数控铣削工件的检测

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9.1 常用测量仪器及使用方法
✓ 9.1.6 杠杆百分表
1. 杠杆百分表的结构型式与工作原理 主要用于测量工件的形状和位置精度，测量内孔及找正工件在机 床上的安装位置。结构如图9-6所示。在测量过程中，测头6的微小移 动，经过百分表内的一套传动机构而转变成主指针1的转动，可在表盘 3上读出被测数值来.测头6拧在测量杆5的下端,测量杆移动1mm时,主指 针1在表盘上正好转一圈,由于表盘上均匀刻有100个格,因此表盘的每一 小格表示1/100mm,即0.01mm,这就是百分表的分度值。 旋转表圈2时,表盘3也随着一起转动,可使指针1对准表盘上的任何 一条刻线。 2. 百分表的使用方法 1）使用前,要认真进行检查.检查外观,看表蒙玻璃是否破裂或脱落, 是否有灰尘或湿气侵入表内。检查测量杆的灵敏性,是否移动平稳、灵 活、无卡住等现象。 2）使用时,须把它固定在表座或其他支架上,否则可能摔坏百分表。
在线检测也分为通用量具和特殊量具的使用。 检测时使用在线检测传感器利用机床本身功能在加工中进行检测， 将检测到的数据反馈给加工程序并进行修正。在线传感器有许多种， 其测量方法也各不相同。在切削加工过程中，工件尺寸要发生变化， 刀具也要产生磨损甚至损坏。在加工中心上安装一些测量装置，使其 能按照程序自动测出零件加工后的尺寸及刀具长度，从而达到自动监 测的目的，这就是自动测量，所用装置叫自动测量装置。加工中心可 利用这些测量信息完成一些决策，如换刀具，修正刀补再加工，零件 报废等。此功能使加工中心更适合于自动生产。
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9.2 特殊测量仪器
4. 三坐标测量机的应用 在三坐标测量机上测量零件基本步骤如下： 综合分析图样，进行工件装夹。 根据零件具体情况选择测头大小，校正测头。 建立零件测量坐标系。 进行检测项目元素的测量。 进行形状位置公差评价。 生成检测报告。
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9.3 加Baidu Nhomakorabea中心的在线检测
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9.1 常用测量仪器及使用方法
✓ 9.1.3内径千分尺
1. 内径千分尺的结构 如图9-3所示，内径千分尺由测微头和各种尺寸的接长杆组成。 2. 内径千分尺的使用方法 1）校对零位 在使用内径千分尺之前，也要像外径千分尺那样进行各方面检查。 在检查零位时，要把测微头放在校对卡板两个测量面之间，若与校对 卡板的实际尺寸相符，说明零位“准”。 2）测量孔径 先将内径千分尺调整到比被测孔径略小一点，然后把它放进被测 孔内，左手拿住固定套管或接长杆套管，把固定测头轻轻地压在被测 孔壁上不动，然后用右手慢慢转动微分筒，同时还要让活动测头沿着 被测件的孔壁，在轴向和圆周方向上细心地摆动，直到在轴向找出最 大值为止，才能得出准确的测量结果。
5）为读数的方便,测量前一般把百分表的主指针指到表盘的零位, 通过转动表圈,使表盘的零刻线对准主指针。然后再提拉测量杆,重新检 查主指针所指零位是否有变化,反复几次直到校准为止.
