目录10-1概述10-2空气量仪10-3影响气动测量的因素10-4气动量规的结构10-5气动量规技术条件10-1概述:气动测量系统有,气动测量仪、气动测量头、每厘米平方0.05-5公斤的压缩空气。
气动测量仪有,表式与浮标式两种,并配有压力稳定器与空气过滤器,属于标准成品,在市场上可以购到。
气动量头要根据需要设计制造,为此本文特专门详细介绍。
10-2气动量仪;1、压力表式量仪;,它采用水压式稳压系统,见图10-1。
进入空气室2的气压P1保持恒定不变,其压力决定管子1没入水中的深度H(通常H=500mm或1000mm)来决定。
在气室内的空气压力与进、排气两个喷咀(f1及f2)的直径和间隙z的大小有关,其值以压力表管子3的水柱高(h)来确定。
压力表的标尺是按照量规与标准对表件(测量孔标准环,测量轴为标准心棒)校准时刻的标尺线。
这种量仪的缺点是;标尺刻度不均匀,有较大的阻尼性,喷咀易产生水堵,因此要经常对量仪进行校准。
但它使用经济可自制,与标准对表样件配合使用,可以得到满意的校果。
2、薄膜传感式气动量仪:以薄膜传感压力用机械传动带动指针的测量装置。
量仪本身装有过滤器与稳压器。
量仪出厂前已调试好。
还可另外增配电接触装置,即可做自动测量控制用。
此种量仪有分度值为0,001、0.002、0.01、0.02mm几种,其相应的示值范围为土0.005、土0.01、士0.05和0.1mm。
刻度盘的刻度范围为30mm。
量仪示值误差等于刻度盘示値范围的百分之一。
3 、 .高压表式气动量仪;它同低压式量仪原理相同,用弹箦玻纹管压力表与压力稳定器。
它示值刻度不均匀,指针停止缓慢弹簧管压力表精度不高。
4、.浮标式气动量仪:见图10-2,它是以稳压后的高压气流,进人内有浮子3的锥形玻璃管2中,在气体的压力下,浮子上升。
浮子上升的高度决定于气动量规与零件之间的缝隙大小,间隙大,流量小浮子低,反之浮子高。
标尺的刻度及测量范囲与空气压力、管子锥度、浮子重量以及排气嘴的直经、气动量规与零件之间的缝隙等有关。
为此可改变上述因素耒调整刻度尺。
锥形管锥度有1:1000与1:400两种。
它的优越性是精度高,无惯性、效率高、标尺刻度均匀,其价格较高。
图10-3是具有三个锥形管的浮标气动量仪,各管子浮标可依次升起为此它可以扩大测量范囲到0.3mm。
三个锥形管也可分别测量三个孔经。
10-3影响气动测量的主要因素1、进气压力的影响:气压不宜过大和过小,过大水面产生波动,无法读出淮确的数据,水的蒸发也快,因此加大了测量误差。
压力过小放大比下降,水柱高不够。
一般压力用在1.3-1.5大气压之间,此时放大比稳定,水面波动也小。
2、测量间隙z与水压表的关系:从图10-4中可以看出,间隙Z等于001-0.02mm 曲线变化近似直线,此时放大比近似常数。
3、间隙Z对放大比的影响由图10-5可知Z小于0.01mm-0.03mm范围近似直线可以得到高均匀的传动此与测量精度及灵敏度,可以在标尺上直接读出零件尺寸。
如借用对表标准件其间隙Z可选在0.03-0.05mm之间,此时放大比可达6000倍。
4、喷咀直径d1与水压表读数h的关系:节气咀d1不得不于0.1mm过小使得水压计的水柱运动缓慢调节时间长,影响测量效率。
测量孔经15-30mm时量头喷咀直径为2mm 时d1为0.4-0.5mm为好。
此时测量灵敏度高,水面波动小,测量误差小于0.001mm。
10-4气动量规气动量规是用耒检查零件的主要量具,利用量规的空气喷咀与零件之间形成一个恰当的间隙z。
