تا چه حد قدرت چسباندن یک کالیپر اندازه گیری بر دقت تاثیر می گذارد؟

کالیپر های ورنیه یکی از رایج ترین ابزارهای اندازه گیری در محیط های ماشینکاری مکانیکی هستند و دقت اندازه گیری آنها تحت تأثیر عوامل مختلف قرار می گیرد.نیروی فشرده سازی اعمال شده توسط اپراتور یکی از متغیرهای به راحتی نادیده گرفته شده استحتی زمانی که همان اپراتور از همان کالیپر برای اندازه گیری همان قطعه کار استفاده می کند، تفاوت در نیروی کلیمپ می تواند منجر به تغییرات خواندن ده ها میکرومتر یا بیشتر شود.این مقاله تأثیر خاص نیروی فشرده سازی بر دقت اندازه گیری را از منظر فیزیکی تجزیه و تحلیل می کند و تکنیک های کنترل نیروهای اندازه گیری استاندارد را معرفی می کند.

۱- اصول فیزیکی تاثیر نیروی فشار بر دقت اندازه گیری

1در طول اندازه گیری کالیپر، اپراتور با استفاده از انگشت بزرگ برای فشار دادن قاب کالیپر، باعث می شود که فک اندازه گیری به سطح قطعه کار نزدیک شود.تا زمانی که سطح اندازه گیری فک ها در تماس با قطعه کار و اعمال فشار خاصیدر طول این فرآیند، فاصله ای بین بدن کالیپر و قاب وجود دارد. هنگامی که نیروی فشار به قاب اعمال می شود، قاب یک گشتاور شیب دار در سطح راهنما تولید می کند،که منجر به انحراف در موقعیت واقعی اندازه گیری فک ها می شوداین انحراف تقریباً چندین میکرومتر در یک کالیپر معمولی ورنی است و می تواند در مواردی که طول تمدید فک ها بزرگ است، به ده تا بیست میکرومتر برسد.

2سطح قطعه کار نیز تحت اثر نیروی فشرده سازی دچار تغییر لچک می شود. برای قطعات دارای دیواره نازک و قطعات نرم،فشار تماس فک های اندازه گیری باعث کاهش محلی در ناحیه اندازه گیری می شود.، که در نتیجه مقدار اندازه گیری کوچکتر از اندازه واقعی است. به عنوان مثال یک لوله آلومینیومی با ضخامت دیواره 0.5 میلی متر را در نظر بگیرید.هنگامی که از نیروی اندازه گیری معمولی برای اندازه گیری قطر بیرونی استفاده می شود، مقدار اندازه گیری ممکن است چندین میکرومتر تا چندین ده میکرومتر کوچکتر از اندازه واقعی در حالت آزاد باشد.هرچه اشتباه اندازه گیری ناشی از این انحراف الاستیک آشکارتر باشد.

3. انحراف لاستیک خود کالیپر نیز نمی تواند نادیده گرفته شود. بدن کالیپر یک جزء ساختاری باریک است. هنگامی که قاب کالیپر تحت یک نیروی بزرگ قرار می گیرد،بدن دچار انحراف خم شدن کوچکی خواهد شد.، که باعث تغییر در رابطه باز و بسته شدن فک های اندازه گیری می شود. این انحراف لاستیک بدن کالیپر معمولاً در محدوده مقیاس میکرومتری رخ می دهد.اما برای قطعات دقیق با یک نوار تحمل باریک، برای تاثیر بر تعیین صلاحیت کافی است. با توجه به این سه اثر،خطای اندازه گیری تجمعی ناشی از نیروی فشرده سازی بین ۱۰ تا ۵۰ میکرومتر نوسان می کند.، بسته به شرایط کار خاص.

۲- تفاوت در حساسیت به نیروی فشار در میان انواع مختلف کالیپر

1. کليپ ورنير بالاترين حساسيت به فشار قدرت را داردقاب کالیپر ورنیر به صفحه های بهار متکی است تا مقاومت اصطکاک خاصی را برای حفظ ثبات موقعیت ایجاد کنداز آنجایی که کالیپر ورنیر مکانیزم محدود کننده نیروی را ندارد،نیروی فشاری که توسط اپراتورهای مختلف یا یک اپراتور در عملیات های مختلف اعمال می شود، به طور قابل توجهی متفاوت است.، که منجر به کاهش تکرار نتایج اندازه گیری می شود.تکرار پذیری اندازه گیری کالیپر ورنی معمولاً در محدوده ۲۰ تا ۳۰ میکرومتر کنترل می شود.، که در حال حاضر یک سطح مشترک است.

