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工具顯微鏡的數顯技術改造
日期:2024-08-21 14:25
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摘要:
萬能工具顯微鏡可以測量零件的長度、角度、螺紋等諸多幾何量參數,是長度計量檢測中使用*多的一種測試儀器,因此廣泛應用于機械加工業的各類企業。但隨著現代工業的發展以及科技的進步,傳統的老式萬工顯已難以滿足要求,因此很有必要對其進行工藝改造。本文以*常用的 JX7 型萬能工具顯微鏡為例,介紹對萬能工具顯微鏡的數顯工藝改造。
一、 數顯系統的改型
根據用戶多年在設備中應用光柵、磁柵以及球柵數顯系統的經驗,比較不同數顯系統的特點并通過性能和精度檢測,選擇 KG1 型高精度光柵數顯系統。該系統具有制造精度高、穩定性好、可靠性好以及裝置簡單、調試方便、對環境要求不高等優點,適合用于萬工顯的改造。
根據 JX7 型萬工顯的測量范圍為縱坐標 200mm 、橫坐標 100mm ,選用 KG1 型測量范圍 250mm 和測量范圍 100mm 兩根光柵;選用配套的 GS-2000 型兩軸數顯表(*小分辨率為 0.2 μ m ),它具有傳感器的接口,可與 KG1 型原裝計量傳感器進行配套。
二、數顯系統的裝置
由于加裝數顯系統必須在不影響儀器原有光學系統的前提下進行,所以采用圖 1 所示裝置方案:將 250mm 的長磁尺裝置在縱向導軌的右側(左側是儀器原有的玻璃刻度尺),因裝置位置所限右側須加裝一個支承塊,用來固定光柵的右端; 100mm 的光柵裝置在橫向導軌的**(圖 1B 處)。按照說明書上的裝置工藝條件,分別將兩個尺子裝置基面調整到與縱、橫向導軌運動方向(水平方向和垂直方向)平行,其平行度〈 0.1mm (通常裝置時都能方便地調整到 0.05mm 以內)。
三、數顯系統的調試
縱坐標的調試:取下一起縱向導軌上的玻璃工作臺,將一塊 200mm 的 3 等量塊兩端分別研上 10mm 的量塊附件,將其裝置在縱向導軌刮研基面(見圖 1 量塊安置處),使其與光柵尺裝置在同一直線上,以減少阿貝差別。再用裝置在儀器橫向滑架上的計量傳感器測頭與量塊的一端接觸,此時數顯表開始計數,然后移動縱向導軌使傳感器測頭與量塊的另一端接觸,在接觸的瞬間數顯表停止計數并保持數據。數顯表的顯示值與量塊的實際尺寸之差就是數顯系統的差值。該差值若小于 3 μ m 則不必修正,若大于 3 μ m 時可根據差值的大小通過數顯表的差別補償系統進行線性補償,可使差別小于規定的數值甚至接近于零。
以同樣的方法用 100mm 的量塊對橫坐標進行調試,此不贅述。
四、數顯系統的檢定
根據萬工顯檢定規程中的相關規定,需要檢定讀數裝置的示值差別、讀數裝置的回程差別和示值差別。
( 1 ) 讀數裝置的示值差別檢定
對數顯系統來說,讀數裝置的示值差別就是數顯表的*小分辨率,即± 0.5 μ m ,無須檢定。
( 2 )讀數裝置的示值差別的檢定(相當于磁柵尺的重復性)
光柵尺讀數裝置就其構造和原理來說是沒有回程差別的,當然這需要很高的工藝水平做保證。通過用 0.1 μ m 的電感測微儀反復測試,光柵尺讀數裝置的回程差別*大不超過 0.5 μ m 。
( 3 )示值差別的檢定(相當于磁柵尺的準確性)
