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真圓度(簡稱圓度)是以其實際輪廓相對于理想圓的徑向偏移量來表示,亦即相對于同一圓心之大半徑與小半徑的差值來表示。 [真圓度(簡稱圓度)是指圓柱或者圓錐任意正截面的圓周位于半徑差為給定形狀公差里的兩同心圓之間。
真圓度屬于形狀公差。圓度誤差是指實際圓形輪廓或圓柱體軸截面(即正截面)上的實際輪廓,對其理想圓的變動量。對于圓度誤差的定義,就其實質(zhì)而言是實際輪廓對選定基準(zhǔn)圓的圓心的大半徑差,即:
真圓度測量方法
圓度測量方法有回轉(zhuǎn)法軸、三點法、兩點法、投影法和坐標(biāo)法等方法。
(1)回轉(zhuǎn)軸法
圖1 回轉(zhuǎn)軸圓度測量方法
圖1 回轉(zhuǎn)軸圓度測量方法
利用精密軸系中的軸回轉(zhuǎn)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(xué)式長度傳感器轉(zhuǎn)換為電信號,經(jīng)電路處理和電子計算機(jī)汁算后由 顯示儀表指示出圓度誤差,或由記錄器記錄出被測圓輪廓形,見圖1。同轉(zhuǎn)軸法有傳感器回轉(zhuǎn)和工作臺回轉(zhuǎn)兩種形式,前者適用于圓度測量,后者常用于測量小型工件。按回轉(zhuǎn)軸法設(shè)記的圓度測工具稱為圓度儀。 [4]
(2)三點法
圖2 三點法測量
圖2 三點法測量
常將被測工件置于V形塊中進(jìn)行測量(圖2)。 測量時,使被測工件在V形塊中回轉(zhuǎn)一周,從測微儀讀出大示值和小示值,兩示值差之半即為被測工件外圓的圓度誤差。此法適用于測量具有奇數(shù)棱邊形狀誤差的外圓或內(nèi)圓,常用兩角為90°、120°或72''、108°的兩塊V形塊分別測量。 [4]
(3)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大差值之半作為此截面的圓度誤差。 此法適用于測量具有偶數(shù)棱邊形狀誤差的外圓或內(nèi)圓。 [4]
(4)投影法
圖3
圖3
常在投影儀上測量,將被測圓的輪廓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(圖3)。此法適用于測量具有刃口形邊緣的小型工件。 [4]
(5)坐標(biāo)法
一般在帶有有電子計算機(jī)的三坐標(biāo)測量機(jī)上測量。按預(yù)先選擇的直角坐標(biāo)系統(tǒng)測出被測圓上若干點的坐標(biāo)值,通過電子計算機(jī)按所選擇的圓度誤差評定方法計算出圓度誤差。
圖4 坐標(biāo)法
圖4 坐標(biāo)法
圓度誤差的評定有4種主要方法(圖4)①區(qū)域法:以包容被測圓輪廓的半徑后為小的兩同心惻的半徑差作為圓度誤差。②小二乘圓法:以被測圓輪廓上枉相應(yīng)各點至圓周距離的平方和為小的圓的圓心為圓心,所作包容被測圓輪廓的兩同心圓的半徑差即為圓度誤差。③小外接圓法:只適用于外圓,以包容被測圓輪廓且半徑為小的外接圓圓心為圓心,所作包容被測圓輪廓的兩同心圓半徑差即為圓度誤差。④大內(nèi)接圓法:只適用于內(nèi)圓,以內(nèi)接于被測圓輪廓且半徑為大的內(nèi)接圓圓心為惻,所作包容被測圓輪廓兩同心圓的半徑差即為圓度誤差。 [4]
圓度圓柱度測量儀
圖5
圖5
下面具體以英國泰勒·霍普森公司開發(fā)的TR365圓度圓件度測量儀(圖5)為例進(jìn)行說明,該儀器由測頭、立柱、橫臂、轉(zhuǎn)臺、多種量程的傳感器等組成。具有自動跟蹤功能的自動調(diào)心凋平,采樣點數(shù)可達(dá)200000個,高分辨率達(dá)1.2 nm,徑向自動尋產(chǎn)找拐點以及部分圓弧測量,實現(xiàn)對圓度、圓心度、偏心、平斷度、垂商度、同軸度、單跳、圓柱度、全跳、斜率、諧波分析等基本元素測量。其配配置的UItra軟件具有對應(yīng)的全面測量分析能。 [4]
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這種水平尺既能用于短距離測量,又能用于遠(yuǎn)距離的測量,也解決現(xiàn)有水平儀只能在開闊地測量,狹窄地方測量難的缺點,且測量,造價低,攜帶方便,經(jīng)濟(jì)適用。水平尺主要用來檢測或測量水平和垂直度,可分為鋁合金方管型、工字型、壓鑄型、塑料型、異形等多種規(guī)格;長度從10CM到250CM多個規(guī)格;水平尺材料的平直度和水準(zhǔn)泡質(zhì)量,決定了水平尺的性和穩(wěn)定性。
