Класифікація засобів вимірювання
Засіб вимірювання — це прилад із фіксованою формою, який використовується для відтворення або надання одного чи кількох відомих значень. Залежно від використання вимірювальні прилади можна розділити на такі категорії:
1. Однозначні засоби вимірювання
Вимірювальні прилади, які можуть відображати лише одну величину. Їх можна використовувати для калібрування та налаштування інших вимірювальних приладів або прямого порівняння з виміряним значенням як еталоном, таким як вимірювальні блоки, блоки кутових вимірювальних приладів тощо.
2. Багатозначні засоби вимірювання
Засоби вимірювання, які можуть відображати групу подібних величин. Вони також можуть калібрувати та регулювати інші вимірювальні інструменти або безпосередньо порівнювати з виміряним значенням як еталоном, таким як лінійки.
3. Спеціальні вимірювальні прилади
Вимірювальні прилади, спеціально використовувані для перевірки певного параметра. Загальні включають: гладкі граничні калібри для перевірки гладких циліндричних отворів або валів, різьбоміри для оцінки кваліфікації внутрішніх або зовнішніх різьб, перевірочні шаблони для оцінки кваліфікації поверхневих профілів складних форм, функціональні калібри для перевірки точності складання шляхом імітації прохідності складання і т.д.
4. Загальні вимірювальні прилади
У моїй країні вимірювальні прилади з відносно простою конструкцією зазвичай називають загальними вимірювальними приладами. Такі як штангенциркулі, зовнішні мікрометри, циферблатні індикатори тощо.
02
Технічні показники роботи засобів вимірювання
1. Номінальна вартість засобів вимірювання
Значення, позначене на вимірювальному приладі для вказівки на його характеристики або вказівки щодо його використання. Наприклад, розмір, позначений на вимірювальному блоці, розмір, позначений на шкалі, кут, позначений на кутовому блоці, тощо.
2. Випускне значення
Різниця між значеннями, представленими двома сусідніми шкалами (мінімальне одиничне значення) на шкалі вимірювального приладу. Наприклад, якщо різниця між значеннями, представленими двома сусідніми шкалами на диференціальному циліндрі зовнішнього мікрометра, становить {{0}}.01 мм, значення градуювання вимірювального приладу становить 0,01 мм. Градуювання — це мінімальне одиничне значення, яке можна безпосередньо зчитати вимірювальним приладом. Він відображає точність показань, а також пояснює точність вимірювання вимірювального приладу.
3. Діапазон вимірювання
Діапазон від нижньої межі до верхньої межі вимірюваного значення, яке можна виміряти вимірювальним приладом у межах допустимої невизначеності. Наприклад, діапазон вимірювання зовнішнього мікрометра становить 0-25 мм, 25-50 мм тощо, а діапазон вимірювання механічного компаратора становить 0-180 мм.
4. Вимірювання сили
Під час контактного вимірювання контактний тиск між зондом вимірювального приладу та вимірюваною поверхнею. Занадто велике вимірювальне зусилля спричинить пружну деформацію, а надто мале вимірювальне зусилля вплине на стабільність контакту.
5. Помилка індикації
Різниця між показанням вимірювального приладу та істинним значенням вимірюваної величини. Похибка показань є комплексним відображенням різних похибок самого вимірювального приладу. Тому похибка показань різна для різних робочих точок в межах діапазону показань приладу. Як правило, для калібрування похибки показань вимірювального приладу можна використовувати вимірювальний блок або інший метрологічний еталон із відповідною точністю.
03
Вибір засобів вимірювання
Перед кожним вимірюванням необхідно підбирати вимірювальні інструменти відповідно до особливостей вимірюваних деталей. Наприклад, каліпери, висотоміри, мікрометри та глибиноміри можна використовувати для вимірювання довжини, ширини, висоти, глибини, зовнішнього діаметра та різниці кроків; для діаметрів валу можна використовувати мікрометри та штангенциркулі; для отворів і пазів можна використовувати пробки, блоки та щупи; квадратними лінійками можна вимірювати прямолінійність деталей; Датчики R можна використовувати для вимірювання значень R; тривимірні та двовимірні можна використовувати при вимірюванні малих допусків, високих вимог до точності або при розрахунку допусків форми та положення; Твердоміри можна використовувати для вимірювання твердості сталі.