空气在此间隙逸出,其逸出的快慢直接影响气压的变化,而使指示标识变动,以示检查结论。
因此它是气动测量系统的专用工具,必须根据需要专门设计。
1、气动量规的分类:1).检验小孔气动量规(利用小孔截面积的气体流量来判断孔径)。
2).检验孔径圆柱形气动量规。
3).检验外直径气动量规。
4).检验形位偏差用气动量规(不圆度、锥度、平行度、垂直度、直线度等)。
5).检验孔距用气动量规。
6).检验特殊型面用气动量规(球面、锥体、螺纹等)。
7).综合检验多寸尺用气动量规。
各种类形气动量规检验示意见图10-7。
2.孔用气动量规的结构:检验孔的气动塞规应用极为广范,其结构形式也很多,具体分别介绍如下。
1).小孔气动量规,气动检验小孔时,通常是以空气直接通过小孔截面积的流量来判断孔的大小,特别适用于进气咀、焊枪气咀、喷油咀、气化器节流咀等,它可综合检查出由于孔的长度、光度、几何形状误差、孔口形状等因素影响气、液体的流量,这也恰恰返咉有些此类小孔的工作性质。
此种检验孔的方法不适合配合件的孔,因为它不能检验出孔的配合互换性。
用带水柱压力表量仪当水柱高H=500mm时这种检验小孔为0.25mm时可测出0.003mm的精度差,名义尺寸为0.25-0.5mm孔时测量精度为0.01mm,尺寸为0.5-1mm时测量精度0.03mm。
孔径大于1mm测量误差就相当大,解决的办法是在孔中放入钢球或尺寸精确的钢絲以减小通气截面积,即可提高检验精度到0.001mm,还可检验出孔的任意截面的几何形状误差,也不受孔口形状的影响。
2).环形间隙式气动塞规:气动塞规测量头部结构见图10-8,其中两个环形测量带之间有两个对称的并低于测量带的出气咀,这样气咀孔所在圆柱表面与环形测量帯表面,即形成两条窄的环形测量间隙。
此间隙大小影响空气流量,又直接返映到测量仪上,即可读出孔的尺寸。
它的缺点是环形间隙不能返咉孔的局部情况,所以孔的形状误差无法测出。
3).气咀端面间隙式气动量规:它是利用两个气咀孔口端面与零件壁之间的间隙大小来确定空气的流量,小尺寸的气咀孔是直接在塞规壁上钻孔出,并在孔口边加工出环形槽与纵向槽相通。
也有在孔边做横向与纵槽,形成方块形孔口端。
直经大些的气动量规则在量规体上压人两个气咀,给加工带来很大方便。
见图10-9。
测量直经孔在3-9mm的气动量规做成整体。
9-30mm用的气动量规,做成分体插头式,应注意锥体的密封性。
30-100mm通常制成三件体形,头部与量规体以锥形螺纹联接,接软管的尾部以锥体插入量规体内。
100mm以上的气动量规制成非全圆的十字形。
为了使量规能顺利进入孔内,量规最前端都位要加一段导向,其直经略小于量规测量体部分,但应尽量缩小出气孔到端面的距离,以达到尽量能测量靠近盲孔的底部。
还有一种如图10-10帯弹性钢球的导向装置,也可以得到稳定测量结果。
图10-12是具有稳定套筒的气动量规,使用时套筒1顶在零件上,自由推动量规可以稳定的进入零件,退出时量头又进入套筒内,这样气流变化不大,使量仪始终稳定在一定范围,克服了量仪指示波动大的缺点,从而提高了检验效率。
图10-13是量规的量头接触零件表面的结构,量头尾部端面与量规体内d1=(d2*Z)开立方d1-节气咀直径:d2-量头喷咀直径;Z-喷咀与零件壁径向间隙。
的气咀形成一定的间隙,量头在零件孔尺寸变动时,影响气咀处的间隙变化,又直接影响气体的流量,从而返映到量仪指示器上而得出则量结论。
气咀与量头的间隙可以用螺钉8与7调整,再用止动螺钉固定。
弹性钢珠可保征量规在孔中稳定。
接触式气动量规受测量力、磨损等影响。