6）测量时，测量杆的行程不要超过它的测量范围，以免损坏表 内零件，避免振动，冲击和碰撞。
7）要保持清洁。
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9.1 常用测量仪器及使用方法
✓ 9.1.7 万能角度尺
1. 万能角度尺的结构型式与工作原理 结构如图9-7所示，在其扇形板4上刻有间隔为1º的刻度，游标6固 定在底板5上，它可以沿扇形板转动。用夹紧块2可以把角尺和直尺固 定在底板5上，从而使可测量角度的范围在0º~320º。 2. 万能角度尺的使用方法 1）使用前检查零位。 2）使用时，应使万能角度尺的两个测量面与被测件表面在全长 上保持良好接触。然后拧紧制动器上的螺母进行读数。 3）测量角度在0º~50º范围内，应装上角尺和直尺；在50º~140º范 围内，应装上直尺；在230º~320º范围内，不装角尺和直尺。
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9.2 特殊测量仪器
2. 三坐标测量机的特点及主要用途 理论上讲坐标测量机的特点是高精度（达到μm级）、高效率（数 十、数百倍于传统测量手段）、万能性（可代替多种长度计量仪器）。 因而多用于产品测绘，复杂型面检测，工夹具测量，研制过程中间测 量，CNC机床或柔性生产线在线测量等方面。 3．三坐标测量机的结构组成 三坐标测量机可分为主机、测头、电气系统三大部分： 1）主机 主机部分主要包括以下几部分： （1）框架结构 ：指测量机的主体机械结构，是工作台、立柱、 桥框、壳体等机械结构的集合体。 （2）标尺系统 （3）导轨 （4）驱动装置
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9.1 常用测量仪器及使用方法
3）测量两平行平面间距离 测量方法与测量孔径时大致相同。 4）正确使用接长杆 接长杆的数量越少越好，这样可以减少累积误差。 5）其他注意事项 不允许把内径千分尺用力压进被测件内，以避免过早磨损，避免 接长杆弯曲变形。
✓ 9.1.4 深度千分尺
1.深度千分尺的结构 如图9-4所示，其结构与外径千分尺相似，只是用底板代替尺架和 测砧。深度千分尺的测微螺杆移动量是25mm,使用可换式测量杆，测 量范围为25～50mm、50～75mm、75～700mm。
图9-6 杠杆百分表 1—主指针； 2—表圈； 3—表盘；
4—轴； 5—测量杆； 6—测头
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图9-7 万能角度尺
图9-7 万能角度尺 1—基尺； 2—夹紧块； 3—制动器；
4—扇形板； 5—底板； 6—游标；
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9.1 常用测量仪器及使用方法
2. 使用方法 与前面介绍的几种千分尺的使用方法相似。
✓ 9.1.5 量块
量块又称块规，其截面为矩形或圆形，是一对相互平行且测量面 间具有准确尺寸的测量器具，如图9-5所示。
1．量块的主要用途 1）检定和校准各种长度测量器具； 2）在长度测量中，作为相对测量的标准件； 3）用于精密划线和精密机床的调整； 4）直接用于精密被测件尺寸的检验。 2．量块的使用方法：
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9.1 常用测量仪器及使用方法
3）百分表既可用作绝对测量,也可用作相对测量。相对测量时,是 用量块作为标准件,因此具有较好的测量精度。
4）测量头与被测量表面接触时,测量杆应该先有0.3-1mm的压缩量, 这样可提高示值的稳定性,所以要先使主指针转过半圈到一圈左右.当测 量杆有一定的预压量后,再把百分表紧固住。
1. 游标卡尺的读数原理和方法 游标卡尺的读数值有0.1、0.05、0.02mm三种，其中以0.02mm的 卡尺应用最普遍。游标卡尺读数的三个步骤：
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9.1 常用测量仪器及使用方法
1）先读整数 看游标零线的左边，尺身上最靠近的一条刻线的数值，读出被测 尺寸的整数部分。 2）再读小数 看游标零线的右边，数出游标第几条刻线与尺身刻线对齐，读出 被测尺寸的小数部分（即游标读数值乘其对齐刻线的顺序数）。 3）得出被测尺寸 把上面两次读数的整数部分和小数部分相加，就是卡尺的所测尺 寸。 2．游标卡尺使用注意事项 1）测量前，将卡尺擦干净，量爪贴合后游标零线和尺身零线应 对齐； 2）测量时，所用的测力以两量爪刚好接触零件表面为宜； 3）测量时，应防止卡尺歪斜； 4）在游标上读数时，应避免视线误差。
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9.1 常用测量仪器及使用方法
1）量块、尺寸组合 根据使用需要可把不同长度尺寸的量块研合起来组成量块组，这 个量块组的总长度尺寸就等于各组成量块的长度尺寸的总和。组成量 块用得越多，累积误差也会越大，所以在使用量块组时，应尽可能减 少量块的组合块数，一般不超过4～5块。 2）量块的研合方法 有以下两种研合方法，其中平行研合法应用比较普遍。 （1）平行研合法：量块沿着测量面的长边方向，先将端缘部分 的测量面相接触，使其初步产生研合力；然后推动一个量块沿着另一 个量块的测量面平行方向滑进，最后使两个测量面全部研合在一起。 （2）交叉研合法：先将两块量块的测量面交叉成十字形相互叠 合；把一块量块转90º，使两个测量面变成相互平行的方向；再沿着测 量面长边方向后退，使测量面的边缘部分相接触。再按上述平行研合 法的步骤，使两个测量面全部研合在一起。
