馬 馳,劉 濤，白 石

（中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 質(zhì)量管理部，黑龍江 哈爾濱 150025）

扭簧比較儀測(cè)量力的檢測(cè)方法

馬 馳,劉 濤，白 石

（中航工業(yè)哈爾濱軸承有限公司 質(zhì)量管理部，黑龍江 哈爾濱 150025）

介紹了用架盤天平和砝碼等量具組合精準(zhǔn)檢測(cè)扭簧比較儀測(cè)量力的方法，該方法也可以被用來(lái)檢測(cè)機(jī)械式比較儀及類似結(jié)構(gòu)量具的測(cè)量力。通過(guò)確定該類測(cè)量?jī)x表的測(cè)量力，可以減少薄壁零件的測(cè)量變形量，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

扭簧比較儀；架盤天平；砝碼；測(cè)量力；機(jī)械式比較儀

1 前言

在幾何量測(cè)量中最常采用的方法是接觸式測(cè)量，這種方法能如實(shí)地反映被測(cè)工件的實(shí)際表面情況，測(cè)試效率高。測(cè)量?jī)x器的測(cè)量頭需要加一定的壓力來(lái)和被測(cè)量面（或線、點(diǎn)）相接觸才能進(jìn)行測(cè)量，這個(gè)壓力叫做測(cè)量力。測(cè)量頭和被測(cè)工件在測(cè)量力的作用下相互擠壓會(huì)使被測(cè)工件產(chǎn)生接觸變形誤差，所以測(cè)量力是測(cè)量不確定度的來(lái)源之一。接觸式測(cè)量時(shí)測(cè)量力是無(wú)法避免的，對(duì)于硬度和剛度高的被測(cè)工件，接觸變形誤差可以忽略不計(jì)，但對(duì)于測(cè)量軸承套圈尺寸，尤其是輕系列薄壁軸承套圈，因其剛性差、強(qiáng)度弱，不僅加工難度大，在測(cè)量時(shí)測(cè)量誤差也大，其壁厚、直徑、幅寬尺寸及采用的測(cè)量頭形狀和大小等因素不同，測(cè)量力所形成的工件彈性變形誤差會(huì)有很大的區(qū)別，見(jiàn)表1。

從表1中的測(cè)量結(jié)果可以看出，對(duì)于薄壁套圈，測(cè)量力越大，工件彈性變形就越大，對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的偏差也就越大。生產(chǎn)中軸承的尺寸和精度一般使用軸承專用儀器測(cè)量，外測(cè)量的測(cè)量力主要來(lái)自于儀表的測(cè)量力，因此，為保證同一型號(hào)軸承套圈測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確和統(tǒng)一，在選擇相同的測(cè)量頭的條件下，要使儀表的測(cè)量力足夠小和測(cè)量力數(shù)值盡量一致，統(tǒng)一測(cè)量?jī)x表的測(cè)量力尤為重要。以前采用彈簧測(cè)力計(jì)和憑借計(jì)量人員的經(jīng)驗(yàn)手感測(cè)量，這兩種方法的測(cè)量誤差很大，很難準(zhǔn)確測(cè)量出檢定規(guī)程規(guī)定的儀表測(cè)量力，調(diào)整儀表時(shí)很難使測(cè)量力盡量統(tǒng)一。JJG118-2010扭簧比較儀和JJG39-2004機(jī)械式比較儀檢定規(guī)程中對(duì)不同規(guī)格型號(hào)的儀表的測(cè)量力范圍規(guī)定為1～2.5N，在保證指針合適靈敏度的情況下，測(cè)量力與測(cè)量力變化越小越好；不同分度值的儀表，測(cè)量力變化不同，最小不越過(guò)0.25N。為了精確測(cè)量出扭簧比較儀等儀表的測(cè)量力是否滿足檢定規(guī)程要求并調(diào)整其測(cè)力達(dá)到統(tǒng)一量值，利用現(xiàn)有條件（架盤天平、F2等級(jí)砝碼）研究出檢測(cè)這些儀表測(cè)力的方法。下面以測(cè)量扭簧比較儀測(cè)量力為例進(jìn)行介紹。

表 1 工件不同尺寸與形狀下儀表測(cè)量力與測(cè)量偏差的關(guān)系

2 方法介紹

2.1 檢測(cè)用標(biāo)準(zhǔn)儀器

F2等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼、架盤天平、校表儀（表架），平面平晶。

2.2 檢測(cè)步驟

2.2.1 安裝

如圖1所示，將被檢扭簧比較儀安裝在校表儀上，并放置在架盤天平的一個(gè)托盤上，為使扭簧比較儀能穩(wěn)定接觸并保證放置在托盤中心，分別在天平兩托盤中心處放置平面平晶并用橡皮泥固定，保證整個(gè)檢測(cè)過(guò)程中的測(cè)值穩(wěn)定。

圖1 使用天平砝碼檢測(cè)儀表測(cè)力方法示意圖

2.2.2 調(diào)整

將放置平面平晶的架盤天平調(diào)整至零點(diǎn)，調(diào)整扭簧比較儀的位置使其測(cè)頭接觸到平面平晶，但保證不受力，使扭簧比較儀的指針處于自然狀態(tài)，且架盤天平指針仍處于零點(diǎn)。

2.2.3 檢測(cè)

在架盤天平的另一個(gè)托盤中放置F2等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)砝碼。利用架盤天平的等臂杠桿原理，用相應(yīng)的砝碼組合使指針處于整個(gè)量程的左側(cè)起始點(diǎn)，記錄此時(shí)砝碼的質(zhì)量數(shù)值，繼續(xù)調(diào)整砝碼組合，使指針處于整個(gè)量程的右側(cè)終點(diǎn)，再次記錄此時(shí)砝碼質(zhì)量數(shù)值。按100g=0.98N計(jì)算出兩組砝碼組合所對(duì)應(yīng)的扭簧比較儀的測(cè)量力，用最大測(cè)力值減去最小測(cè)力值可計(jì)算出扭簧比較儀的測(cè)量力變化量。扭簧比較儀測(cè)量力的測(cè)量結(jié)果如表2。

表2 不同分度值扭簧表測(cè)力比較

3 結(jié)束語(yǔ)

用這種方法可以檢測(cè)類似結(jié)構(gòu)儀表的測(cè)量力及變化量，方法簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高，測(cè)量值準(zhǔn)確且穩(wěn)定，并能準(zhǔn)確檢測(cè)出儀表任意測(cè)量范圍內(nèi)的測(cè)量力和測(cè)量力變化。

（編輯：林小江）

Test method for torsional spring comparator measuring force

Ma Chi,Liu Tao,Bai Shi
（Department of Quality Management,AVIC Harbin Bearing Co.,Ltd., Harbin 150025,China）

The method of accurate examination torsional spring comparator measuring force with the measuring tools combination of plate balance and weights etc.was introduced , the method can also be used to detect the measuring force of mechanical comparator and similar structures measuring tools. By determining this kind of instrument measuring force, the deformation amount of measuring thin-walled parts may be reduced to improve product quality.

torsional spring comparator; plate balance; weights; measuring force; mechanical comparator

TH 711.5

B

1672-4852（2015）02-0039-02

2015-05-22.

馬 馳（1983-），男，工程師 .