1.测量器具
测量器具是指能直接或间接测出被测对象量值的测量装置,是量具、量规、测量仪器和计量装置的总称。
2.量具、量仪、计量装置
(1)通常将没有传递放大信号的游标卡尺、千分尺、直角尺、高度尺、塞规环规等测量器具称为量具。
(2)把具有能将被测量的量值转换成为可以直接观察的指示值或等效信息的比较仪、测长仪、投影仪等测量器具称为量仪。
(3)计量装置是指为确定被测量量值所必须的计量器具和辅助设备的总称,它能够测量同一工件上较多的几何参数和形状比较复杂的工件,有助于实现检测自动化和半自动化。
1.选择依据
不能毫无道理地在测量中拔高选用昂贵的或精密的量具量仪,应使用容易操作、价格便宜和精度适当的检具来满足具体生产中检验所要求的精度。例如,长度尺寸为50± 0.15mm时,使用游标卡尺测量比用千分尺更合适,一般不会麻烦到去使用坐标测量机。
因此,选择测量器具的主要依据是被测对象的数量、材质、公差值的大小及外形、部位、尺寸大小等几何形状特点等,在确保测量精度的前提下,考虑具体的生产环境,测量工艺过程的可行性和经济性,所选测量器具或测量仪器的精度应与被测工件的加工精度要求相适应。
2.绝对测量中的测量器具选用
对于绝对测量来说,要求测量器具的测量范围要大于被测量的量的大小,但不能相差太大。如果用测量范围大的测量器具测量小型工件,不仅不经济,操作也不方便,而且测量精度难以保证。
3.比较测量中的测量器具选用
对于比较测量来说,测量器具的示值范围一定要大于被测件的参数公差值。
(1)在测量形状误差时,测量器具的测量头要做往复运动,因此要考虑回程误差的影响。当工件的精度要求高时,应当选择灵敏度高、回程误差小的高精度测量器具。
(2)对于薄型、软质、易变形的工件,应该选用测量力小的测量器具。
(3)对于粗糙的表面,尽量不使用精密的测量器具去测量。
(4)在单件或小批量生产中应选用通用(万能)测量器具,而大批量生产则应优先考虑各种极限量规等专用测量器具。
每一批零件的加工,均需要完成包括夹具的找正对定、零件定位测定、首件零件加工的三检(自检、互检、专检)、工序间检测和加工完成后的检测等大量工作。完成这些检测工作的主要手段有手工检测、离线检测和在线实时检测。
检测过程所使用的测量方法是指在实现测量时所使用的检测器具、依据的原理和检测条件综合。根据测量目的不同,常见的各测量项目也有多种不同的测量方法。
1.直接测量和间接测量
按是否能直接测量出所需要的量值,分为直接测量和间接测量。
(1)直接测量。用预先标定好的测量仪器,对某一未知量直接进行测量。如使用游标卡尺测量长度、深度尺寸等。直接测量的方法操作简单而迅速,生产中广泛应用。
(2)间接测量。对无法直接测出的量或直接测量达不到精度的量,用已测出的有关其他几何量,通过一定关系换算出被测量的尺寸值。如第五章中的弧形支架圆弧尺寸测量。
2.静态测量和动态测量
按所测物理量是否随时间快速变化,分为静态测量和动态测量。
例如,每一批零件加工完成后的检测一般为静态的测量;而数控加工中的在线检测(也称实时检测)则为动态测量。
3.接触测量和非接触测量
按测量头是否与被测零件的表面直接接触,分为接触测量和非接触测量。
接触测量由于有接触变形影响,存在测量误差。非接触测量一般利用光、气、磁等物理量关系,使敏感元件与工件建立起联系,从而获得准确度较高的测量值。如非接触式三坐标测量仪等。
4.绝对测量和相对测量
按所测读数是否代表被测量值的绝对数字,分为绝对测量和相对测量。
用千分尺测量轴径尺寸等称为绝对测量;用量块调整比较仪进行的测量是相对测量,相对测量又称比较测量。
5.单项测量和综合测量
按零件被测部位参数的多少,可分为单项测量和综合测量。综合测量法详见第3章。
6.主动测量和被动测量
按技术测量在生产加工工艺中所起的作用,可分为主动测量和被动测量。
(1)主动测量又称为在线测量,直接用来控制零件的加工过程,能及时防止废品的产生。
(2)被动测量又称“死尸检验”,此方法不能防止废品的产生,只能防止废品进入下一道工序。
7.等精度测量和不等精度测量
按决定测量结果的全部因素或条件是否改变,分为等精度测量和不等精度测量。一般情况下大多采用等精度测量,不等精度测量只用于重要的高精度测量。
对具体的一个测量过程,可能同时兼有几种测量方法的特征,如用机械接触式三坐标测量机测量工件的轮廓度,则同属于直接测量、接触测量、在线测量、动态测量等。因此,测量方法的选用应考虑被测对象的结构特点、被测部位的精度要求及生产批量、技术条件、经济效益等。目前,测量技术正朝向加工和测量紧密结合的动态测量和在线测量发展。