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9.2 特殊测量仪器
（5）平衡部件 （6）转台与附件 2）测头 测头系统是三坐标测量机的关键部件之一，用以提供检测工件表 面位置，包括测头和测杆。测头顶端的测球通常为红宝石，为确保测 头的使用能够达到最大的测量精度，要求测杆尽量要短而且坚固，测 球要尽量的大。 3）电气系统 （1）电气控制系统 。测量机的电气控制部分，具有单轴与多轴 联动控制、外围设备控制、通信控制和保护与逻辑控制等部分。 （2）计算机硬件部分 。 （3）测量机软件。对测量结果进行数据处理。 （4）打印与绘图装置
外径千分尺可以测量工件的各种外形尺寸，如长度、厚度、外径 以及凸肩厚度、板厚或壁厚等。
外径千分尺分度值一般为0.01mm，测量精度可达百分之一毫米， 也称为百分尺，但国家标准中称为千分尺。
1．外径千分尺的读数原理和方法 读数时可分三个步骤：先读整数——再读小数——得出被测尺寸。
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9.1 常用测量仪器及使用方法
第9章 数控铣削工件的检测
9.1 常用测量仪器及使用方法 9.2 特殊测量仪器 9.3 加工中心的在线检测
9.1 常用测量仪器及使用方法
✓ 9.1.1游标卡尺
是利用游标原理对两测量面相对移动分隔的距离进行读数的测量 器具。游标卡尺（简称卡尺）与千分尺、百分表都是最常用的长度测 量器具。
结构如图9-1所示，游标卡尺的主体是一个刻有刻度的尺身，称主 尺，沿着主尺滑动的尺框上装有游标。其特点是使用方便、用途广泛， 测量范围大，结构简单和价格低廉等。游标卡尺可测量工件的内、外 尺寸（如长度、宽度、厚度、内径和外径），孔距、高度和深度等。
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图9-1 0.02mm游标卡尺的结构及读数原 理
图9-1 0.02mm游标卡尺的结构及读数原理 1—外量爪； 2—内量爪； 3—主尺； 4—紧固螺钉；
5—游标； 6—深度尺；
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图9-2 一般外径千分尺的结构
图9-2 一般外径千分尺的结构 1—尺架； 2—砧座； 3—测微螺杆； 4—锁紧手柄； 5—螺纹轴套； 6—固
2．外径千分尺的使用方法 1）减少温度的影响 2）保持测力恒定 3）正确操作方法 测量较大工件时，最好把工件放在V形铁或平台上，采用双手操 作法，左手拿住尺架的隔热装置，右手用两指旋转测力装置的转帽。 测量小工件时，先把千分尺调整到稍大于被测尺寸之后，用左手拿住 工件，采用右手单独操作法，用右手的小指和无名指夹住尺架，食指 和拇指旋转测力装置或微分筒。 4）减少磨损和变形 5）应经常保持清洁，轻拿轻放，不要摔碰
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9.2 特殊测量仪器
✓ 9.2.1 三坐标测量机
可进行零件和部件的尺寸、形状及相互位置的检测，例如箱体、 导轨、涡轮和叶片、缸体、凸轮、齿轮、形体等空间型面的测量。此 外，还可用于划线、定中心孔、光刻集成线路等，并可对连续曲面进 行扫描及制备数控机床的加工程序等。
1. 三坐标测量机的原理 坐标测量机是一种几何量测量仪器，其基本原理是将被测零件放 入其容许的测量空间，精密地测出被测零件在X、Y、Z三个坐标位置 的数值，根据这些点的数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素， 如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算得出形状、位置公差 及其它几何量数据。
定套管； 7—微分筒； 8—螺母； 9—接头； 10—测力装置； 11—弹簧； 12—棘轮爪； 13—棘轮
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图9-3 内径千分尺及其使用
图9-3 内径千分尺及其使用 1—固定量爪； 2—活动量爪； 3—测微头
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图9-4 深度千分尺
图9-4 深度千分尺
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图9-5 量块
图9-5 量块
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图9-6 杠杆百分表
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9.1 常用测量仪器及使用方法
✓ 9.1.2 外径千分尺
千分尺类测量器具是利用螺旋副运动原理进行测量和读数的一种 测微量具，测量准确度高，按性能可分为一般外径千分尺（如图9-2所 示）、数显外径千分尺图、尖头外径千分尺等。
外径千分尺使用普遍，是一种体积小、坚固耐用、测量准确度较 高，使用方便、调整容易的一种精密测量器具。