تصنيف أدوات القياس
أداة القياس هي أداة ذات شكل ثابت تستخدم لإعادة إنتاج أو توفير قيمة معروفة واحدة أو أكثر. وفقًا للاستخدامات المختلفة، يمكن تقسيم أدوات القياس إلى الفئات التالية:
1. أدوات قياس ذات قيمة واحدة
أدوات القياس التي يمكن أن تعكس قيمة واحدة فقط. يمكن استخدامها لمعايرة وضبط أدوات القياس الأخرى أو المقارنة مباشرة مع القيمة المقاسة كمعيار، مثل كتل القياس، وكتل قياس الزاوية، وما إلى ذلك.
2. أدوات قياس متعددة القيم
أدوات القياس التي يمكن أن تعكس مجموعة من القيم المتشابهة. يمكنهم أيضًا معايرة وضبط أدوات القياس الأخرى أو المقارنة مباشرة مع القيمة المقاسة كمعيار، مثل مساطر الخط.
3. أدوات القياس الخاصة
أدوات القياس المستخدمة خصيصًا لاختبار معلمة معينة. تشمل الأجهزة الشائعة ما يلي: مقاييس الحد الملساء لاختبار الثقوب أو الأعمدة الأسطوانية الملساء، ومقاييس الخيوط للحكم على مؤهلات الخيوط الداخلية أو الخارجية، وقوالب الفحص للحكم على مؤهلات التشكيلات السطحية للأشكال المعقدة، والمقاييس الوظيفية لاختبار دقة التجميع عن طريق محاكاة قابلية التجميع ، إلخ.
4. أدوات القياس العامة
في بلدي، عادةً ما تسمى أدوات القياس ذات الهياكل البسيطة نسبيًا بأدوات القياس العامة. مثل الفرجار الورنية، والميكرومتر الخارجي، ومؤشرات الاتصال، وما إلى ذلك.
02
مؤشرات الأداء الفني لأدوات القياس
1. القيمة الاسمية لأدوات القياس
القيمة المحددة على أداة القياس للإشارة إلى خصائصها أو لتوجيه استخدامها. مثل الحجم المحدد على كتلة القياس، الحجم المحدد على المقياس، الزاوية المحددة على كتلة قياس الزاوية، إلخ.
2. قيمة التخرج
الفرق بين القيمتين الممثلة بمقياسين متجاورين (قيمة الوحدة الدنيا) على مقياس أداة القياس. على سبيل المثال، إذا كان الفرق بين القيم الممثلة بمقياسين متجاورين على الأسطوانة التفاضلية للميكرومتر الخارجي هو {{0}}.01mm، فإن قيمة التخرج لأداة القياس هي 0.01mm. قيمة التخرج هي الحد الأدنى لقيمة الوحدة التي يمكن قراءتها مباشرة بواسطة أداة القياس. وهو يعكس دقة القراءة ويوضح أيضًا دقة القياس لأداة القياس.
3. نطاق القياس
المدى من الحد الأدنى إلى الحد الأعلى للقيمة المقاسة التي يمكن قياسها بواسطة أداة القياس ضمن حالة عدم اليقين المسموح بها. على سبيل المثال، نطاق قياس الميكرومتر الخارجي هو 0-25mm، 25-50mm، وما إلى ذلك، ونطاق قياس المقارنة الميكانيكية هو 0-180mm.
4. قياس القوة
أثناء قياس التلامس، يتم قياس ضغط التلامس بين مسبار أداة القياس والسطح المقاس. الكثير من قوة القياس سوف تسبب تشوهًا مرنًا، وقوة القياس الصغيرة جدًا ستؤثر على استقرار جهة الاتصال.
5. خطأ في الإشارة
الفرق بين بيان أداة القياس والقيمة الحقيقية للقيمة المقاسة. خطأ الإشارة هو انعكاس شامل للأخطاء المختلفة لأداة القياس نفسها. لذلك، يختلف خطأ الإشارة باختلاف نقاط العمل ضمن نطاق إشارة الجهاز. بشكل عام، يمكن استخدام كتلة قياس أو معيار مترولوجي آخر بدقة مناسبة لمعايرة خطأ الإشارة لجهاز القياس.
