塞块专用检具的设计及应用

　　我厂是生产铝活塞的专用厂家,对活塞切槽的精度要求较高,相对应的对检测用的塞块精度要求也高。由于塞块精度要求较高(最小公差为0.003mm),因此需用高精度的仪器测量,通常用机械式测微比较仪进行比较测量。由于该仪器对测量环境条件要求较高,因而使用很不便利。通过长期观察和实验,为便于塞块制作者和检验人员进行测量,设计了塞块专用检具。

　　1 原理与用途

　　如图1,塞块专用检具主要是利用四等量块与塞块相比较的测量方法。用一组可换测头(3mm~ 20mm)来测量公差≥0.003mm的塞块尺寸,是生产操作者和检验人员用来测量塞块的一种辅助检具。

　　2 结构与使用

　　塞块专用检具由0~25mm、0级外径千分尺尺架和分度值为0.001mm的千分表两部分组成。利用一组可换测头,可测量3mm~20mm塞块尺寸。

　　3 测量结果不确定度的评定

　　3.1 引起测量不确定度的主要因素

　　(1)四等量块测量引入的不确定度;

　　(2)千分表示值误差引入的不确定度;

　　(3)千分表测杆装夹倾斜与千分尺工作面不垂直引起的不确定度;

　　(4)0级千分尺工作面的平面性引入的不确定度;

　　(5)读数误差引起的不确定度;

　　(6)测力引入的不确定度;

　　(7)温度误差引起的不确定度。

　　3.2 对各项不确定度分量分析

　　(1)四等量块测量引入的不确定度分量u1根据量值传递系统,四等量块的不确定度为(0.20+2L)Lm ,置信概率P=99% ,包含因子K=2.58 ,用10mm的四等量块检测10mm的塞块引起的不确定度分量为:

2.58=0.09Lm

　　(2)千分表示值误差变化引入的不确定度分量u2

　　根据千分表检定规程,在测量范围内示值误差变化不大于+0.3Lm~-0.3Lm ,均匀分布,K=,由此引起的不确定度分量为:u2=a/K=0.3/=0.17um

　　(3)千分表测杆装夹倾斜面与千分尺工作面不垂直引起的不确定度分量u3

　　根据指示类量具检定规程要求,千分表测杆装夹倾斜与千分尺工作面不垂直度允许1'03",测杆直径为U6.5 mm,不垂直度误差Δ=6.5sin1'03"=0.002mm,其几何关系S=L×sina(式中S)千分表测头偏离理想轴线的距离,L---千分表测杆伸出长度,一般L=30mm)。当a很小时,sina=a,有S=L×a均匀分布,,因此引入的不确定度分量为:u3=0.002S/6.5K=(0.002L×a)/6.5@3=0.11um。

　　(4)0级千分尺工作面的平面性引入的不确定度分量u4

　　根据千分尺检定规程要求,零级千分尺测量面的平面度不大于0.6um。

　　(5)读数误差引起的不确定度u5