零件表面光洁度对气动量仪测量结果影响研究

零件表面光洁度对气动量仪测量结果影响研究

张涛

西安双特智能传动有限公司710119

【摘要】本文通过选取不同表面光洁度的零件，使用气动量仪分别和外径千分尺、内径千分表进行测量对比实验，得出不同的零件表面光洁度下，气动量仪的准确度不同，为今后工艺技术人员考虑使用气动量仪测量时，提供了充分的选型依据。

【关键词】气动量仪光洁度测量准确度

在汽车制造业中，为了提高测量效率和准确性，我们通常会选择可测出数值、测量准确性好、可以在线测量的量具，比如气动量仪，带表卡规等量具。气动量仪是一种直径在线测量工具，它的测量方法属于比较测量法，测量原理是将直径方向的间隙信号转化为气体流量或压力信号，气测校感应的气体流量或压力变化的信号交由量仪本体来处理以玻璃管浮标或电子柱光柱的形式显示在刻度区间中，空气的流量与尺寸间隙的大小具有一定的比例关系，从而实现气动精密测量。按显示形式可分为浮标式气动量仪和电子柱式气电量仪。通过搭配不同的气动测头，可实现内径、外径、长度等特征的测量。随着工业4.0对智能化精密检测的要求，气动量仪在工业应用领域已有了突出的优势。但是通常在做MSA分析之前，我们需要进行初步筛选，这样可以大大地减少时间和成本。本文通过研究零件表面光洁度对气动量仪的准确度的影响为大家在今后的气动量仪选型提供充分的依据。

一、测量可操作性定义

二、执行测量

1.在执行测量之前首先对本次执行测量的操作者、质检员进行培训和考核确认，其次本次实验涉及的内径千分表、外径千分尺、气动量仪进行了校准和MSA，确保检测结果是可靠的。

2.选取外径磨削光洁度是Ra0.25的零件10件，车削光洁度是Ra0.8的零件10件，车削光洁度是Ra2.0的零件10件，标记好测量位置，分别用使用气动量仪和外径千分尺测量并记录数据，然后计算差值△=D(气动量仪)-D（外径千分尺）。

3.选取内径车削光洁度是Ra0.4的零件10件，铰削光洁度是Ra1.6的零件10件，镗削光洁度是Ra3.2的零件10件，标记好测量位置，分别用使用气动量仪和内径千分表测量并记录数据，然后计算差值△=D(气动量仪)-D（内径千分表）。

三、测量结果分析

1）根据以上数据分析可知，测外圆直径：外径千分尺测量值都比气动量仪测量值会大一点，测量偏差均分布在0线以下；测内圆直径，内径千分表测量值比气动量仪测量值会小一点，测量偏差分布在0线以上，具体原因分析如下：

由上图可知，受零件表面光洁度和气动量仪测量原理的影响，对于内孔测量，内径千分尺测量的点通常是最低点，而气动量仪测量的通常是最高点，内径千分表测量值比气动量仪测量值会小一点；对于外径测量，外径千分尺测量的点通常是最高点，而气动量仪测量的通常是最低点，所以外径千分尺测量值都比气动量仪测量值会大一点。

2）不同光洁度影响下，气动量仪与标准量具的测量偏差数据分析如下：

对于外径测量：磨外圆，粗糙度Ra=0.25，外径千分尺比气动量仪测量平均值大约0.0007mm；车外圆，粗糙度Ra=0.8，外径千分尺比气动量仪测量平均值大约0.004mm；车外圆，粗糙度Ra=2.0，外径千分尺比气动量仪测量平均值大0.0081mm；

对于内径测量：车内孔，粗糙度Ra=0.4，内径千分表比气动量仪测量平均值小0.0029mm；铰内孔，粗糙度Ra=1.6，内径千分表比气动量仪测量平均值小0.0071mm；镗内孔，粗糙度Ra=3.2，内径千分表比气动量仪测量平均值小0.0092mm

综上可知，受零件表面光洁度的影响，气动量仪测量内外圆会与标准量具测量结果存在偏差，在本实验研究的光洁度范围内呈现的趋势是：零件表面光洁度值越小（越好），偏差越小，光洁度值越大（越差），偏差越大。所以建议今后在选用气动量仪作为测量工具时，参考以上数据综合考虑零件表面的光洁度和尺寸公差来进行合理选型。

【参考文献】

《气动量仪》刘玉初编著北京：机械工业出版社1991