1. Застосування штангенциркуля
Штангенциркулем можна вимірювати внутрішній діаметр, зовнішній діаметр, довжину, ширину, товщину, різницю кроків, висоту та глибину об’єктів; Штангенциркулі є найбільш часто використовуваними і зручними вимірювальними інструментами, а також найбільш часто використовуваними вимірювальними інструментами на місці обробки.
Цифрові штангенциркулі:
Роздільна здатність 0.01 мм, використовується для вимірювання розмірів із малими допусками (висока точність).
малюнок
Настільна картка:
Роздільна здатність 0.02 мм, використовується для стандартного вимірювання розміру.
малюнок
Штангенциркуль:
Роздільна здатність 0.02 мм, використовується для грубого вимірювання механічної обробки.
малюнок
Перед використанням штангенциркуля необхідно видалити пил і бруд чистим білим папером (використовуйте зовнішню вимірювальну поверхню штангенциркуля, щоб затиснути білий папір, а потім витягніть його природним чином, повторіть 2-3 разів).
Примітка:
1. Під час використання штангенциркуля для вимірювання вимірювальна поверхня штангенциркуля повинна бути якомога більше паралельна або перпендикулярна вимірювальній поверхні об’єкта вимірювання;
2. Під час вимірювання глибини, якщо об’єкт, який потрібно виміряти, має кут R, необхідно уникати кута R, але близько до кута R, а глибиномір і виміряну висоту слід тримати максимально вертикально;
3. Вимірюючи циліндр штангенциркулем, необхідно обертати і вимірювати по ділянках, щоб взяти максимальне значення;
Оскільки штангенциркуль використовується часто, роботи з технічного обслуговування повинні бути виконані якнайкраще. Після щоденного використання його потрібно протерти і покласти в коробку. Перед використанням точність штангенциркуля необхідно перевірити за допомогою калібру.
2. Застосування мікрометра
малюнок
Перед використанням мікрометра потрібно видалити пил і бруд чистим білим папером (виміряйте мікрометром контактну поверхню та поверхню гвинта, тримайте білий папір і витягніть його природним чином, повторіть 2-3 разів), потім поверніть ручку, і коли поверхня контакту та поверхня гвинта ось-ось торкнуться, використовуйте натомість точне регулювання. Коли обидві поверхні повністю стикнуться, відрегулюйте на нуль і можете вимірювати.
Під час вимірювання обладнання за допомогою мікрометра відрегулюйте ручку, а коли вона збирається торкнутися деталі, використовуйте ручку точного регулювання, щоб загвинтити її. Коли ви почуєте три звуки клацання, клацніть, клацніть, зупиніться та зчитайте дані з дисплей або ваги.
Під час вимірювання пластикових виробів просто вимірюйте контактну поверхню та гвинт, доки він злегка торкнеться продукту.
Вимірюючи мікрометром діаметр валу, вимірюйте не менше двох напрямків і вимірюйте максимальне значення в сегментах. Що стосується вимірювання мікрометра, обидві контактні поверхні повинні бути завжди чистими, щоб зменшити помилки вимірювання.
3. Застосування ростоміра
Ростомір в основному використовується для вимірювання висоти, глибини, площинності, вертикальності, концентричності, співвісності, поверхневої вібрації, вібрації зубів, глибини, вимірювання висотоміром, спочатку перевірте, чи зонд і з’єднувальні частини не закріплені.
малюнок
4. Застосування щупа
Вимірювання площинності:
Помістіть деталь на платформу та використовуйте щуп, щоб виміряти зазор між деталлю та платформою (Примітка: щуп і платформа повинні триматися в щільному стані без зазору під час вимірювання)
малюнок
Вимірювання прямолінійності:
Помістіть деталь на платформу та поверніть її на одне коло, а за допомогою щупа виміряйте зазор між деталлю та платформою.
