锥度塞规大径测量方法的探讨

　　锥度塞规主要用于检验产品的大径、锥度和接触率,属于专用综合检具。锥度塞规可分为尺寸塞规和涂色塞规两种,如图1。

　　目前用万能工具显微镜的影像法测量大径,在机械行业和汽车行业中,已得到广泛应用。它可以测量5μm以上技术要求的大径类专用量具,其特点是:测量方法简单、迅速,能比较准确地测量出大径误差。

　　对于锥度塞规这类大径误差要求很小的专用量具,通常采用的测量方法有两种:一是用绝对法,采用外径千分尺进行直接测量;二是采用相对法测量。这两种测量方法其特点是测量精度较高,但前者由于行程所限制,再有千分尺测量力较大,容易使试件变形,故很少使用;而后者测量方法快速方便,但受操作者熟练度的影响,人为误差较大,手续麻烦等。锥度塞规大径误差可在万能工具显微镜上采用轴切法测量,精度是否能达到要求,对此我做了一些实验测量和误差分析。

　　1　测量形式

　　对一件G31-592A30H9×1∶5的锥度塞规,如图2所示,大径误差要求4μm。选用19J型万能工具显微镜并采用测量刀测量。测量刀的刻线距是按3X物镜设计的,仪器主显微镜选用3X物镜。为了使测量刀上的刻线能清楚地成像在米字线视野内,选用半镀膜反射镜。为了提高读数和对准精度,采用非接触瞄准。

　　2　测量原理

　　锥度塞规大径在万能工具显微镜上采用轴切法测量是由仪器本体、3X物镜、半透膜反射镜、测量刀、垫板和弹簧压板组成。它是使用测量刀的刀刃与被测表面接触进行定位,以测量刀刀面上刻线代替被测塞规轮廓像进行非接触瞄准,并由纵向或横向读数显微镜上进行读数的方法,并确定大径误差值的。

　　3　测量方法

　　将锥度塞规被测工作面用溶剂汽油清洗干净,同万能工具显微镜本体和测量刀垫板部件等温。在万能工具显微镜上采用轴切法测量时,先将主显微镜换上3X物镜,然后再将半镀膜反射镜装在物镜管上,放大光圈直径,接着把测量力垫板部件安装固紧在纵向拖板的金属工作台上,把测量刀安放在垫板上并用弹性压板压住,调节显微镜筒物距将测量刀刻线和工件轮廓清晰成像在视场内。最后轻轻前移和摆动测量刀,使测量刀刃口与塞规轮廓密合相切。塞规对面轮廓的另一把测量刀也是按上述方法安装,两把测量刀均安放好刀后即可进行测量。测量时,用锥度塞规大径侧面定位,选取刻线离测量刀刃为0·3mm的斜刃测量刀,大径压线方法,是把目镜视野分划板上距中心虚线第一条平行虚线与测量刀刻线像压线,得读数a1;移动横向拖板,纵向拖板不动,使主显微镜在被测锥度塞规另一侧用同样方法与测量刀压线,得读数a2;两次读差(a2-a1)即为锥度塞规大径的实际值。为了消除塞规和其它部件的安装误差对测量结果的影响,需在锥度上另取一点进行重复测量,应取锥度塞规左右两侧母线与侧面的两个交点差值,取两次测量结果的算术平均值。即: