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一,、測量器具的分類

測量器具是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個或多個已知量值的器具,。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)一個單一量值的量具,。可用來校對和調(diào)整其它測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測量直接進(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,。同樣能校對和調(diào)整其它測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測量直接進(jìn)行比較，如線紋尺,。

3. 專用量具

專門用來檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量具,。常見的有：檢驗(yàn)光滑圓柱孔或軸的光滑極*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,，用模擬裝配通過性來檢驗(yàn)裝配精度的功能量規(guī)等等。

4. 通用量具

我國習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡單的測量儀器稱為通用量具,。如游標(biāo)卡尺,、外徑千分尺、百分表等,。

二 ,、測量器具的技術(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,，則該測量器具的分度值為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(shù)精度的高低,，也說明了該測量器具的測量精度高低。

3. 測量范圍

在允許不確定度內(nèi),，測量器具所能測量的被測量值的下限值至上限值的范圍,。例如，外徑千分尺的測量范圍有0～25mm,、25～50mm等,，機(jī)械式比較儀的測量范圍為0～180mm。

4. 測量力

在接觸式測量過程中,，測量器具測頭與被測量面間的接觸壓力,。測量力太大會引起彈性變形，測量力太小會影響接觸的穩(wěn)定性,。

5. 示值誤差

測量儀器的示值與被測量的真值之差,。示值誤差是測量儀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量標(biāo)準(zhǔn)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(jù)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(guī)、塊規(guī),、塞尺,；測量零件的直角度選用直角尺；測量R值選用R規(guī),；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(yīng)用

卡尺可測量物體的內(nèi)徑、外徑,、長度,、寬度、厚度,、段差,、高度、深度,；卡尺是常用,、使用方便的量具，在加工現(xiàn)場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）的尺寸測量,。

表卡：分辯力0.02mm,，用于常規(guī)尺寸測量 。

游標(biāo)卡尺：分辯力0.02mm,，用于粗加工測量 ,。

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）

· 使用卡尺測量時,，卡尺的測量面應(yīng)盡量與被測物體的測量面平行或垂直；

· 使用深度測量時,，如被測物體有R角時,，需避開R角但緊靠R角，深度尺與被測高度盡量保持垂直,；

· 卡尺測量圓柱時,，需轉(zhuǎn)動且分段測量取最大值；

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）,，然后扭動旋鈕，測量接觸面與螺桿面快接觸時,，改用微調(diào),，當(dāng)兩面*接觸后調(diào)零，即可進(jìn)行測量,。

千分尺測量五金件時,，調(diào)動旋鈕，快接觸工件時,，改用微調(diào)旋鈕旋進(jìn),，當(dāng)聽到咔、咔,、咔三聲響后停止,，從顯示屏或刻度上讀出數(shù)據(jù)。

測量塑膠產(chǎn)品時,，測量接觸面與螺桿輕輕接觸到產(chǎn)品即可,。

千分尺測量軸類直徑時，至少測量兩個以上方向且分段測取最大值測量中的千分尺,，兩接觸面應(yīng)當(dāng)隨時保持清潔,，減少測量誤差。

3. 高度尺的應(yīng)用

高度尺主要用來測量高度,、深度,、平面度、垂直度,、同心度,、同軸度、面振,、齒振,、深度、高度尺測量時,，首先要檢驗(yàn)測頭,、各連接部位有無松動現(xiàn)象。

 

4. 塞尺的應(yīng)用

塞尺適用于平面度,、彎曲度,、直線度的測量

 

平面度測量 ：將零件放置平臺上，用塞尺測量零件與平臺之間的間隙（注意：測量時塞尺與平臺保持無間隙壓緊狀態(tài)）

 直線度測量：將零件放在平臺上旋轉(zhuǎn)一周,，用塞尺測量零件與平臺之間的間隙,。

 彎曲度測量：將零件放置在平臺上,，選取相應(yīng)的塞尺測量零件兩側(cè)或中部與平臺之間的間隙。

 垂直度測量：將被測量的直角度的一邊放置于平臺上,，另一邊讓直角尺與之靠近,，用塞尺測量部品與直角尺之間最大的間隙。

 5. 塞規(guī)（棒針）的應(yīng)用：

適用于測量孔的內(nèi)徑,、槽寬,、間隙。

零件孔徑較大,，沒有合適的針規(guī)時,可將兩個塞規(guī)重疊,，按360度方向測量將塞規(guī)固定在帶磁性的V形塊上,，可防止松動,，易于測量。

孔徑測量

內(nèi)孔測量：孔徑測量時,，貫通為合格,，如下圖。

注意：塞規(guī)測量時,，需垂直插入,，不可斜插。

6. 精密測量儀：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器,。測量器具的感應(yīng)元件與被測零件表面不直接接觸，因而不存在機(jī)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(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,、對稱度）的測量,，還可進(jìn)行外形輪廓2D描繪用CAD輸出。不僅能觀測到工件輪廓,，而且,，對于不透明的工件的表面形狀也可以測量。

 

常規(guī)幾何元素測量：下圖零件中的內(nèi)圓是利角,，只能用投影的方式進(jìn)行測量,。

 

電極加工表面觀測：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）。

 

小尺寸深槽測量

 

澆口的檢測：模具加工中,，經(jīng)常會有一些澆口在隱在槽內(nèi),，各種檢測儀器都不法進(jìn)行測量，這時,，可用橡膠泥貼在膠口上,，膠口的形狀就會印在膠泥上，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(jī)械作用力，對于較薄,、較軟的產(chǎn)品盡量采用二次元進(jìn)行測量,。

7. 精密測量儀器：三次元（三坐標(biāo)）

三次元的特點(diǎn)是高精度（可達(dá)到μm級）；萬能性（可代替多種長度測量儀器）,；可用于測量幾何元素（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,、面輪廓度、同軸度）,、復(fù)雜型面,。

只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,，表面輪廓,；并借助于計算機(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，沒有3D圖檔,，可測量各個元素的的座標(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)測量元素做成3D圖形,，能進(jìn)行快速而無誤的加工與修改（座標(biāo)設(shè)定后,，可取任意點(diǎn)測量座標(biāo)值）。

 

3D數(shù)模導(dǎo)入對比測量：加工完成的零件,，為了確認(rèn)與設(shè)計一致性或在裝配fit模過程中發(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,，無法進(jìn)行幾何元素測量時，可導(dǎo)入3D模型與零件對比測量,，從而了解加工誤差,；因測量值是點(diǎn)對點(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)測值與理論值的偏差）,。

 

8. 硬度計的應(yīng)用

常使用的硬度計有洛氏硬度計（臺式）與里氏硬度計（便攜式）常用的硬度單位為洛氏HRC,、布氏HB、維氏HV,。

 

(1) 洛式硬度計HR (臺式硬度計）

洛氏硬度試驗(yàn)方法是用一個頂角為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*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,。

(2) 維氏硬度HV(主要是針對表面硬度測量）

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,，用測量壓痕對角線長度，它適用于較大工件和較深表面層的硬度測定,。

(3) 里氏硬度HL（便攜式硬度計）

里氏硬度是一種動態(tài)硬度試驗(yàn)法,。硬度傳感器的沖擊體在與被測工件沖擊過程中，距工件表面1mm時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)場直接對工件進(jìn)行各種方向的硬度檢測,，因此是其它臺式硬度儀所難以勝任的。