的一邊放置於(yu) 平台上,另一邊讓直角尺與(yu) 之靠緊,用塞尺測量部品與(yu) 直角尺之間最大的間隙。
5、塞規(棒針)的應用:
適用於(yu) 測量孔的內(nei) 徑、槽寬、間隙。
零件孔徑較大,沒有合適的針規時,可將兩(liang) 個(ge) 塞規重疊,按360度方向測量將塞規固定在帶磁性的V形塊上,可防止鬆動,易於(yu) 測量。
內(nei) 孔測量:孔徑測量時,貫通為(wei) 合格,如下圖。
注意:塞規測量時,需垂直插入,不可斜插。
6、精密測量儀(yi) :二次元
二次元是一種高性能、高精密特性的非接觸式的測量儀(yi) 器。測量器具的感應元件與(yu) 被測零件表麵不直接接觸,因而不存在機械作用的測量力;二次元通過投影的方式將所能捕捉到的圖象通過數據線傳(chuan) 輸到電腦的數據采集卡中,之後由軟件在電腦顯示器上成像;可進行零件上各種幾何元素(點、線、圓、弧、橢圓、矩形)、距離、角度、交點、形位公差(圓度、直線度、平行度、垂直度、傾(qing) 斜度、位置度、同心度、對稱度)的測量,還可進行外形輪廓2D描繪用CAD輸出。不僅(jin) 能觀測到工件輪廓,而且,對於(yu) 不透明的工件的表麵形狀也可以測量。
常規幾何元素測量:
下圖零件中的內(nei) 圓是利角,隻能用投影的方式進行測量。
電極加工表麵觀測:
二次元的鏡頭具有放大功能電極加工後粗糙度檢驗(放大100倍影像)。
小尺寸深槽測量:
澆口的檢測:
模具加工中,經常會(hui) 有一些澆口在隱在槽內(nei) ,各種檢測儀(yi) 器都不法進行測量,這時,可用橡膠泥貼在膠口上,膠口的形狀就會(hui) 印在膠泥上,再用二次元測量膠泥印的大小得出澆口尺寸。
注:因二次元測量時,無機械作用力,對於(yu) 較薄、較軟的產(chan) 品盡量采用二次元進行測量。
7、精密測量儀(yi) 器:三次元
三次元的特點是高精度(可達到μm級);萬(wan) 能性(可代替多種長度測量儀(yi) 器);可用於(yu) 測量幾何元素(除可測量二次元能測量的元素外,還可測量圓柱、圓錐),形位公差(除可測量二次元能測量的形位公差外,還包括圓柱度、平度度、線輪廓度、麵輪廓度、同軸度)、複雜型麵,隻要三次元的測頭能觸及的地方,就可測出它的幾何尺寸和相互位置,表麵輪廓;並借助於(yu) 計算機完成數據處理;以其高精度高柔性以及優(you) 異的數字能力,成為(wei) 現代模具加工製造和質量保證的重要手段、有效工具。
有些模具在修改中,沒有3D圖檔,可測量各個(ge) 元素的的座標值,不規則曲麵的輪廓,然後用繪圖軟件導出並根據測量元素做成3D圖形,能進行快速而無誤的加工與(yu) 修改(座標設定後,可取任意點測量座標值)。
3D數模導入對比測量:加工完成的零件,為(wei) 了確認與(yu) 設計一致性或在裝配fit模過程中發現配合異常,當一些曲麵輪廓既非圓弧,又非拋物線,而是一些不規則的曲麵時,無法進行幾何元素測量時,可導入3D模型與(yu) 零件對比測量,從(cong) 而了解加工誤差;因測量值是點對點的偏差值,能便於(yu) 進行快速而有效的修正改善(下圖所顯示的數據為(wei) 實測值與(yu) 理論值的偏差)。
8、硬度計的應用
常使用的硬度計有洛氏硬度計(台式)與(yu) 裏氏硬度計(便攜式)常用的硬度單位為(wei) 洛氏HRC、布氏HB、維氏HV。
洛式硬度計HR(台式硬度計):
洛氏硬度試驗方法是用一個(ge) 頂角為(wei) 120度的金剛石圓錐休或直徑為(wei) 1、59/3、18mm的鋼球,在一定的載荷壓入被測材料表麵,由壓痕深度求出材料硬度。根據材料硬度不同,可分為(wei) 三種不同的標度來表示HRA、HRB、HRC。
HRA是采用60Kg載荷和鑽石錐壓入器求的硬度,用於(yu) 硬度較高的材料。例如:硬質合金。
HRB是采用100Kg載荷和直徑1、58mm淬硬的鋼球求得的硬度,用於(yu) 硬度較低的材料。例如:退火鋼、鑄鐵等、合金銅。
HRC是采用150Kg載荷和鑽石錐壓入器求得的硬度,用於(yu) 硬度很高的材料。例如:淬火鋼、回火鋼、調質鋼和部分不鏽鋼。
維氏硬度HV(主要是針對表麵硬度測量):
適用於(yu) 顯微鏡分析。以120kg以內(nei) 的載荷和頂角為(wei) 136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表麵,用測量壓痕對角線長度,它適用於(yu) 較大工件和較深表麵層的硬度測定。
裏氏硬度HL(便攜式硬度計):
裏氏硬度是一種動態硬度試驗法。
硬度傳(chuan) 感器的衝(chong) 擊體(ti) 在與(yu) 被測工件衝(chong) 擊過程中,距工件表麵1mm時的反彈速度與(yu) 衝(chong) 擊速度的比值乘以1000,定義(yi) 為(wei) 裏氏硬度值。
優(you) 點:裏氏硬度理論製造的裏氏硬度儀(yi) 改變了傳(chuan) 統的硬度測試方法。由於(yu) 硬度傳(chuan) 感器小如一隻筆,可以手握傳(chuan) 感器在生產(chan) 現場直接對工件進行各種方向的硬度檢測,因此是其它台式硬度儀(yi) 所難以勝任的。
四、測量數據的保存
目前,依然有很多的工廠依然沿用傳(chuan) 統的紙質版記錄和保存測量數據,該方法雖然在一定程度上能夠實現數據的快速記錄和保存,但是在質量管理,提倡“用數據說話"的當下,也暴露出了很多的不足。
1、因人為(wei) 手動記錄數據,數據的真實性和可靠性在一定程度上較低;
2、紙質數據較多,在數據保存上有一定的難度,容易造成數據丟(diu) 失,同時數據追溯困難;
3、難以進行大量數據的分析和對比,難以提高對質量的控製;
4、需大量的人力和時間成本進行數據的整理和整合,數據的時效性較差。
當下,質量管理,提倡“用數據說話",而真正實現“用數據說話"的前提和關(guan) 鍵是需要有及時、可靠、完整的質量測量數據,為(wei) 後續質量管理、過程分析、過程控製、質量報告、報表呈現、以及決(jue) 策的依據和基礎。
那麽(me) 如何才能夠在質量管理前期,有完整、可靠、及時的測量數據能夠為(wei) 質量管理所用?在測量過中,可利用數字化檢測軟件為(wei) 檢測數據的獲取提供可靠的保障。在市麵上有很多相關(guan) 的軟件,但是目前在檢測設備兼容、數據追溯、過程分析、過程控製、質量報告、報表呈現上,QuAInS數字化檢測平台還是非常具有優(you) 勢的。
總結
在眾(zhong) 多的測量設備中,每個(ge) 設備都有自己的作用和應用,根據所要測量的零件的特性,選擇合適的測量設備,再輔以有效的數字化檢測軟件,才能更好的做好企業(ye) 質量管理要求。