所以它不能被广范应用。
为了克服测量时与不测量时空气流量变化大,而影响量仪指示器稳定时间长的缺点,常在量规内增如图10-13所示设节气咀,以控测不工作时空气流量过大,使量仪指示波动过大,用节气咀可以节省空气百分之九十,也可以实现在一台空气稳定器上联接较多的量仪。
4)、几种典型气动量规结构尺寸,高压气动量仪用气动量规结构尺寸图10-15表10-1图10-16 (1) 表10-2注:直径D1尺寸比被检验的零件孔径最小尺寸,小0.005-0.1mm。
低压气动量仪用气动量规结构尺寸图10-16(2)表10-3表中*所示为不均匀刻度,其它为平均传动比。
3.轴用气动量规结构:检验零件外经的气动量规有环规形和卡规形,图10-17是气动环规的典形结构。
环规体内、外有件1、3两个环组成,中间有环形气道,内环对衬装有两气咀4,它的端面略大于内环3的内径,可以达到气咀端面不磨损并可提高测量稳定性。
低压量仪上用的气动环规,技术参数同样按零件公差在表10-3中迭取。
由于气动环规制造困难,一般用于零件直经大于10mm。
外直经用气动卡规常被用在要求自动检验生产线上。
由于外直经用通用量具检验很方便又经济,所以气动环规与气动卡规应用并不普遍。
测量20毫米以下的气动环规和卡规的气咀端面为平的,20毫米以上则制成曲率半经与零件相同的曲面。
气咀也常制成可调整经向尺寸的组装件。
检验圆柱零件的稜度也可用气动环规见图10-18。
它有一个气咀加两个支脚的a 形,三个气咀的b形和六个气咀的C形。
检验时a、b两形转180度,而c形只需转90度即可,它可以提高效率,减少量仪惯性造成的误差。
同样气动环规还可以检验楕圆度。
4.通用气动量杆:接触式气动量杆是固定在检验支座上使用。
它配合七万倍传动比的量仪可满意的完成很多检测工作,其测量误差可小于0.2微米。
它不需要特制校准件而用块规校准量仪即可。
1)、气动量杆的结构:带微调进给的气动量杆见图10-19,测量杆1可在青铜套筒2精确配合的导向孔内移动,为防止测量杆1转动,杆上有键槽,用螺钉3限位。
测量杆上端的托盘与套筒2的上端研磨成严密配合,套筒2压在管子5内。
管子5上端拧入软管接头6,弹簧4产生测量压力,弹簧把测量杆1上的托盘压在套筒2的端面上,起关闭活门的作用。
空气通过活门形成的环形间隙流向管7上的经向孔排出。
调整尺寸是拧动管子7外面的罩帽8来实现的,管子7上刻有從向刻线,在罩帽圆周斜面上刻有100条刻度线。
如螺距为5毫米,转一个刻度量杆移动5微米。
螺钉3起到键的作用,限制管子5和7不产生旋转。
弹簧始终保持与件6的端面和罩帽8的底部紧密接触。
拧紧弹簧螺帽10即固定了量杆的位置。
量杆管子7固定在测量支柱上。
此量杆很适合低压精确的零件检验。
2)、球形活门气动量杆,见图10-20。
其壳体1内装有被件3压紧的套筒2,套筒2上有个磨光的锥形坑,钢球4被弹簧5顶在坑内。
测量杆7在精确的导孔中移动,量仪的空气径接管头6进入。
测量时测量杆上端将钢球顶起,打开活门开启空气通路。
这种量杆测量范围、灵敏度匀与气咀尺寸、钢球直经(通常为12毫米),套筒上的圆坑锥度和气动系统各参数有关。
3)、小形气动量杆:多部位测量使用如圆10-12型气动量杆。
它的外径只有8毫米,量杆1在导向套筒2和3内移动,套简2压装在管子6中,套筒3以螺纹装在管子6内,以便调整压力。
套筒4与测量杆上的凸肩组成一个活门。
测量杆上端开四个纵向槽为空气通顺利通向活门,再流向6上的两个径向排气孔到大气中。
弹簧和空气压力之和组成测量力。