二次元影像测量仪测量形位公差的方法与测量步骤

2017-10-17 元禾精密 10627

 

一、形位公差概念

形位公差包括形状公差和位置公差。任何零件都是由点、线、面构成的,这些点、线、面称为要素。机械加工后零件的实际要素相对于理想要素总有误差,包括形状误差和位置误差。这类误差影响机械产品的功能,设计时应规定相应的公差并按规定的标准符号标注在图样上。20世纪50年代前后,工业化国家就有形位公差标准。国际标准化组织(ISO)1969年公布形位公差标准,1978年推荐了形位公差检测原理和方法。中国于1980年颁布形状和位置公差标准,其中包括检测规定。形状公差和位置公差简称为形位公差。

加工后的零件不仅有尺寸公差,构成零件几何特征的点、线、面的实际形状或相互位置与理想几何体规定的形状和相互位置还不可避免地存在差异,这种形状上的差异就是形状公差,而相互位置的差异就是位置公差,统称为形位公差。

二、二次元影像仪形位公差

1、直线度  是限制实际直线对理想直线变动量的一项指标。它是针对直线发生不直而提出的要求。

2、平面度  是限制实际平面对理想平面变动量的一项指标。它是针对平面发生不平而提出的要求。

3、圆度    是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标。它是对具有圆柱面(包括圆锥面、球面)的零件,在一正截面(与轴线垂直的面)内的圆形轮廓要求。

4、圆柱度  是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。它控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差,如圆度、素线直线度、轴线直线度等。圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。

5、平行度  用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离的要求,即要求被测要素对基准等距。

6、垂直度  用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离90°的要求,即要求被测要素对基准成90°

7、倾斜度  用来控制零件上被测要素(平面或直线)相对于基准要素(平面或直线)的方向偏离某一给定角度(90°)的程度,即要求被测要素对基准成一定角度(除90°外)。

8、 同轴度  用来控制理论上应该同轴的被测轴线与基准轴线的不同轴程度。

三、二次元光学测量形位公差方法

如下图1

                  

1. 圆度测量方法和步骤

第一步:在视频区域内找到要测量圆,并调整清晰

第二步:选择菜单“形位公差|圆度”,并选取“亚像素自动寻边”功能

第三步:在需测量圆的影像轮廓上均为的取不小于4个的点(取点数越多测量越精确)如图2

第四步:点击回车键,软件会自动拟合出一个最适合的圆(如图3),并自动计算出真圆值,数据自动记录在显示窗口和命令窗口(如图4

       

       图2                      3                          4

2. 直线度测量方法和步骤

第一步:在视频区域内找到需要测量仪的直线元素,并调整清晰

第二步:选择菜单“形位公差|直线度”, 并选取“亚像素自动寻边”功能

第三步:在所需要测量的直线元素边缘上均匀选取3个以上的点,取点越多越精确,如图5

第四步:点击回车键,软件自动拟合出一条最合适的直线,如图6,并自动保存数据,如图4

                     

                                                              

                                                    5                                                                                                6

3. 两圆同心度测量方法和步骤

第一步:在视频区域内找到要测量的圆元素之一,并调整清晰

第二步:使用自动绘圆或手动多点绘圆(尽量用自动,测量精度高),描绘出圆的轮廓,如图7

第三步:在视频区域内找到另一个需要测量的圆元素,并调整清晰,然后重复第二步操作,如图7

第四步:选择菜单“形位公差|两圆同心度”

第五步:分别选取所绘制的两个圆,即得出两圆同心度值,如图8

                                     

                               图7                                                                                8

4. 垂直度测量方法和步骤

第一步:在视频区域内找到需要测量仪的直线元素之一,并调整清晰

第二步:只用直线命令(尽量采用多点手动绘直线或自动多点绘直线,这样会使测量精度高)绘制出一条直线作为基准线。如图9

第三步:选择菜单“形位公差|垂直度”命令。

第四步:调节另一个直线元素的清晰度,并在其边缘均匀的选择至少3个点(点越多越精确,选点时打开“亚像素自动寻边功能) ,如图10

第五步:点击回车键,软件拟合出一条最合适的直线如11,并自动计算测量结果,如上图8 


                                                9                                             10                                                        11