малюнок
Вимірювання вигину:
Помістіть деталь на платформу, виберіть відповідний щуп, щоб виміряти зазор між двома сторонами або серединою деталі та платформою.
малюнок
Вимірювання по вертикалі:
Помістіть одну сторону прямого кута нуля, який потрібно виміряти, на платформу, а квадратну лінійку наблизите до неї з іншого боку та використовуйте щуп, щоб виміряти максимальний зазор між деталлю та квадратною лінійкою.
малюнок
5. Застосування штекерного калібру (голкового калібру):
Застосовується для вимірювання внутрішнього діаметра, ширини прорізу та зазору отвору.
малюнок
Якщо діаметр отвору в деталі великий і немає відповідного калібру голки, можна накласти два штекерні калібру та закріпити їх на магнітному V-подібному блоці для вимірювання в 360-градусному напрямку, щоб запобігти ослабленню та полегшити вимірювання.
малюнок
Вимірювання внутрішнього отвору: під час вимірювання діаметра отвору проникнення оцінюється, як показано на малюнку нижче.
малюнок
Примітка: Вимірюючи калібр пробки, її потрібно вставляти вертикально, а не похило.
малюнок
6. Прецизійний вимірювальний прилад: вторинний елемент
Вторинний елемент – високоефективний, високоточний безконтактний вимірювальний прилад. Чутливий елемент вимірювального приладу не контактує безпосередньо з поверхнею вимірюваної частини, тому немає механічної вимірювальної сили; двовимірний елемент передає отримане зображення на плату збору даних комп'ютера через кабель даних за допомогою проекції, а потім програмне забезпечення формує зображення на моніторі комп'ютера; він може вимірювати різні геометричні елементи (точки, лінії, кола, дуги, еліпси, прямокутники), відстані, кути, перетини, допуски форми та положення (округлість, прямолінійність, паралельність, вертикальність, нахил, положення, концентричність, симетрія) на частинах , а також може використовуватися для виведення двовимірних контурних малюнків CAD. Можна не тільки спостерігати за контуром заготовки, але й виміряти форму поверхні непрозорих заготовок.
малюнок
Традиційне вимірювання геометричних елементів:
Внутрішнє коло в частині на малюнку нижче є гострим кутом, і його можна виміряти лише за допомогою проекції.
малюнок
Спостереження поверхні обробки електродів:
Лінза двовимірного елемента має функцію збільшення. Перевірка шорсткості після обробки електрода (збільшення зображення в 100 разів)
малюнок
Вимірювання глибокої канавки малого розміру:
малюнок
Виявлення воріт:
Під час обробки прес-форми часто в канавці ховаються деякі ворота, і різні прилади виявлення не можуть їх виміряти. У цей час ви можете використовувати гумову глину, щоб приклеїти гумовий рот, і форма гумового рота буде надрукована на гумовій глині. Потім за допомогою другого елемента виміряйте розмір відбитка з гумової глини, щоб отримати розмір воріт.
малюнок
Примітка. Оскільки під час вимірювання другим елементом немає механічної сили, спробуйте використовувати другий елемент для вимірювання тонших і м’яких виробів.
7. Прецизійні вимірювальні прилади: тривимірні вимірювальні прилади
Характеристики тривимірних вимірювальних приладів: висока точність (може досягати рівня мкм); універсальність (може замінити різноманітні прилади для вимірювання довжини); може використовуватися для вимірювання геометричних елементів (крім вимірювальних елементів, які можна вимірювати двовимірними вимірювальними приладами, він також може вимірювати циліндри та конуси), допусків форми та положення (крім вимірювання допусків форми та положення, які можна виміряти за допомогою двовимірних вимірювальних приладів, він також включає циліндричність, площинність, профіль лінії, профіль поверхні, співвісність) і комплекс поверхні. До тих пір, поки зонд тривимірного вимірювального приладу може досягти, можна виміряти його геометричні розміри та відносні положення, профілі поверхні; а обробку даних можна завершити за допомогою комп’ютерів; завдяки своїй високій точності, високій гнучкості та відмінним цифровим можливостям, він став важливим засобом і ефективним інструментом для сучасної обробки форм і забезпечення якості.
