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工具显微镜的数显技术改造
工具显微镜的数显技术改造
万能工具显微镜 可以测量零件的长度、角度、螺纹等诸多几何量参数,是长度计量检测中使用*多的一种测试仪器,因此广泛应用于机械加工业的各类企业。但随着现代工业的发展以及科技的进步,传统的老式万工显已难以满足要求,因此很有必要对其进行技术改造。
一、 数显系统的改型
根据用户多年在设备中应用光栅、磁栅以及球栅数显系统的经验,比较不同数显系统的特点并通过性能和精度检测,选择 KG1 型高精度光栅数显系统。该系统具有制造精度高、稳定性好、可靠性好以及安装简单、调试方便、对环境要求不高等优点,适合用于万工显的改造。
根据 JX7 型万工显的测量范围为纵坐标 200mm 、横坐标 100mm ,选用 KG1 型测量范围 250mm 和测量范围 100mm 两根光栅;选用配套的 GS-2000 型两轴数显表(*小分辨率为 0.2 μ m ),它具有传感器的接口,可与 KG1 型原装计量传感器进行配套。
二、数显系统的安装
由于加装数显系统必须在不影响仪器原有光学系统的前提下进行,所以采用图 1 所示安装方案:将 250mm 的长磁尺安装在纵向导轨的右侧(左侧是仪器原有的玻璃刻度尺),因安装位置所限右侧须加装一个支承块,用来固定光栅的右端; 100mm 的光栅安装在横向导轨的**(图 1B 处)。按照说明书上的安装技术条件,分别将两个尺子安装基面调整到与纵、横向导轨运动方向(水平方向和垂直方向)平行,其平行度〈 0.1mm (通常安装时都能方便地调整到 0.05mm 以内)。
三、数显系统的调试
纵坐标的调试:取下一起纵向导轨上的玻璃工作台,将一块 200mm 的 3 等量块两端分别研上 10mm 的量块附件,将其安装在纵向导轨刮研基面=,使其与光栅尺安装在同一直线上,以减少阿贝误差。再用安装在仪器横向滑架上的计量传感器测头与量块的一端接触,此时数显表开始计数,然后移动纵向导轨使传感器测头与量块的另一端接触,在接触的瞬间数显表停止计数并保持数据。数显表的显示值与量块的实际尺寸之差就是数显系统的差值。该差值若小于 3 μ m 则不必修正,若大于 3 μ m 时可根据差值的大小通过数显表的误差补偿系统进行线性补偿,可使误差小于规定的数值甚至接近于零。
以同样的方法用 100mm 的量块对横坐标进行调试,此不赘述。
四、数显系统的检定
根据万工显检定规程中的相关规定,需要检定读数装置的示值误差、读数装置的回程误差和示值误差。
( 1 ) 读数装置的示值误差检定
对数显系统来说,读数装置的示值误差就是数显表的*小分辨率,即± 0.5 μ m ,无须检定。
( 2 )读数装置的示值误差的检定(相当于磁栅尺的重复性)
光栅尺读数装置就其构造和原理来说是没有回程误差的,当然这需要很高的工艺水平做保证。通过用 0.1 μ m 的电感测微仪反复测试,光栅尺读数装置的回程误差*大不超过 0.5 μ m 。
( 3 )示值误差的检定(相当于磁栅尺的准确性)
用检定极限误差不大于 0.5 μ m 的玻璃刻度尺作为标准,按照规程规定的条件方法对纵、横向分别进行检定;若没有玻璃刻度尺,可用万工显原有的刻度尺与光栅尺进行比较检定,并用仪器原有的示值误差进行修正,以确定光栅尺各被检点的实际误差,若有超差再用线性补偿系统进行补偿。
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