5. 平行度测量方法和步骤

第一步:在视频区域内找到需要测量仪的直线元素之一,并调整清晰

第二步:只用直线命令(尽量采用多点手动绘直线或自动多点绘直线,这样会使测量精度高)绘制出一条直线作为基准线。如图12

第三步:选择菜单“形位公差|平行度”命令。

第四步:调节另一个直线元素的清晰度,并在其边缘均匀的选择至少3个点(点越多越精确,选点时打开“亚像素自动寻边功能) ,如图13

第五步:点击回车键,软件拟合出一条最合适的直线如14,并自动计算测量结果,如上图8


                  

                                   12                                                      13                                                                       14


6. 平面度测量方法和步骤

第一步:调整镜头倍率,并保持倍率在100倍以上,并调节上灯源亮度,不能太亮或太暗。

第二步:选择菜单“形位公差|手动光学测平面度“

第三步:在工件表面用鼠标框选出一个区域,如图15,然后点击回车,手动缓慢匀速调整Z轴使从上模糊面经过清晰面到达下模糊面,再反向移动Z轴回到上模糊面,如图16,点击回车键,软件及完成一次对焦过程,

第四步:至少再均匀选择3个不同区域,并重复第三步操作,如图17、图18、图19

                      

                                             图15                                                       16                                                                       17

                                               

                                                                                18                                                             19


                第五步:按着SHIFT键并点击回车键,自动计算平面度测量结果,如图20

                                                          

                                                                                         图20

                                                                                 右图为平面度光学测量示意图


四、探针接触式行为公差测量

探针行为公差功能图

                    

1. 直线度测量方法

使探针在工件需要测量的直线度的边上,任意触碰7点或更多的点后,回车确定,软件自动计算出“直线度”并记录数据

2. 平面度测量方法

使探针在工件需要测量的平面度的平面上,任意触碰7点或更多的点后,回车确定,软件自动计算出“平面度”并记录数据

3. 圆度测量方法

第一步:是探针在以基准面上触碰三点,确定基准面

第二步:使探针在工件需要测量的圆度的圆上,任意触碰7点或更多的点后,回车确定,软件自动计算出“圆度”并记录数据

4. 圆柱度测量方法

第一步:是探针在以基准面上触碰三点,确定基准面

第二步:使探针在工件需要测量的圆柱度的圆周上,触碰7点或更多的点后(此时取点Z轴在取完第一点后就固定不动,只移动XY两轴),回车确定,软件自动计算出“圆柱度”并记录数据

5. 平面垂直度测量方法

第一步:选定两垂直面的任意一个面作为基准面,是探针在此面上任意触碰三个点

第二步:使用探针在所需测量的平面垂直度的另一个面上任意触碰出7个或更多的点,如下图,回车确定,软件自动计算出“平面的垂直度”的数据并记录

                             

6. 圆柱垂直度测量方法

第一步:选取工件上基准平面并使用探针任意触碰3点确定该平面

第二步:使用探针在需测量垂直度的圆柱周身任意触碰10点或更多的

        点(此时取点XYZ三轴均要移动),回车确定,即得出“垂

        直度”,软件会自动记录保存数据。

7. 两面平行度测量方法

第一步:使用探针在两个平面的任意一个平面上任意触碰出3点,确

        定为基准面

第二步:在另一平面上任意触碰7个点或更多的点,回车确定,即得

        出“两面平行度”的值,软件自动记录并保存,如下图

                               

8. 平面倾斜度测量方法

使用探针在需要的量的倾斜度的倾斜面上任意触碰出7点或更多的点,回车确定,即得出“平面的倾斜度”值,软件自动记录并保存数据

                                        

9. 同轴度测量方法

第一步:使用探针在工件基准面上任意触碰出3点确定一个平面

第二步:选取一个圆柱圆周作为参照,并使用探针在圆周上任意触碰

        7个点,按回车键

第三步:再在同轴度的圆周周身任意触碰7个点,按回车键,即得出“同轴度”,软件自动计算出数据并保存

                                

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