水平尺帶有水平泡,可用于檢驗、測量、劃線、設(shè)備安裝、工業(yè)工程的施工。比如核電站設(shè)備如泵找平找正時使用。重量輕,小于2米的1.5kg/m,2米以上的3kg/m。一根6米長的平尺只有18公斤,一個人可輕松的使用。不易變形:一般鋼材材質(zhì)的曲服點是 ,鑄鐵件的曲服點是 ,而鎂鋁合金達(dá)到 ,相當(dāng)于3-4倍,起到了抗彎曲,不易變形的效果,鎂鋁合金平尺的抗彎曲指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了其它材質(zhì)。水平尺容易保管:懸掛、平放都可以,不會因長期平放影響其直線度、平行度。 并且鋁鎂輕型平尺不易生銹:使用期間不用涂油,長期不使用,存放時輕輕地涂上薄薄的一層一般工業(yè)油即可。水平尺的零位誤差(包括水平位置的零位誤差、鉛垂位置的零位誤差、450位置的零位誤差)與分度值誤差是對水平尺校準(zhǔn)的重要項目。 [1]
圖1 校準(zhǔn)示意圖
圖1 校準(zhǔn)示意圖
校準(zhǔn)器具由光學(xué)分度頭和夾具組成,校準(zhǔn)時將夾具固定于分度頭的主軸錐孔中,調(diào)整分度頭使平板大致水平,將水平尺固定在平板上,如圖1所示,然后逐項進(jìn)行校準(zhǔn)。
零位誤差校準(zhǔn)
1)水平位置的零位誤差校準(zhǔn)
待氣泡穩(wěn)定后,在水平位置氣泡的一端讀數(shù)得a,然后,將水平尺調(diào)轉(zhuǎn)180度,放在平板的原位置,按照次讀數(shù)的一邊記下氣泡另一端的讀數(shù)b,兩次讀數(shù)差的一半為零位誤差。
2)鉛垂位置的零位誤差校準(zhǔn)
調(diào)整分度頭,使水平位置氣泡的一端對準(zhǔn)長刻線,將分度頭轉(zhuǎn)過90度,在鉛垂位置氣泡的相應(yīng)一端讀數(shù)c,將c加上水平位置的零位誤差即為鉛垂位置的零位誤差。
3)45度位置的零位誤差校準(zhǔn)
調(diào)整分度頭,使水平位置氣泡的一端對準(zhǔn)長刻線,將分度頭轉(zhuǎn)過45度,在45度位置氣泡的相應(yīng)一端讀數(shù)d,將d加上水平位置的零位誤差即為45度位置的零位誤差。
分度值誤差校準(zhǔn)
轉(zhuǎn)動分度頭,使氣泡對準(zhǔn)水準(zhǔn)泡左邊(或右邊)的起始線,然后依次改變分度頭的示值,每次改變量為被校水平尺的標(biāo)稱分度值,待氣泡穩(wěn)定后,在氣泡的一端進(jìn)行讀數(shù)以同樣的方法校準(zhǔn)水準(zhǔn)泡另一邊。分度值誤差按下式計算:
式中,為水平尺的分度值誤差,格;為水平尺的讀數(shù),格。
依據(jù)以上方法。可分別對水平位置水泡、鉛垂位置水泡與45度位置水泡的分度值誤差進(jìn)行校準(zhǔn)。
利用重錘線編輯 語音
重錘線制作精密水平尺
利用重錘線可以制作精密水平尺,不僅制作工藝簡單,而且測量精密,既整合了三角板原有功能,還能測出物體表面的坡角。
在生活中,人們常常使用水平尺來檢測物體是否水平,常見的是水準(zhǔn)泡式水平尺。它是靠玻璃管內(nèi)水準(zhǔn)泡的移動來判斷物體是否水平的,當(dāng)水平尺發(fā)生傾斜時,氣泡就會向升高的一端移動,從而判斷物體表面哪一端高,哪一端低。 [2]
器材
普通量角器、細(xì)線、小圓錐體、教學(xué)用三角板、強(qiáng)力膠。
制作方法
(1)將量角器刻度按照如圖2所示改進(jìn)。
圖2 改進(jìn)量角器刻度
圖2 改進(jìn)量角器刻度
(2)用細(xì)線和圓錐體做成重錘線。
(3)用強(qiáng)力膠依圖3所示,將量角器、教學(xué)用三角板粘合在一起,注意使量角器的零刻度線與三角板的底邊垂直。
圖3 實驗裝置
圖3 實驗裝置
(4)用強(qiáng)力膠將重錘線一端固定在量角器中心處。
使用方法
圖4實物圖
圖4實物圖
將三角板底邊緊貼被測物體表面豎直放置,如圖4所示。如果被測物體表面水平,那么重錘線將與量角器的零刻度線重合;如果被測物體表面不水平,那么重錘線在量角器上所指示的角度即等于被測物體表面的坡角。 [3]