03
اختيار أدوات القياس
قبل كل قياس، من الضروري اختيار أدوات القياس وفقًا للخصائص الخاصة للأجزاء المقاسة. على سبيل المثال، يمكن استخدام الفرجار ومقاييس الارتفاع والميكرومتر ومقاييس العمق للطول والعرض والارتفاع والعمق والقطر الخارجي وفرق الخطوة؛ يمكن استخدام الميكرومتر والفرجار لأقطار العمود؛ يمكن استخدام مقاييس التوصيل، ومقاييس الكتلة، ومقاييس المحسس للثقوب والفتحات؛ يمكن استخدام المساطر المربعة لقياس استقامة الأجزاء؛ يمكن استخدام مقاييس R لقياس قيم R؛ يمكن استخدام ثلاثي الأبعاد وثنائي الأبعاد عند قياس التفاوتات الصغيرة، ومتطلبات الدقة العالية، أو عند حساب تفاوتات الشكل والموضع؛ يمكن استخدام أجهزة اختبار الصلابة لقياس صلابة الفولاذ.
1. تطبيق الفرجار
يمكن للفرجار قياس القطر الداخلي، والقطر الخارجي، والطول، والعرض، والسمك، وفرق الخطوة، والارتفاع، وعمق الأشياء؛ الفرجار هي أدوات القياس الأكثر استخدامًا وملاءمة، وهي أدوات القياس الأكثر استخدامًا في موقع المعالجة.
الفرجار الرقمي:
الدقة 0.01 مم، تستخدم لقياس الأبعاد بتفاوتات صغيرة (دقة عالية).
صورة
بطاقة الجدول:
الدقة 0.02 مم، تستخدم لقياس الحجم التقليدي.
صورة
الورنية الفرجار:
الدقة 0.02 مم، تستخدم لقياس الآلات التقريبية.
صورة
قبل استخدام الفرجار، تحتاج إلى إزالة الغبار والأوساخ باستخدام ورق أبيض نظيف (استخدم سطح القياس الخارجي للفرجار لتثبيت الورق الأبيض ثم اسحبه للخارج بشكل طبيعي، كرر 2-3 مرات).
ملحوظة:
1. عند استخدام الفرجار للقياس، يجب أن يكون سطح قياس الفرجار موازيًا أو متعامدًا مع سطح قياس الجسم المراد قياسه قدر الإمكان؛
2. عند استخدام قياس العمق، إذا كان الكائن المراد قياسه له زاوية R، فمن الضروري تجنب زاوية R ولكن بالقرب من زاوية R، ويجب أن يظل مقياس العمق والارتفاع المقاس عموديًا قدر الإمكان؛
3. عند قياس الأسطوانة باستخدام الفرجار، من الضروري التدوير والقياس في المقاطع للحصول على القيمة القصوى؛
نظرًا لاستخدام الفرجار بشكل متكرر، يجب إجراء أعمال الصيانة على أفضل وجه. بعد الاستخدام اليومي، يجب مسحه وتنظيفه ووضعه في الصندوق. قبل الاستخدام، يجب التحقق من دقة الفرجار باستخدام كتلة قياس.
2. تطبيق الميكرومتر
صورة
قبل استخدام الميكرومتر، تحتاج إلى إزالة الغبار والأوساخ باستخدام ورق أبيض نظيف (استخدم الميكرومتر لقياس سطح التلامس وسطح المسمار، وأمسك الورقة البيضاء ثم اسحبها للخارج بشكل طبيعي، كرر 2-3 مرات)، ثم قم بلف المقبض، وعندما يكون سطح التلامس وسطح المسمار على وشك التلامس، استخدم الضبط الدقيق بدلاً من ذلك. عندما يكون السطحان على اتصال تام، اضبطهما على الصفر ويمكنك القياس.
