圆锥体截面圆直径及高度的测量

　　1　问题的提出

　　我们在测量过程中经常会碰到这样的产品,如图1所示,圆锥相对高度截面圆直径的测量。在高度和直径两方面都有公差要求,且一般直径的公差要求比高度的公差要求高,达到mm或μm级。圆锥又分内圆锥和外圆锥,产品尺寸也有大有小。针对各产品的特点,应选择相应的测量仪器和相应的测量方法,以达到既能保证测量精度,又比较经济的目的。下面,我们针对不同类型的产品如何测量来进行说明。

　　2　万能工具显微镜上的测量

　　万能工具显微镜X向的有效量程为200mm,Y向为100mm,如果产品为外圆锥,体积不大(装夹在万工显上X、Y向不超过它的最大量程范围),且两端有顶针孔,用万能工具显微镜来测量是比较合理的选择,既方便又能达到要求精度。测量方法如下:

　　(1)产品清洗干净,并定温。

　　(2)将产品在万工显的顶针架上装夹好,如图2,移动两滑台,在圆锥面上任选一截面AA1,锁定X向滑台,移动Y向滑台,记下AA1的Y向读数,求出对称中点O的读数。

　　(4)移动X向滑台使米字线分划板(测角目镜的角度示值)的0刻度线和圆锥斜面相交,得出一交点B,作X向读数。

　　(5)移动两滑台,使米字线分划板瞄准CC1边,作X向另一读数,两读数值之差即为所需的H值。(注:此时量出的H值有可能超差,那么可以将Φ/2的值在其公差范围内作适当变化,重测量H值)所用仪器型号为CARLZEISS,仪器的精度为(1+L/100)μm,是能满足工作的精度要求的。

　　3　三坐标测量机上的测量

　　如果工件符合下列情况之一:①外形尺寸较大;②在万工显上装夹困难;③精度要求较高(达到μm级);④内圆锥,在万工显上进行测量就有一定的困难,而应用三坐标测量机就较为方便了。下面我们以动力涡轮这件产品为例来说明在三坐标测量机上测量的方法和过程。产品如图3,尺寸要求:H=(8·4±0·1)mm,直径为42·67mm。

　　(1)三坐标测机测量前的准备:测头的选择及校准。

　　根据被测工件的特点选择合适的测头及测杆。其原则是在能完成测量的前提下尽量减小测量误差。针对本产品的特点:圆锥面短(6mm),圆锥角大。我们选用1#测头(测头半径R0·5,测杆长30mm),调用测头校准程序进行测头校准,并将其结果存入计算机内以便进行测头补偿。

　　(2)产品清洗干净并定温一段时间,使之和室内温度保持一致。接着把产品置于工作台上,用橡皮泥固定好。

　　(3)测量方法的选择:在三坐标测量机上,我们也有两种测量方法可供选择。