计量传感器在万能工具显微镜中的应用

　　1　传感器的结构用途测量原理与精度

　　(1)传感器的结构

　　传感器的结构如图1所示,测量钢球1由弹簧2弹性连接在联络轴3端面的圆锥上,由弹簧连接的柔性结构,可以保证测量时万一与工件发生冲撞起复位和缓冲作用。联络轴3与夹持杆4经绝缘套隔离后刚性连接,通过航空插座5与数显表接通。

　　(2)传感器的用途

　　该传感器是一种接触式两维电感测头,可与各种数显型万能工具显微镜(简称万工显)配套使用,外接一个带放大电路的蜂鸣器后,也可与没有安装数显 的普通万工显配套测量长度、锥度、凸轮、内孔和R圆弧等尺寸,其作用与万工显的灵敏杠杆相似,但灵敏杠杆只能安装在物镜位置,且在X或Y向进行单方向测量 时有很大的局限,而该传感器可任意安装在所需的位置,且在X、Y平面内任意测量。使用起来要比灵敏杠杆方便、精度也比灵敏杠杆高,因此具有节省时间,不用 调焦、压线及看镜头,减少视力疲劳等优点。

　　(3)传感器的测量原理

　　传感器与数显万工显的接地形成回路,当测头与工件一端接触的瞬时,数显表开始计数,与工件另一端接触的瞬间数显表停止计数并保持数据,被测值就显示在数显表的屏幕上。

　　传感器如果与没有安装数显的普通万工显配套使用时,将夹持杆和被测件与电路公共端联接,当测量钢球与被测件的一端接触时,电子电路输入门立即开 启蜂鸣器发声告知,此时可在读数目镜中读取第一个数值,当测头与被测件的另一端接触时,电声蜂鸣器再次发声告知,读取第二个数值,两次读数之差与钢球直径 的代数和即为工件尺寸。

　　(4)传感器的精度(以10mm钢球规格为例)

　　传感器的测头钢球尺寸公差为10mm +0·3μm,圆度为0·12μm,粗糙度为0·02μm,接触灵敏度经0·1μm的电感测微仪测试小于0·2μm,也就是说钢球与被测件接触后,在0·2μm范围内开始或停止记数。

　　2　传感器的安装

　　做如图2所示的夹头,其外形尺寸与物镜下半部分完全相同,只是中间钻一10H8孔,并将孔壁开一涨簧槽,在垂直于涨簧槽的孔壁上,钻一M6的螺纹孔用以夹紧传感器。使用时将物镜旋下来,把夹头换上去,通过涨簧螺钉锁紧传感器。

　　将传感器安装在物镜位置处,主要是用于测量装夹在顶尖中间和玻璃工作台上的零件。但有时候一些尺寸较大特殊工件,需要取下玻璃工作台,将工件安 装在纵向滑台刮研面上,若传感器仍然安装在物镜位置,测量距离就可能达不到,因此就要用第二种安装位置。我们是利用主显微镜右侧一个M6的紧固螺钉孔,在 其上安装一个如图3所示的夹持座,传感器安装在夹持杆上,根据测量需要可在水平方向移动旋转到所需距离。夹持杆在夹持座中可任意旋转到所需的位置,用螺钉 固定后就可使用了。