在三坐标测量的工作过程中,我们经常会接收到公司计量员送检的检具要求用三坐标测量或校准,检具当中的环规是常见精度要求最高的检具之一。
环规一般分为两大类:光面环规和螺纹环规。
光面环规又可细分为光滑极限环规和标准环规。光滑极限环规通常用于直接检验轴是否合格,类似于通止规的定性检验判定功能;标准环规通常是指用于校准或标定量仪、仪器的环规,其表面通常有用于指示位置的刻线,如我们常见的用于标定气动或电子量仪的环规。
本文要探讨的就是标准环规的三坐标测量方法。
根据《标准环规检定规程》的规定,标准环规根据制造精度和测量不确定度分为1、2、3三个等级。
1等标准环规用于校准检定2等标准环规的仪器,或作为高精度气动量仪、电子塞规标定、校准之用。
2等标准环规用于测长机及卧式测长仪内测尺寸校准,或作为不确定度在1~2um的气动量仪、电子塞规标定、校准之用。
3等标准环规用于内径表、内径千分尺或相应精度的气动塞规及电子塞规校准之用。
企业工厂最常见的通常是3等标准环规。
检定规程对环规的检定有详细要求。尺寸方面主要检定圆度、直径尺寸。
新制造或修理后的标准环规的圆度值不得超过下表规定:
对圆度测量设备的精度要求要高于0.1um,检定规程要求用圆度仪进行检定。
新制造、使用中或修理后的标准环规在检定位置中截面直径尺寸偏差△D不得超过下表规定:
检定直径尺寸偏差时的检定不确定度δD不得超过下表的规定:
从表中我们可以发现,日常使用的3等环规对检定仪器的精度要求达到0.8um,常见的工作型三坐标MPE长度测量误差和形状测量误差在1.2um以上,无法满足对环规的直径尺寸和圆度检定校准精度要求。
当然本文的目的不是告诉大家买一台精度更高的计量型三坐标或测长仪来解决这个精度的问题。
本文探讨如何在硬件条件先天不足的情况下,能够使用普通工作型三坐标对3等标准环规进行校准测量。
那么,如何减小三坐标测量标准环规的测量误差?根据多年经验,建议要做到以下事项:
1.尽量选用更高精度的三坐标测量机,最好不要低于1.8um的精度;
2.环境温度控制在20±1.5℃以内,环规直径尺寸越大,温度控制要求越高;
3.将标准环规放到三坐标平台上面靠后面不影响工作的位置恒温4小时以上;
4.选用大直径测针测量,推荐使用Ø5~Ø8的未磨损测