عند قياس الأجهزة باستخدام ميكرومتر، اضبط المقبض، وعندما تكون على وشك لمس قطعة العمل، استخدم مقبض الضبط الدقيق لتثبيتها. عندما تسمع ثلاثة أصوات نقر، انقر، انقر، توقف، واقرأ البيانات من العرض أو المقياس.
عند قياس المنتجات البلاستيكية، ما عليك سوى قياس سطح التلامس والمسمار حتى يلامس المنتج برفق.
عند قياس قطر العمود بالميكرومتر، قم بقياس اتجاهين على الأقل وقياس القيمة القصوى في المقاطع. بالنسبة للميكرومتر قيد القياس، يجب الحفاظ على سطحي التلامس نظيفين في جميع الأوقات لتقليل أخطاء القياس.
3. تطبيق مقياس الارتفاع
يستخدم مقياس الارتفاع بشكل أساسي لقياس الارتفاع والعمق والتسطيح والعمودي والتركيز والمحور والاهتزاز السطحي واهتزاز الأسنان والعمق وقياس الارتفاع، تحقق أولاً مما إذا كان المسبار وأجزاء الاتصال فضفاضة.
صورة
4. تطبيق مقياس المحسس
قياس التسطيح:
ضع الجزء على المنصة، واستخدم مقياس المحسس لقياس الفجوة بين الجزء والمنصة (ملاحظة: يجب الحفاظ على مقياس المحسس والمنصة في حالة محكمة دون وجود فجوة أثناء القياس)
صورة
قياس الاستقامة:
ضع الجزء على المنصة وقم بتدويره لدائرة واحدة، واستخدم مقياس الاستشعار لقياس الفجوة بين الجزء والمنصة.
صورة
قياس الانحناء:
ضع الجزء على المنصة، واختر مقياس المحسس المقابل لقياس الفجوة بين الجانبين أو منتصف الجزء والمنصة.
صورة
القياس العمودي:
ضع جانبًا واحدًا من الزاوية اليمنى للصفر المراد قياسه على المنصة، واترك المسطرة المربعة قريبة منه على الجانب الآخر، واستخدم مقياس الاستشعار لقياس أقصى فجوة بين الجزء والمسطرة المربعة.
صورة
5. تطبيق مقياس التوصيل (مقياس الإبرة):
تنطبق على قياس القطر الداخلي وعرض الفتحة وفجوة الثقب.
صورة
عندما يكون قطر الثقب للجزء كبيرًا ولا يوجد مقياس إبرة مناسب، يمكن تداخل مقياسين سدادين وتثبيتهما على الكتلة المغناطيسية على شكل V للقياس في اتجاه 360- درجة لمنع الارتخاء وتسهيل القياس.
صورة
قياس الثقب الداخلي: عند قياس قطر الثقب، يكون الاختراق مؤهلاً، كما هو موضح في الشكل أدناه.
صورة
ملحوظة: عند قياس مقياس القابس، يجب إدخاله عموديًا، وليس بشكل غير مباشر.
صورة
6. أداة قياس الدقة: عنصر ثانوي
العنصر الثانوي هو أداة قياس عدم الاتصال عالية الأداء وعالية الدقة. لا يتصل عنصر الاستشعار في أداة القياس مباشرة بسطح الجزء المقاس، لذلك لا توجد قوة قياس ميكانيكية؛ ينقل العنصر ثنائي الأبعاد الصورة الملتقطة إلى بطاقة الحصول على بيانات الكمبيوتر من خلال كابل البيانات عن طريق الإسقاط، ثم يقوم البرنامج بتكوين صورة على شاشة الكمبيوتر؛ يمكنه قياس العناصر الهندسية المختلفة (النقاط، الخطوط، الدوائر، الأقواس، القطع الناقص، المستطيلات)، المسافات، الزوايا، التقاطعات، تفاوتات الشكل والموضع (الاستدارة، الاستقامة، التوازي، العمودي، الميل، الموضع، التركيز، التماثل) على الأجزاء ، ويمكن استخدامه أيضًا لمخرجات CAD لرسم كفاف ثنائي الأبعاد. لا يمكن ملاحظة محيط قطعة العمل فحسب، بل يمكن أيضًا قياس الشكل السطحي لقطع العمل غير الشفافة.
