大外径千分尺量面平行度与量面错位检测

　　1-3m大外径千分尺量面平行度一般采用两端镶有偏心钢珠的平行量杆来测量。使用时量杆要在两端支撑,因量杆的自重弯曲变形,可产生较大的测量误差,现按常用的量杆尺寸,从500mm开始计算如下。

　　设平行量杆由于自重变形在两端的转角各为与-,则

式中,Q为量杆主体单位长度重量,L为量杆主体的长度,E为量杆主体材料的弹性模数,J为量杆主体横断面的惯性矩。

　　当量杆主体使用外径为D、内径为d的钢管时,取设量杆变形对量面平行度测量的影响为,则有

式中,A为偏心钢珠回转直径,一般取A=7mm,如表1所示。

　　由表1可见,这种方法对大规格的外径千分尺不适用。使用光学仪器测量,可避免上述平行量杆变形问题,对外径千分尺制造者来说很适用,但目前生产的光学千分尺平行度检查仪尺寸较小(300mm或1000mm),还解决不了大规格外径千分尺的平行度测量,并且在使用外径千分尺时,还会受到千分尺量面反光能力的限制,设备费用也较高。

　　关于千分尺量面错位,现已列入外径千分尺国家标准(GB1216--85)和大外径千分尺行业标准(JB/T10007-1999)中,但缺少适当的测量方法。普通的测量方法是在成90^o的两个方向上,把千分尺用几个千斤顶架起来,调整后用表测量。但该方法对测量3m大外径千分尺的量面错位,极不方便。本文提出一种新的测量方法,可在千分尺的使用现场或存放现场同时测出大外径千分尺的量面平行度和量面错位。

　　使用带表量杆,量杆的一端中心镶有钢珠,用接套与千分尺测砧相连接,保持在量面中心附近与钢珠接触,如图1所示。量杆的另一端装有指示表,随偏心环而移动至测头量面的上端与下端(要留出边缘),并在指示表上读出两端读数差(以上端为0)记为a1。采用同样方法读出测头量面上前后两端读数差(以前端为0)记为b1,如图2所示。

　　测头每转90^o测量一次,各次读数差记为a2,b2;a3,b3;a4,b4。然后将量杆调换方向,左测砧一方测量,记为a5,b5。

　　将各组数据记入表格,按表格计算,即可得出大外径千分尺量面平行性和量面错位数值。例如,尺号:xxxx,测头直径:D=8mm,测量范围:1500-2000,

　　移动距离:C=6,量杆长度L=1980。

　　计算量面平行度时,使用千分尺测头与测砧两量面各自对量面中心连线的倾斜数值相加,a^/i=ai得该组位置上应有最大差值。取四组数中最大值计算量面平等度,计算式中指示表在量面上的移动距离C,就是偏心环上偏心孔的回转直径。也可在偏心环上测出,因移动距离C小于千分尺测量头直径D,所以合计值e乘以D/C。