楊華 溫澤強 周新民 陳新/內(nèi)蒙航天動力機械測試所

弧形工件的測量

楊華 溫澤強 周新民 陳新/內(nèi)蒙航天動力機械測試所

介紹一種采用萬能工具顯微鏡附件-光學靈敏杠桿測量弧形工件的方法，并對此方法進行了不確定度評定。實驗證明，此方法切實可行。此方法操作簡單，不僅解決了特殊工件的測量，還可推廣應(yīng)用到其他測量中。

弧形工件；萬能工具顯微鏡；光學靈敏杠桿；不確定度

0 引言

圖1 測量架實體

1 測量方法

沿著工件的弧形被測尺寸選擇均勻分布的5點進行測量。將被測工件固定在萬能工具顯微鏡玻璃工作臺上，目力觀察，使測量點處的半徑與萬能工具顯微鏡縱向滑臺大致平行。圖2是對測量點3進行測量時工件放置的示意圖。

圖2 測量點示意

在工具顯微鏡3倍物鏡上安裝光學靈敏杠桿，使測頭與被測件的一面接觸（注意測頭的工作方向），如圖3所示。測頭被觸動后，即有一對分劃線在主顯微鏡目鏡視場中出現(xiàn)。轉(zhuǎn)動靈敏杠桿右側(cè)的調(diào)焦?jié)L花輪4，使目鏡視場內(nèi)的雙刻線像清晰，并調(diào)整光學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 測量裝置

移動萬能工具顯微鏡橫向滑臺，觀察主顯微鏡目鏡視場中的雙刻線，直到出現(xiàn)拐點處停止移動橫向滑臺，然后移動縱向滑臺使目鏡視場中的雙刻線分劃對稱，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

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

式中：d—測頭直徑

2 不確定度評定

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）測頭直徑誤差引入的不確定度分量；

3）測量重復(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

測量5 mm時，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）測頭直徑誤差引入的不確定度分量u2

測頭直徑誤差為±0.5 μm，依據(jù)均勻分布，則

4）測量重復(fù)性引入的不確定度分量u3

用以上方法對被測尺寸連續(xù)測量10次，得到測量列（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。由測量列求出標準偏差s。

式中：υi—殘差；

n—測量次數(shù)

2.3 合成標準不確定度

2.4 擴展不確定度

用簡易法計算，取k = 2，

3 實際測量

用該方法對被測尺寸在均勻分布的五個位置進行實際測量，測量數(shù)據(jù)見表1。

表1 測量數(shù)據(jù)表

測量結(jié)果滿足工件公差要求。

4 結(jié)語

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

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

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

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

[4]楊華.一種水平尺校準新方法[J].計量技術(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.