صورة
قياس العناصر الهندسية التقليدية:
الدائرة الداخلية في الجزء الموجود في الشكل أدناه هي زاوية حادة ولا يمكن قياسها إلا عن طريق الإسقاط.
صورة
مراقبة سطح معالجة القطب:
عدسة العنصر ثنائي الأبعاد لها وظيفة التكبير. فحص الخشونة بعد معالجة القطب الكهربائي (صورة تكبير 100 مرة)
صورة
قياس الأخدود العميق صغير الحجم:
صورة
كشف البوابة:
أثناء معالجة القالب، غالبًا ما تكون هناك بعض البوابات مخفية في الأخدود، ولا يمكن لأجهزة الكشف المختلفة قياسها. في هذا الوقت، يمكنك استخدام الطين المطاطي للالتصاق على الفم المطاطي، وسيتم طباعة شكل الفم المطاطي على الطين المطاطي. ثم استخدم العنصر الثاني لقياس حجم طبعة الطين المطاطي للحصول على حجم البوابة.
صورة
ملحوظة: نظرًا لعدم وجود قوة ميكانيكية عند القياس بالعنصر الثاني، حاول استخدام العنصر الثاني لقياس المنتجات الرقيقة واللينة.
7. أدوات قياس الدقة: أجهزة قياس ثلاثية الأبعاد
خصائص أدوات القياس ثلاثية الأبعاد عالية الدقة (يمكن أن تصل إلى مستوى ميكرومتر)؛ تعدد الاستخدامات (يمكن أن يحل محل مجموعة متنوعة من أدوات قياس الطول) ؛ يمكن استخدامها لقياس العناصر الهندسية (بالإضافة إلى قياس العناصر التي يمكن قياسها بأدوات قياس ثنائية الأبعاد، يمكنها أيضًا قياس الأسطوانات والمخاريط)، وتفاوتات الشكل والموضع (بالإضافة إلى قياس تفاوتات الشكل والموضع التي يمكن قياسها بواسطة أدوات القياس ثنائية الأبعاد، فإنه يشمل أيضًا الأسطوانية، والتسطيح، وملامح الخط، وملامح السطح، والمحورية)، والأسطح المعقدة. طالما يمكن أن يصل مسبار أداة القياس ثلاثية الأبعاد، يمكن قياس أبعاده الهندسية ومواقعه النسبية، وملامح السطح؛ ويمكن إكمال معالجة البيانات بمساعدة أجهزة الكمبيوتر؛ بفضل دقتها العالية ومرونتها العالية وقدراتها الرقمية الممتازة، أصبحت وسيلة مهمة وأداة فعالة لمعالجة القوالب الحديثة وضمان الجودة.
صورة
يتم تعديل بعض القوالب بدون رسومات ثلاثية الأبعاد. يمكن قياس القيم الإحداثية لكل عنصر ومحيط الأسطح غير المنتظمة، ومن ثم تصديرها ببرامج الرسم وتحويلها إلى رسومات ثلاثية الأبعاد بناءً على العناصر المقاسة، والتي يمكن معالجتها وتعديلها بسرعة ودقة (بعد ضبط الإحداثيات ، يمكن قياس القيم الإحداثية لأي نقطة).
