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测量仪器小常识·轮廓测量仪

轮廓测量仪可测量各种精密机械零件的轮廓形状参数。用拟合法来评定园弧和直线等。从而可测量园弧半径、直线度、凸度、沟心距、倾斜度、垂直距离、水平距离、两直线夹角、圆弧半径、圆心-直线距离、圆心-圆心距、直线度、圆轮廓度、台阶等形位公差参数。

跟踪角度

相对探针的进给方向,探针可以按照测量物的形状上升或下降的极限角度叫做跟踪角度。探针顶端角度为12°的切面探针(图)时,上升角度为77°,下降角度88°,如果是圆锥形探针(30°圆锥)的话,极限倾斜度会变提缓和。表面看上去虽然是77°,但是,受上行斜面表面粗糙度的影响,会部分存在77°以上的斜面,测力也会受到影响。

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探针半径补正

根据探针的顶端半径(0.025mm),记录图形会成在测量物表面上滚动的球体的中心轨迹。通过对这一探针的顶端半径进行数据处理上的补正,可以得到精确的测量和形状记录。

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用记录计从模板和刻度上的读取轮廓形状时,需要根据测量倍率预先补正测头半径值。

圆弧形变

测头做圆弧运动时,会在记录图形的X轴方向上的出现变形偏差。作为补正圆弧变形的手段有

(1)机械补正方法

(2)电动补正方法

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(3)有通过软件演算来补正的方法。在对上下方向上移动量较大的测量物进行高精度测量时,需要补正圆弧变形。

安全装置

由于轮廓形状的斜面角度大或者有毛刺存在,探针顶端出现超负荷时,为了防止探针损伤,可以自动停止运转,并发出蜂鸣警报。一般按进给方向(X轴方向)的负荷和上下方向(Y轴方向)的负荷分别装备。

圆弧运动·直线运动

这是探针上下动作时,侧面划出的轨迹,有圆弧和直线两种。做直线运动时,机械构造复杂,做圆弧运动时,探针的上下移动量较大,会由于圆弧形变(&)而导致记录图形出现偏差。

Z轴检测方式

X轴驱动检测一般使用数字光栅尺进行检测。Z轴检测方式有模拟方式(差动变压器)和数字光栅尺方式两种。模拟方式会因为测量倍率和测量范围出现Z轴分辨率的变化。数字光栅尺则遵循光栅尺的分辨率。一般来说,数字光栅尺的方式精度较高。

轮廓形状解析方法

测量完成后,有以下两种解析轮廓形状的手段。

(1)记录仪

测量过的轮廓形状会依据测量时的测量倍率(参照精度项目)被记录在记录仪上。对记录的轮廓形状,用标尺读取,除以测量倍数求得实际大小。也可以用事先用CAD做好的模板(实际大小±公差)X测定倍率]贴在记录图形上进行比较测量。无论哪种方法,都要考虑读取时和制作模板时的探针半径补正、读取误差以及人为的不可避免的误差等。

(2)数据处理装置与解析程序

将测出的轮廓形状实时地输入到数据处理装置,用专用的解析程序和键盘进行解析。角度、半径、阶差、间距等会用数值直接显示出来,另外还可以轻松地结合坐标系进行解析。记录图形经探针半径补正后绘图器和激光打印机输出。

设计值检验

与其说对图显示屏尺寸的解析,不如说是作为“形状”与设计数据的比较并显示和记录其偏差。另外,将基准量测理物转变成设计的数据与测量数据理行比较。尤其当这一部分的形状影响商品性能的时候,或由于与组合部件的关系产生影响的使用较多。

拟合    

当被测量的轮廓形状数据有标准时,要根据基准理行设计值的检验。没有基准或只检验形状时,可以用设计数据与测量数据进行拟合。

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拟合从两组数据来求偏差量,求二次方的和为最小值的坐标系,使测量数据与设计数据计数据重合。

数据合成

由于探针跟踪角度的限制,把从前分隔成几个部分测量,评价的形状合成为就好像是一个完整的图形的功能。可以显示实际形状的图形,也可以进和各种解析。

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文章分类: 计量常识
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