機械加工計量器具選擇與使用

導語：機械加工計量器具選擇與使用一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1選擇計量器時應注意的問題

1.1零件大小、表面質量、材料性質在確定加工零件的大小時，需保證計量器的量程范圍略大于加工零件的測量值。對于表面質量比較好的加工零件，我們可以優先使用精度高的計量器；反之，則不要使用精度高的計量器。對于一些材料比較軟的加工零件，或表面比較薄的零件，我們應該盡量使用測力小的計量器。1.2加工零件的技術要求和批量大小對于批量生產的加工零件，如果沒有特別的技術要求，我們則可以選用公用的計量器進行測量；對于某些小批量的加工零件，或者有特殊技術要求的加工零件，我們則應該選擇對應的專用計量器[1]。1.3了解清楚計量器自身所存在的誤差所有計量器都是存在誤差的，如果不提前了解，會導致選用不當，最終會導致我們對加工零件的測量數據出現誤判。1.4選擇合適的量程、精度、靈敏度設備的量程關系到最終選用的設備是否能夠正常進行測量工作，而計量器的量程又分為工作量程和有效量程2種。1.5重復性和再現性選擇如果設備的重復性和再現性好，那么測量計量器的穩定性也好；如果設備的重復性和再現性差，則說明該計量設備所提供數據的離散性大，不會呈現相關性分布，最終導致測量結果誤差較大。1.6經濟可行要熟悉加工零件的計量要求和計量器的測量精度，避免錯誤計量，造成最終產品不合格，同時也要避免過于精密地測量，造成人力、財力和時間的浪費。1.7工具的選擇機械加工過程中，量具是機械加工最基礎的工具，使用最頻繁，如何正確地使用用具是最關鍵的問題。下面就常用的計量器具進行簡單的分析：①游標卡尺，測量長度、內外徑、深度的量具；②杠桿百分表，其分度值為0.01mm，測量范圍不大于1mm；③千分尺，測量長度的工具，用它測量長度可以精確到0.01mm，測量范圍為幾厘米；④萬能角度尺，用于機械加工中內、外角的測量，可測0°～320°的外角和40°～130°的內角，主尺刻線每格為1°；⑤塞尺，測微片或厚薄規，是用于檢驗間隙的測量器具；⑥量塊，是無刻度的標準端面量具，也是尺寸傳遞系統中的中間標準量具。1.8其他方面計量器在其他方面也有一些要求，具體如下：①計量器在實際操作過程中對放置位置的要求，例如，有時候計量器需要水平放置測試，有時候又需要垂直放置測試，而一些精密的計量器對這些都是有要求的；②計量器檢定與校準的特殊要求；③計量器在工廠加工零件的可操作性要求；④計量器在使用過程中安全防護能力方面的要求等。

2選擇計量器的方法

國家標準的計量器選用方法：GB/T3177—2009規定，從工件的最大實體尺寸和最小實體尺寸分別向公差帶內移動一個尺寸值，稱為“安全裕度”，用A表示。所以，國家明確規定了加工零件的制造誤差和檢驗時計量器所測的測量誤差的總和不能超過加工零件的公差。影響安全裕度的因素則分別有溫度、形狀誤差、計量器的本身誤差值u1、壓縮效應等，由此又形成了不確定因素u2.因此，我們可以在GB/T3177—2009中根據零件公差查出對應的計量器的不確定因素u1，再根據其來選擇對應規格的量具。

3選擇計量器的實例

下面將分析企業的3個實際案例。3.1計量器選擇案例1以工廠常用的7級精度的軸徑Ǿ150f7-0.043-0.083為例，從GB/T3177—2009表1中可以查得零件的安全裕度A＝0.004mm。那么，對于對應計量器具的不確定度u，分為Ⅰ檔、Ⅱ檔、Ⅲ檔，這3個檔位對應公差分別占加工零件公差的1/10、1/6和1/4.對于低精度的零件加工，工廠會選擇采用1/10；對于高精度的零件加工，工廠會選擇采用1/4甚至1/2.顯然，加工零件的精度越高，對計量器具的精度要求就越高。根據u＝0.9A，可用確定出的計量器具不確定度值修正安全裕度A，修正后的零件安全裕度A＝0.006/0.9＝0.0067mm。最后，確定加工零件的驗收極限。由于加工零件是軸，則上驗收極限＝最大實體尺寸－A＝150－0.043－0.0067＝149.9503mm；下驗收極限最小＝實體尺寸＋A＝150－0.083＋0.0067＝149.9237mm。計量器具不確定度值如表1所示（單位為mm）。3.2計量器具選擇案例2以加工零件軸Ǿ250h12為例，該加工零件的公差為0.460mm，那么其規定的公差帶就在大于0.320mm且小于等于0.580mm公差范圍內，然后通過GB3177—1982中的表可以查出所對應的計量器具不確定值，其中，u＝0.029mm是符合要求的。然后進行檢驗，可以在JB/2181—1982中的表中查到加工零件尺寸在250～200mm的范圍內，其所對應的分度值0.02mm的游標卡尺的不確定度為0.02mm，小于計量器具不確定度允許值0.029mm，在極限誤差范圍內，可以滿足測量要求。3.3計量器選擇案例3以外審時的尺寸Ǿ70＋0.046＋0.010mm為例，同樣根據GB/T3177—2009中的表來確定計量器具。根據查表知道零件的公差為T＝0.036mm，在GB/T3177—2009表1中查詢得到零件的安全裕度A＝0.003mm。所以，該零件的公差帶介于7級和8級之間，本例中按照7級公差T＝0.03mm來選擇確定u.

4結束語

綜上所述，雖然國家已經明確指出了計量器的選擇規范，但是在實際的操作運用中，我們依舊需要考慮到方方面面。不一定完全按照已經規定好的步驟就能選出合適的計量器，例如，精度為0.01mm的外徑千分尺是車間使用的通用計量器具中精度最高的量具。但是，人為操作誤差、計量器具誤差以及測量方式誤差的存在，導致無論多么精密的器具都會產生一定的誤判率。

參考文獻：

［1］全國產品尺寸和幾何技術規范標準化技術委員會.GB/T18779.2—2004產品幾何量技術規范（GPS）工件與測量設備的測量檢驗第2部分：測量設備校準和產品檢驗中GPS測量的不確定度評定指南［S］.北京：中國標準出版社，2005.

［2］費業泰.誤差理論與數據處理［M］.北京：機械工業出版社，2010.

作者:湛正勇 單位:貴州航天精工制造有限公司