صورة
استيراد النموذج الرقمي ثلاثي الأبعاد وقياس المقارنة: بالنسبة للأجزاء النهائية، من أجل تأكيد الاتساق مع التصميم أو العثور على ملاءمة غير طبيعية أثناء تجميع قالب التركيب، عندما لا تكون بعض ملامح السطح المنحني أقواسًا أو قطع مكافئة، ولكن بعض الأسطح المنحنية غير المنتظمة، من المستحيل قياس العناصر الهندسية. يمكن استيراد النموذج ثلاثي الأبعاد ومقارنته بالأجزاء لفهم خطأ المعالجة؛ نظرًا لأن القيمة المقاسة هي قيمة الانحراف من نقطة إلى نقطة، فمن الملائم إجراء تصحيحات وتحسينات سريعة وفعالة (البيانات الموضحة في الشكل أدناه هي الانحراف بين القيمة المقاسة والقيمة النظرية).
صورة
8. تطبيق اختبار الصلابة
تشمل أجهزة اختبار الصلابة شائعة الاستخدام جهاز اختبار صلابة روكويل (الموجود على الطاولة) واختبار صلابة ليب (المحمول). وحدات الصلابة شائعة الاستخدام هي Rockwell HRC وBrinell HB وVickers HV.
صورة
اختبار صلابة روكويل HR (اختبار صلابة الفوق):
تتمثل طريقة اختبار صلابة روكويل في استخدام مخروط ماسي بزاوية قمة تبلغ 120 درجة أو كرة فولاذية بقطر 1.59/3.18 مم للضغط على سطح المادة قيد الاختبار عند حمل معين، وتكون صلابة المادة هي تحسب من عمق المسافة البادئة. وفقًا لصلابة المادة، يمكن تقسيمها إلى ثلاثة مقاييس مختلفة للإشارة إلى HRA وHRB وHRC.
HRA هي الصلابة التي يتم الحصول عليها باستخدام حمولة 60 كجم وإيندينتر مخروطي الماس، وتستخدم للمواد ذات الصلابة العالية للغاية. على سبيل المثال: كربيد الأسمنت.
HRB هي الصلابة التي يتم الحصول عليها باستخدام حمولة 100 كجم وكرة فولاذية صلبة بقطر 1.58 مم، وتستخدم للمواد ذات الصلابة الأقل. على سبيل المثال: الصلب الملدن، الحديد الزهر، وما إلى ذلك، سبائك النحاس.
HRC هي الصلابة التي يتم الحصول عليها باستخدام حمولة 150 كجم وإيندينتر مخروطي الماس، وتستخدم للمواد ذات الصلابة العالية جدًا. على سبيل المثال: الفولاذ المقسى، والفولاذ المقسى، والفولاذ المروي والمقسى، وبعض الفولاذ المقاوم للصدأ.
صلابة فيكرز HV (أساسًا لقياس صلابة السطح):
مناسبة للتحليل المجهري. اضغط على سطح المادة بحمولة أقل من 120 كجم وإحداث مسافة مخروطية مربعة الشكل بزاوية قمة تبلغ 136 درجة، وقياس الطول القطري للمسافة البادئة. إنها مناسبة لتحديد الصلابة لقطع العمل الكبيرة والطبقات السطحية العميقة.
صلابة Leeb HL (اختبار الصلابة المحمول):
صلابة ليب هي طريقة لاختبار الصلابة الديناميكية.
يتم تعريف نسبة سرعة الارتداد لجسم تأثير مستشعر الصلابة عندما يؤثر على قطعة العمل إلى سرعة التأثير عندما يكون بعيدًا عن سطح قطعة العمل بمقدار 1 مم مضروبًا في 1000 على أنها قيمة صلابة ليب.
المزايا: لقد قام جهاز اختبار صلابة Leeb الذي تم تصنيعه وفقًا لنظرية صلابة Leeb بتغيير طريقة اختبار الصلابة التقليدية. نظرًا لأن مستشعر الصلابة صغير مثل القلم، فيمكن حمل المستشعر في اليد لاختبار صلابة قطعة العمل مباشرة في اتجاهات مختلفة في موقع الإنتاج، وهو أمر يصعب على أجهزة اختبار صلابة سطح المكتب الأخرى القيام به.
