量塊在端度測量儀器上的應用

     







     量塊,作為標準計量器具,與端度測量儀器有著不解之緣,歷史上曾被稱為端度規(end gauge)。在端度測量儀器上,正確地使用量塊,可以提高測量精度和拓展儀器的使用功能。
     端度測量儀器按其測量方式,可分為絕對測量式和比較測量(或稱相對測量)式。前者包括立式測長儀、萬能測長儀和測長機;后者包括立式和臥式光學計。
比較測量時,通常以量塊作為標準件,在儀器上讀取被測件與量塊的尺寸之差(圖1)。







絕對測量式儀器,由于自身帶有長度測量系統,測量時,通常不需要使用量塊。圖2所示為用測長機對量棒尺寸進行絕對測量。





     由于量塊的精度高于絕對測量式儀器的長度測量系統的精度,對于同樣長度的被測件,比較測量的測量精度,往往高于絕對測量。
     在絕對測量式儀器上,也可以用量塊作為標準,進行比較測量。例如在測長機上可以用圖3所示附件,對量棒尺寸進行比較測量。由于量棒和量塊二者離的很近,材料也相同,溫度平衡好,加之沒有阿貝誤差,測量精度高于圖2的絕對測量。
     對于大長度,為了減小量塊和量棒自重變形對長度的影響,應注意支點位置。圖3最佳支點位置可按下式計算:





 
內尺寸進行比較測量時,可借助量塊夾。量塊組的兩端要加墊一對側塊,其工作面延伸形成標準內尺寸(圖4)。





利用量塊夾還可以組合標準內螺紋,用于對螺紋環規中徑進行比較測量。圖5中的標準內螺紋,由量塊和一對帶有60°牙形槽的測規組成。





對于尺寸小于1mm的零件進行比較測量時,可以采用量塊與被測件組合的方式進行測量。例如測量0.724mm的針規直徑時,可以將針規和1.28mm量塊組合(圖6),再與2mm量塊進行比較測量,尾數“0.004”在比較儀標尺上讀出。






    由于量塊的尺寸系列已被標準化成數十種,因此量塊必須組合使用,才能滿足被測件千差萬別的尺寸需求。
   對100mm以下的量塊進行組合,是借助于量塊工作面之間具有的可研合性。該特性的前提是量塊工作面極高的質量和表面所具有的一層厚度極?。s0.02μm)的均勻油膜。其研合力來自于兩個表面分子之間的吸引力,它可以保證數塊量塊在相互研合后,不會因自重而脫落(圖7)。





    研合時,應以大尺寸量塊為基體,將小尺寸量塊順次研合上去。圖8a)的手法是:將量塊交叉,在重疊處加壓力并旋轉薄量塊,直至與大量塊外形對齊。圖8b)的手法是:將薄量塊從一側推進,并同時在重疊處加壓力,直至與大量塊外形對齊。注意:壓力點應在兩量塊重疊部位,切忌在薄量塊懸空處施加壓力,不僅量塊被壓彎,無法研合,還會使量塊變形。





    量塊的可研合性的優劣取決于其表面質量(平面度、粗糙度和有無毛刺等)。表面清潔和薄油膜的生成也很重要。用溶劑汽油將待研合面清洗并干燥后,在干凈的白棉布上滴一滴清潔的變壓器油,在量塊工作面擦過,然后再用白棉布無油的部位將工作面的油擦去。由于未用溶劑,因此就殘留了極薄的油膜,這時進行量塊研合,會獲得很好的效果,不妨可以試一下。
   尺寸大于100毫米量塊,兩端都有組合用的孔,可以用專用夾具將它們組合接長(圖9)。





組合量塊的規則是:
1) 先從目標尺寸的最末位數字開始選擇組成的量塊,然后逐位提升。例如目標尺寸為39.665。如果已配備87塊組量塊,可先選1.005,再選1.16、7.5和30,即:
           1.005+1.16+7.5+30=39.665
2) 盡量減少組合量塊的塊數,一般不超過4塊。這是由于:
——塊數越多,組合的誤差就越大;  
——每組合一次,量塊就增加一次磨損;
——多組合一塊,就多花費一分時間。
3) 由于測量儀器具有一定的示值范圍,因此在精度不是要求特別高的場合,可以不考慮組合量塊尺寸的尾數,留下尾數在儀器示值范圍內讀出。
4) 如果有兩付量塊,千萬不要混合使用,量塊的外形一模一樣,用完后,一旦放錯,會給下次使用帶來麻煩。
*本文“量塊可研合性和研合方法”的相關內容引自:王承剛,量塊檢定參考資料[M]。北京:中國計量出版社,1982.9;P24。















              

 









 

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