малюнок
Деякі прес-форми модифікуються без 3D-креслень. Значення координат кожного елемента та контур нерівних поверхонь можна виміряти, а потім експортувати за допомогою програмного забезпечення для малювання та перетворити на 3D-графіку на основі виміряних елементів, які можна швидко й точно обробляти та змінювати (після встановлення координат , можна виміряти значення координат будь-якої точки).
Зображення
Імпорт 3D-цифрової моделі та порівняльні вимірювання: для готових деталей, щоб підтвердити узгодженість із дизайном або виявити ненормальне прилягання під час складання відповідної форми, коли деякі вигнуті контури поверхні не є ні дугами, ні параболами, а деякі неправильні вигнуті поверхні, неможливо виміряти геометричні елементи. 3D-модель можна імпортувати та порівнювати з деталями, щоб зрозуміти помилку обробки; оскільки виміряне значення є значенням відхилення від точки до точки, зручно вносити швидкі та ефективні виправлення та покращення (дані, показані на малюнку нижче, є відхиленням між виміряним значенням і теоретичним значенням).
Зображення
8. Застосування твердоміра
Зазвичай використовувані твердоміри включають твердоміри Роквелла (настільні) і твердоміри Leeb (портативні). Зазвичай використовуються одиниці твердості Роквелла HRC, Брінелля HB і Віккерса HV.
Зображення
Твердомір Роквелла HR (настільний твердомір):
Метод визначення твердості за Роквеллом полягає у використанні алмазного конуса з кутом вершини 120 градусів або сталевої кульки діаметром 1,59/3,18 мм для втиснення в поверхню випробовуваного матеріалу при певному навантаженні, а твердість матеріалу становить розраховується з глибини вдавлення. Відповідно до твердості матеріалу його можна розділити на три різні шкали для позначення HRA, HRB і HRC.
HRA — це твердість, отримана за допомогою навантаження 60 кг і алмазного конічного індентора, і використовується для матеріалів з надзвичайно високою твердістю. Наприклад: твердий сплав.
HRB — це твердість, отримана за допомогою навантаження 100 кг і загартованої сталевої кульки діаметром 1,58 мм, і використовується для матеріалів з меншою твердістю. Наприклад: відпалена сталь, чавун тощо, сплав міді.
HRC — це твердість, отримана за допомогою навантаження 150 кг і алмазного конічного індентора, і використовується для матеріалів з дуже високою твердістю. Наприклад: загартована сталь, загартована сталь, загартована та відпущена сталь і деяка кількість нержавіючої сталі.
Твердість за Віккерсом HV (в основному для вимірювання твердості поверхні):
Підходить для мікроскопічного аналізу. Натисніть на поверхню матеріалу з навантаженням менше 120 кг і алмазним квадратним конічним індентором з кутом вершини 136 градусів і виміряйте діагональну довжину вдавлення. Він підходить для визначення твердості великих заготовок і більш глибоких поверхневих шарів.
Твердомір Leeb HL (портативний твердомір):
Твердість за Лейбом — це динамічний метод вимірювання твердості.
Співвідношення швидкості відскоку ударного тіла датчика твердості, коли воно торкається заготовки, до швидкості удару, коли воно знаходиться на відстані 1 мм від поверхні заготовки, помножене на 1000, визначається як значення твердості за Лібом.
Переваги: Твердомір Leeb, виготовлений відповідно до теорії твердості Leeb, змінив традиційний метод вимірювання твердості. Оскільки датчик твердості такий же маленький, як ручка, датчик можна тримати в руці, щоб безпосередньо перевірити твердість заготовки в різних напрямках на виробництві, що важко зробити іншим настільним тестерам твердості.