用檢定極限差別不大于 0.5 μ m 的玻璃刻度尺作為標準,按照規程規定的條件方法對縱、橫向分別進行檢定;若沒有玻璃刻度尺,可用萬工顯原有的刻度尺與光柵尺進行比較檢定,并用儀器原有的示值差別進行修正,以確定光柵尺各被檢點的實際差別,若有超差再用線性補償系統進行補償。
一、 數顯系統的改型
根據用戶多年在設備中應用光柵、磁柵以及球柵數顯系統的經驗,比較不同數顯系統的特點并通過性能和精度檢測,選擇 KG1 型高精度光柵數顯系統。該系統具有制造精度高、穩定性好、可靠性好以及裝置簡單、調試方便、對環境要求不高等優點,適合用于萬工顯的改造。
根據 JX7 型萬工顯的測量范圍為縱坐標 200mm 、橫坐標 100mm ,選用 KG1 型測量范圍 250mm 和測量范圍 100mm 兩根光柵;選用配套的 GS-2000 型兩軸數顯表(*小分辨率為 0.2 μ m ),它具有傳感器的接口,可與 KG1 型原裝計量傳感器進行配套。
二、數顯系統的裝置
由于加裝數顯系統必須在不影響儀器原有光學系統的前提下進行,所以采用圖 1 所示裝置方案:將 250mm 的長磁尺裝置在縱向導軌的右側(左側是儀器原有的玻璃刻度尺),因裝置位置所限右側須加裝一個支承塊,用來固定光柵的右端; 100mm 的光柵裝置在橫向導軌的**(圖 1B 處)。按照說明書上的裝置工藝條件,分別將兩個尺子裝置基面調整到與縱、橫向導軌運動方向(水平方向和垂直方向)平行,其平行度〈 0.1mm (通常裝置時都能方便地調整到 0.05mm 以內)。
三、數顯系統的調試
縱坐標的調試:取下一起縱向導軌上的玻璃工作臺,將一塊 200mm 的 3 等量塊兩端分別研上 10mm 的量塊附件,將其裝置在縱向導軌刮研基面(見圖 1 量塊安置處),使其與光柵尺裝置在同一直線上,以減少阿貝差別。再用裝置在儀器橫向滑架上的計量傳感器測頭與量塊的一端接觸,此時數顯表開始計數,然后移動縱向導軌使傳感器測頭與量塊的另一端接觸,在接觸的瞬間數顯表停止計數并保持數據。數顯表的顯示值與量塊的實際尺寸之差就是數顯系統的差值。該差值若小于 3 μ m 則不必修正,若大于 3 μ m 時可根據差值的大小通過數顯表的差別補償系統進行線性補償,可使差別小于規定的數值甚至接近于零。
以同樣的方法用 100mm 的量塊對橫坐標進行調試,此不贅述。
四、數顯系統的檢定
根據萬工顯檢定規程中的相關規定,需要檢定讀數裝置的示值差別、讀數裝置的回程差別和示值差別。
( 1 ) 讀數裝置的示值差別檢定
對數顯系統來說,讀數裝置的示值差別就是數顯表的*小分辨率,即± 0.5 μ m ,無須檢定。
( 2 )讀數裝置的示值差別的檢定(相當于磁柵尺的重復性)
光柵尺讀數裝置就其構造和原理來說是沒有回程差別的,當然這需要很高的工藝水平做保證。通過用 0.1 μ m 的電感測微儀反復測試,光柵尺讀數裝置的回程差別*大不超過 0.5 μ m 。
( 3 )示值差別的檢定(相當于磁柵尺的準確性)
用檢定極限差別不大于 0.5 μ m 的玻璃刻度尺作為標準,按照規程規定的條件方法對縱、橫向分別進行檢定;若沒有玻璃刻度尺,可用萬工顯原有的刻度尺與光柵尺進行比較檢定,并用儀器原有的示值差別進行修正,以確定光柵尺各被檢點的實際差別,若有超差再用線性補償系統進行補償。
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