楊華 溫澤強(qiáng) 周新民 陳新/內(nèi)蒙航天動(dòng)力機(jī)械測(cè)試所

弧形工件的測(cè)量

楊華 溫澤強(qiáng) 周新民 陳新/內(nèi)蒙航天動(dòng)力機(jī)械測(cè)試所

介紹一種采用萬能工具顯微鏡附件-光學(xué)靈敏杠桿測(cè)量弧形工件的方法，并對(duì)此方法進(jìn)行了不確定度評(píng)定。實(shí)驗(yàn)證明，此方法切實(shí)可行。此方法操作簡(jiǎn)單，不僅解決了特殊工件的測(cè)量，還可推廣應(yīng)用到其他測(cè)量中。

弧形工件；萬能工具顯微鏡；光學(xué)靈敏杠桿；不確定度

0 引言

圖1 測(cè)量架實(shí)體

1 測(cè)量方法

沿著工件的弧形被測(cè)尺寸選擇均勻分布的5點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。將被測(cè)工件固定在萬能工具顯微鏡玻璃工作臺(tái)上，目力觀察，使測(cè)量點(diǎn)處的半徑與萬能工具顯微鏡縱向滑臺(tái)大致平行。圖2是對(duì)測(cè)量點(diǎn)3進(jìn)行測(cè)量時(shí)工件放置的示意圖。

圖2 測(cè)量點(diǎn)示意

在工具顯微鏡3倍物鏡上安裝光學(xué)靈敏杠桿，使測(cè)頭與被測(cè)件的一面接觸（注意測(cè)頭的工作方向），如圖3所示。測(cè)頭被觸動(dòng)后，即有一對(duì)分劃線在主顯微鏡目鏡視場(chǎng)中出現(xiàn)。轉(zhuǎn)動(dòng)靈敏杠桿右側(cè)的調(diào)焦?jié)L花輪4，使目鏡視場(chǎng)內(nèi)的雙刻線像清晰，并調(diào)整光學(xué)靈敏杠桿上的連接圈，使雙刻線方向與目鏡中的十字分劃線一致。

圖3 測(cè)量裝置

移動(dòng)萬能工具顯微鏡橫向滑臺(tái)，觀察主顯微鏡目鏡視場(chǎng)中的雙刻線，直到出現(xiàn)拐點(diǎn)處停止移動(dòng)橫向滑臺(tái)，然后移動(dòng)縱向滑臺(tái)使目鏡視場(chǎng)中的雙刻線分劃對(duì)稱，處于目鏡分劃線的兩側(cè)，如圖4所示。在縱向讀數(shù)顯微鏡中讀數(shù)a1。

圖4 主顯微鏡目鏡視場(chǎng)

以相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)光學(xué)靈敏杠桿左側(cè)的方向圈，移動(dòng)縱、橫向滑臺(tái)，使測(cè)頭與所測(cè)尺寸的另一邊接觸，重復(fù)以上步驟，同樣可在縱向讀數(shù)顯微鏡中讀數(shù)a2。被測(cè)尺寸L按下式計(jì)算。

式中：d—測(cè)頭直徑

2 不確定度評(píng)定

2.1 不確定度來源

1）萬能工具顯微鏡示值誤差引入的不確定度分量；

2）測(cè)頭直徑誤差引入的不確定度分量；

3）測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量

2.2 不確定度分析

1）萬能工具顯微鏡示值誤差引入的不確定度分量u1

測(cè)量5 mm時(shí)，萬能工具顯微鏡的示值誤差約為±1 μm，依據(jù)均勻分布，則

2）測(cè)頭直徑誤差引入的不確定度分量u2

測(cè)頭直徑誤差為±0.5 μm，依據(jù)均勻分布，則

4）測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u3

用以上方法對(duì)被測(cè)尺寸連續(xù)測(cè)量10次，得到測(cè)量列（4.963 9，4.962 5，4.962 4，4.962 9，4.962 9，4.962 9，4.963 0，4.962 5，4.962 4，4.962 8）mm。由測(cè)量列求出標(biāo)準(zhǔn)偏差s。

式中：υi—?dú)埐睿?/p>

n—測(cè)量次數(shù)

2.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

2.4 擴(kuò)展不確定度

用簡(jiǎn)易法計(jì)算，取k = 2，

3 實(shí)際測(cè)量

用該方法對(duì)被測(cè)尺寸在均勻分布的五個(gè)位置進(jìn)行實(shí)際測(cè)量，測(cè)量數(shù)據(jù)見表1。

表1 測(cè)量數(shù)據(jù)表

測(cè)量結(jié)果滿足工件公差要求。

4 結(jié)語

此測(cè)量方法充分利用儀器附件，解決了特殊工件的測(cè)量，還可推廣應(yīng)用到其他測(cè)量中。

[1]楊華，蒲建軍，樊永元.用測(cè)長(zhǎng)儀檢定杠桿表示值誤差的新方法[J].計(jì)量技術(shù)，2008（11）：59-60.

[2]楊華，楊通河.用萬能工具顯微鏡測(cè)量跳動(dòng)誤差[J].計(jì)量技術(shù)，2009（1）：45-46.

[3]楊華.轉(zhuǎn)向法測(cè)量口徑[J].計(jì)量技術(shù)，2009（12）：41-43.

[4]楊華.一種水平尺校準(zhǔn)新方法[J].計(jì)量技術(shù)，2010（1）：57-58.

Key works: arc workpiece; universal tool microscope; optical sensitive lever; uncertainty

The measurement of arc workpiece

Yang Hua, Wen Zeqiang, Zhou Xinmin, Chen Xin
（Test Institute of Aerospace Dynamic in Inner Mongolia）

This paper introduces a kind of measurement method for arc workpiece with the optical sensitive lever, an accessory of the universal tool microscope, and analyzes the uncertainty of measurement. The measuring result proved that this method is feasible.This method is simple, not only solved the special arc workpiece measurement, can be also applied to other measurement field.