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角度尺的讀數(shù)機(jī)構(gòu)是根據(jù)游標(biāo)原理制成的。主尺刻線每格為1°。游標(biāo)的刻線是取主尺的29°等分為30格,因此游標(biāo)刻線角格為29°/30,即主尺與游標(biāo)一格的差值為2',也就是說角度尺讀數(shù)準(zhǔn)確度為2'。除此之外還有5'和10'兩種精度。其讀數(shù)方法與游標(biāo)卡尺完全相同。測量時應(yīng)先校準(zhǔn)零位,角度尺的零位,是當(dāng)角尺與直尺均裝上,而角尺的底邊及基尺與直尺無間隙接觸,此時主尺與游標(biāo)的“0”線對準(zhǔn)。調(diào)整好零位后,通過改變基尺、角尺、直尺的相互位置可測試0-320°范圍內(nèi)的任意角。
應(yīng)用角度尺測量工件時,要根據(jù)所測角度適當(dāng)組合量尺,
角度尺的結(jié)構(gòu):它由尺身、90°角尺、游標(biāo)、制動器、基尺、直尺、卡塊等組成。
角度尺的測量范圍
圖2:Ⅰ型圖
圖2:Ⅰ型圖
游標(biāo)角度尺有Ⅰ型Ⅱ型兩種,其測量范圍分別為0°~320°和0°~360°測量時,根據(jù)產(chǎn)品被測部位的情況,先調(diào)整好角尺或直尺的位置,用卡塊上的螺釘把它們緊固住,再來調(diào)整基尺測量面與其它有關(guān)測量面之間的夾角。這時,要先松開制動頭上的螺母,移動主尺作粗調(diào)整,然后再轉(zhuǎn)動扇形板背面的微動裝置作細(xì)調(diào)整,直到兩個測量面與被測表面密切貼合為止。然后擰緊制動器上的螺母,把角度尺取下來進(jìn)行讀數(shù)。
1、測量0°-50°之間角度
角尺和直尺全都裝上,產(chǎn)品的被測部位放在基尺和直尺的測量面之間進(jìn)行測量。
2、測量50°-140°之間角度
可把角尺卸掉,把直尺裝上去,使它與扇形板連在一起。工件的被測部位放在基尺和直尺的測量面之間進(jìn)行測量。也可以不拆下角尺,只把直尺和卡塊卸掉,再把角尺拉到下邊來,直到角尺短邊與長邊的交線和基尺的尖棱對齊為止。把工件的被測部位放在基尺和角尺短邊的測量面之間進(jìn)行測量。
3、測量140°-230°之間角度
把直尺和卡塊卸掉,只裝角尺,但要把角尺推上去,直到角尺短邊與長邊的交線和基尺的尖棱對齊為止。把工件的被測部位放在基尺和角尺短邊的測量面之間進(jìn)行測量。
4、測量230°-320°之間角度
把角尺、直尺和卡塊全部卸掉,只留下扇形板和主尺(帶基尺)。把產(chǎn)品的被測部位放在基尺和扇形板測量面之間進(jìn)行測量。 [2]角度尺的讀數(shù)方法,和游標(biāo)卡尺相同,先讀出游標(biāo)零線前的角度是幾度,再從游標(biāo)上讀出角度“分”的數(shù)值,兩者相加就是被測零件的角度數(shù)值。
在角度上,基尺是固定在尺座上的,角尺是用卡塊固定在扇形板上,可移動尺是用卡塊固定在角尺上。若把角尺拆下,也可把直尺固定在扇形板上。由于角尺和直尺可以移動和拆換,使角度尺可以測量0o~320o的任何角度。
角尺和直尺全裝上時,可測量0o~50o的外角度,僅裝上直尺時,可測量50o~140o的角度,僅裝上角尺時,可測量140o~230’的角度,把角尺和直尺全拆下時,可測量230o~320o的角度(即可測量40o~130o的內(nèi)角度)。
量角尺的尺座上,基本角度的刻線只有0~90o,如果測量的零件角度大于90o,則在讀數(shù)時,應(yīng)加上一個基數(shù)(90o;180o;270o;)。當(dāng)零件角度為:>90o~180o,被測角度=90o+量角尺讀數(shù),>180o~270o,被測角度=180o+量角尺讀數(shù),>270o~320o被測角度=270o+量角尺讀數(shù)。
用角度尺測量零件角度時,應(yīng)使基尺與零件角度的母線方向一致,且零件應(yīng)與量角尺的兩個測量面的全長上接觸良好,以免產(chǎn)生測量誤差。 [2]使用前,先將角度尺擦拭干凈,再檢查各部件的相互作用是否移動平穩(wěn)可靠、止動后的讀數(shù)是否不動,然后對零位;測量時,放松制動器上的螺帽,移動主尺座作粗調(diào)整,再轉(zhuǎn)動游標(biāo)背面的手把作精細(xì)調(diào)整,直到使角度尺的兩測量面與被測工件的工作面密切接觸為止。然后擰緊制動器上的螺帽加以固定,即可進(jìn)行讀數(shù);測量完畢后,應(yīng)用汽油或酒精把角度尺洗凈,用干凈紗布仔細(xì)擦干,涂以防銹油,然后裝入匣內(nèi)。