2. کالیپر دیجیتال دارای ساختاری است که اساساً مشابه کالیپر ورنی است و روش هدایت قاب نیز یکسان است. بنابراین،حساسیت آن نسبت به نیروی فشار شبیه به کالیپر ورنیه است.با این حال، کالیپر دیجیتال دارای یک عملکرد خروجی داده است.که به آن اجازه می دهد در قضاوت در مورد اینکه آیا نیروی فشار در طول اندازه گیری مناسب است با مشاهده تغییرات در مقادیر عددی کمک کند. اپراتور می تواند مقداری از نیروی فشار را قبل و بعد از خواندن مقدار شاخص تنظیم کند ، محدوده پایدار مقدار عددی را مشاهده کند ،و در نتیجه محدوده مناسب نیروی اندازه گیری را پیدا کنیدبرخی از کالیپر های دیجیتال پیشرفته دارای یک عملکرد نشان دهنده کمکی اندازه گیری نیروی هستند که می تواند به اپراتور کمک کند تا ثبات نیروی اندازه گیری را کنترل کند.

3. کلپر با دقت بالا با یک دستگاه تنظیم دقیق در کنترل نیروی چسبندگی مزایای خاصی دارد.دستگاه تنظیم دقیق راننده فریم به حرکت آهسته از طریق یک بادمجان خمیده و یک ساختار میله پیچ. کارگر می تواند به تدریج افزایش قدرت قفل با چرخش دکمه تنظیم دقیق پس از تماس با قطعه کار،کاهش تغییرات ناگهانی فشار ناشی از لرزش دست یا ضربه فوریچنین کالیپرها معمولاً با نیروی قفل بزرگتر قاب همراه هستند و اثر سرنگونی قاب بر روی سطح راهنما نسبتاً کوچک است.تکرار اندازه گیری کلی این نوع کالیپر بهتر از کالیپر های معمولی است.

III. تعریف و دامنه کاربرد نیروی اندازه گیری استاندارد

1در زمینه اندازه گیری طول، نیروی اندازه گیری استاندارد به طور کلی به 3 تا 5 نیوتن تعریف می شود.این ارزش نیروی توسط تمرین طولانی مدت ثابت شده است که می تواند اطمینان حاصل شود که ابزار اندازه گیری و سطح اندازه گیری بدون آسیب به سطح قطعه کار به اندازه کافی تماس دارنددر این محدوده نیروی اندازه گیری، شکستگی لاستیک و عمق سوراخ کردن ابزار اندازه گیری فولاد همه در محدوده های قابل قبول هستند.در استانداردهای بین المللی و مقررات تأیید متروولوژیکی داخلی هیچ الزامات عددی واحدی برای نیروی اندازه گیری کالیپر وجود ندارد.با این حال، مشخصات عملیات به طور کلی توصیه می شود که فک اندازه گیری فقط باید با سطح اندازه گیری تماس داشته باشد و احساس اصطکاک خاصی داشته باشد.

2در اندازه گیری های دقیق، کنترل نیروی اندازه گیری سختگیرانه تر مورد نیاز است.توصیه می شود از یک کالیپر اختصاصی مجهز به دستگاه اندازه گیری نیروی استفاده شود.، یا برای کمک به عملیات از یک جدول اندازه گیری نیروی با نیروی اندازه گیری تنظیم پذیر استفاده کنید.جدول اندازه گیری نیروی کنترل نیروی تماس فک اندازه گیری از طریق فواره های دقیق یا سنسورهای نیروی الکترونیکی، و می تواند نوسانات نیروی اندازه گیری را در محدوده ± 0.5 نیوتن کنترل کند و به طور قابل توجهی تکرار اندازه گیری را بهبود بخشد.این دقت کنترل نیروی یک شرط ضروری برای اطمینان از قابلیت اطمینان اندازه گیری است..

3در عملیات واقعی در محل، کنترل دقیق ارزش نیروی اندازه گیری دشوار است.نیروی اندازه گیری می تواند ثابت باشد.به طور کلی، معیار مرجع برای نیروی اندازه گیری نیرویی است که در آن فک های اندازه گیری به راحتی بر روی سطح قطعه کار بدون ایجاد شکاف های آشکار حرکت می کنند.برای اپراتورهای تازه کار، آنها ابتدا می توانند بارها و بارها بر روی اندازه گیری های استاندارد تمرین کنند تا ویژگی های نیروی اندازه گیری استاندارد را احساس کنند و سپس آن را به اندازه گیری های واقعی اعمال کنند.تنظیم منظم احساس دست با یک force gauge کمک می کند تا ثبات نیروی اندازه گیری را حفظ کند.