轮廓仪在划格器校准中的应用

发表时间:2021/6/11   来源:《基层建设》2021年第5期   作者:江锐明 蔡林衡 沈杰
[导读] 摘要:轮廓仪作为当前划格器校准的重要依据,不管是在实践应用中还是在后期养护管理中都具有极高要求。
        上海市质量监督检验技术研究院
        摘要:轮廓仪作为当前划格器校准的重要依据,不管是在实践应用中还是在后期养护管理中都具有极高要求。因此,本文在了解轮廓仪的基础上,根据当前划格器校准运行情况分析具体校准步骤,而后明确实践操作的注意事项和保养工作。
        关键词:轮廓仪;划格器;校准;步骤;保养
        0引言:轮廓仪是指用来测量和检验物体轮廓、二维位移或尺寸的专业化仪器,最常应用在汽车制造与铁路行业,在实践工作中具有重要作用。根据现如今划格器校准工作情况分析,为了保障项目测量质量与安全,所选轮廓仪必须要符合预期应用标准,且要严格按照规定要求进行工作,只有这样才能在突显轮廓仪应用价值的同时,提升实践工作效率。
        1.轮廓仪的概述分析
        1.1应用原理
        这类仪器主要用来测量检查各类精密机械零件的角度、直线度等参数,最常出现在电机、汽配以及刀具、模具等行业中。结合实践案例分析,电动轮廓仪是指通过检测仪器的触针和被检测表层的滑移来掌握物体数据,属于接触类测量。将其运用到实践工作中,一方面可以直接获取某些难以被测量到的零件数据信息,如粗糙度等,另一方面又能直接按照某种评定标准进行读数,抑或是表述出表层轮廓曲线的形状。结合实践案例分析可知,这类设备仪器不仅操作简单,而且测量速度非常快,最终结果的有效性极高。需要注意的是,在操作时很容易被触针所划,因此工作人员必须要在有效接触的基础上控制测量的压力。精度保障通常需要利用浮导轨、液压等设备进行操作,其按照工作原理可以分成以下几种:第一,电感式;第二,感应式;第三,压电式等。同时,这些仪器大都包含出传感器、电器箱以及驱动箱这三部分[1]。
        1.2应用优势
        因为传感器的触针原材料是金刚石,且针尖的圆弧半径是2微米,所以在触针的后边会安装导块,以此形成一条能对工件表层宏观起伏实施检测的基准线,从而保障触针在发生位移的情况下,只会按照传感器壳体实施上下运动。在这一过程中,导块可以有效控制宏观上的几何误差,并降低波纹度对表层粗糙度构成的影响。传感器需要运用铰链的方式连接驱动箱,以此在进行自由下落的同时,确保导块和被检测表层能一直接触[2]。
        以TalySurf6为例,其属于电感式传感器,在实践工作中的原理为:第一,传感器的一边安装触针,且尖端表层和被检测物体的表层接触;第二,在传感器进行匀速水平运动时,被检测物体表层的峰谷将会让其发生向下的位移,以此促使敏感元件的电感发生改变;第三,交流载波的形式也发生了变化。对比传统意义上的一维点激光测量分析可知,当前新提出的激光轮廓仪可以快速测量所有剖面,并不需要对某些特定点进行测量,能直观且全面的表现出轨道表层轮廓变化,非常适合精度和速度要求都高的在线测量工作需求[3]。
        1.3激光轮廓仪
        这类仪器主要是利用激光扫描技术进行工作,具有极强的进度和频率。结合实践案例分析,其主要用来检测物体的位移、尺寸及轮廓等,由于适应性很好,所以现如今已被看作精密仪器用于铁路行业。

以车轮外形为例,要想在没有接触的条件下快速准确地测量车轮参数,需要利用激光仪器按照车轮的外形进行线性运动,并由此记录相关数据信息,而后结合运行距离、激光距离数据等计算出与车轮外形有关的信息和变化参数,如高度、厚度以及宽度等,就能更快掌握外形构成参数。同时,这一系统也可以运用到地铁轨道和电车轨道的测量工作中,不管是向前还是向后运动都要集成到同一个车轮设备上。
        2.在划格器校准中的轮廓仪操作步骤
        具体分为:第一,明确校正块在X轴量程之内,如果存在污垢需要利用酒精擦拭;第二,保证校正量程和使用量程相同;第三,将测针移动到目视区域的最高点;第四,寻找球的最高点;第五,按照预期实验要求科学设计侧针的参数,其中涉及到改成、高度、灵敏度等;第六,结合标准球校正要求分析实际校正条件是否达标,其中涉及到平均计算、测量间距、速度等;第七,在校正结束之后进行适用分析;第八,选择与量程相对应的段差块;第九,将段差块放在标准球单元的后两个面上,并且与测量方向保持相同;第十,将第一个面调整至水平位置1微米,且将调整范围控制在8毫米之间;第十一,将测针放在第一个面的起始区域,重新归零实施校正;第十二,在结束校正后进行适用,而后显示校正结果。需要注意的是,此时不管是标准球还是段差量的量程都要保持一致[4]。
        3.操作注意事项与保养
        一方面,在操作应用过程中要注意以下问题:第一,将电源控制在220V负极10V上,绝不能在操作过程中非法关机,抑或是突然间断电;第二,要保障机器不在阳光直射的范围中,更不能直接对着空调;第三,设备仪器的进度要将湿度控制在20±2°C之间,且温度为20±5°C;第四,在日常不需要工作的条件下,可以完全关闭电源,并为测针安装保护套;第五,在正式测量之前,必须要确保工件装夹的稳定性,以此避免在实践操作中影响其他设备仪器等。
        另一方面,基于轮廓仪实施的保养管理工作主要涉及到:第一,要对其进行每两周一次的校正工作,假设出现换针或撞针等问题也需要由此入手;第二,每月要在驱动区域的上方小孔中滴入润滑油;第三,按照设备仪器的应用频率,定期在导轨上涂抹润滑脂;第四,在测量工件的过程中,要及时清理工件表层;第五,调整台若是长期不利用的话,必须要在表层涂抹凡士林;第六,如果长期不使用这一设备仪器,必须要将测针保护起来等。
        结语
        综上所述,结合上文分析内容探讨可知,轮廓仪作为当前划格器校准的重要依据,也是当前工件制作与发展关注的焦点。因此,在新时代背景下,为了保障测量工件精度的准确性和有效性,工作人员必须要在了解轮廓仪设备构成和工作原理的基础上,根据划格器校准要求,明确实际应用步骤,并结合以往工作累积经验不断优化实际操作步骤,只有这样才能在获取更多有效信息的基础上,充分展现轮廓仪的应用价值。
        参考文献
        [1] 张天微. 形态学滤波在表面轮廓测量中的应用[J]. 工具技术, 2019(8).
        [2] 贾孟, 薛常喜, 李闯,等. 基于MATLAB与非球面轮廓仪的Q-Type非球面检测技术[J]. 激光与光电子学进展, 2019, v.56;No.650(15):111-116.
        [3] 韩志国, 李锁印, 冯亚南,等. 接触式轮廓仪探针状态检查图形样块的研制[J]. 微纳电子技术, 2019(9).
        [4] 马骏,胡坤鹏. 2302A型表面轮廓测量仪的维修改造[J]. 中国计量, 2020, No.298(09):118-119.
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