Les étriers Vernier sont parmi les instruments de mesure les plus utilisés dans les environnements d'usinage mécanique, et leur précision de mesure est influencée par divers facteurs.la force de serrage appliquée par l'opérateur est l'une des variables les plus facilement négligéesMême lorsque le même opérateur utilise le même étrier pour mesurer la même pièce, des différences de force de serrage peuvent entraîner des variations de lecture de dizaines de micromètres ou plus.Cet article analyse l'impact spécifique de la force de serrage sur la précision de mesure d'un point de vue physique et présente des techniques de contrôle des forces de mesure standard.
I. Principes physiques de l'impact de la force de pression sur la précision de mesure
1Lors de la mesure de l'étrier, l'opérateur pousse le cadre de l'étrier avec le pouce, ce qui fait approcher les mâchoires de mesure de la surface de la pièce.Jusqu'à ce que la surface de mesure des mâchoires entre en contact avec la pièce et applique une certaine pressionLorsqu'une force de pression est appliquée sur le cadre, le cadre génère un couple incliné sur la surface de guidage.entraînant une déviation de la position de mesure réelle des mâchoiresCette déviation est d'environ plusieurs micromètres sur un étrier vernier commun, et peut atteindre dix à vingt micromètres dans les cas où la longueur d'extension des mâchoires est grande.
2Pour les pièces à paroi mince et les pièces en matériau mou, la surface de la pièce subira également une déformation élastique sous l'action de la force de pressage.la pression de contact des mâchoires de mesure provoquera une dépression locale sur la zone mesuréeEn prenant comme exemple un tube en aluminium d'une épaisseur de paroi de 0,5 mm,lorsque l'on utilise la force de mesure conventionnelle pour mesurer le diamètre extérieur, la valeur de mesure peut être de plusieurs micromètres à plusieurs dizaines de micromètres inférieure à la taille réelle à l'état libre.plus l'erreur de mesure causée par cette déformation élastique sera évidente.
3La déformation élastique de l'étrier lui-même ne peut pas non plus être ignorée. Le corps de l'étrier est un élément structurel mince.le corps subira une légère déformation de flexionCette déformation élastique du corps de l'étrier se produit généralement dans la gamme d'échelle micrométrique,mais pour les pièces de précision avec une bande de tolérance étroite, il suffit déjà d'affecter la détermination de la qualification.l'erreur de mesure cumulée causée par la force de serrage varie entre 10 et 50 micromètres, en fonction des conditions de travail spécifiques.
II. Différences de sensibilité à la force de pression entre les différents types d'étriers
1L'étrier vernier est le plus sensible à la force de pression.Le cadre de l'étrier vernier repose sur des plaques de ressorts pour générer une certaine résistance au frottement afin de maintenir la stabilité de la positionL'opérateur doit juger de l'ampleur de la force de mesure par la sensation tactile.la force de pressage appliquée par différents opérateurs ou par le même opérateur dans différentes opérations varie considérablementDans les scénarios d'inspection par lots, la fréquence des tests est réduite de manière à réduire la répétabilité des résultats de mesure.la répétabilité de mesure de l'étrier vernier est généralement contrôlée dans une plage de plus ou moins vingt à trente micromètres, qui est déjà un niveau commun.
2L'étrier numérique a une structure qui est fondamentalement la même que l'étrier vernier, et la méthode de guidage du cadre est également la même.sa sensibilité à la force de pressage est similaire à celle de l'étrier vernierCependant, l'étrier numérique a une fonction de sortie de données,qui permet de juger si la force de pression est appropriée lors de la mesure en observant les variations des valeurs numériquesL'opérateur peut régler légèrement la force de pression avant et après la lecture de la valeur d'indication, observer la plage stable de la valeur numérique,et trouver ainsi la plage de force de mesure appropriéeCertains étriers numériques haut de gamme ont ajouté une fonction d'indication auxiliaire de mesure de la force, qui peut aider l'opérateur à contrôler la cohérence de la force de mesure.
3L'étrier de haute précision doté d'un dispositif de réglage fin présente certains avantages en ce qui concerne le contrôle de la force de serrage.Le dispositif de réglage fin entraîne le cadre à se déplacer lentement à travers une écrousée et une structure de visL'opérateur peut augmenter progressivement la force de serrage en tournant le bouton de réglage fin après avoir contacté la pièce,réduire les changements de pression soudains causés par les tremblements de la main ou les chocs instantanésCes étriers sont généralement associés à une force de verrouillage plus importante du châssis et l'effet de renversement du châssis sur la surface de guidage est relativement faible.La répétabilité globale des mesures de ce type d'étrier est meilleure que celle des étriers ordinaires.
III. Définition et champ d'application de la force de mesure standard
1Dans le domaine de la mesure de la longueur, la force de mesure standard est généralement définie comme 3 à 5 newtons.Cette valeur de force a été prouvée par la pratique de longue date qu'elle peut assurer que l'outil de mesure et la surface mesurée sont suffisamment en contact sans endommager la surface de la pièce à usinerDans cette plage de force de mesure, la déformation élastique et la profondeur d'indentation des outils de mesure en acier sont toutes dans des limites acceptables.Il n'existe pas de prescriptions numériques unifiées pour la force de mesure des étriers dans les normes internationales et les règlements nationaux de vérification métrologique.Cependant, les spécifications de fonctionnement recommandent généralement que les mâchoires de mesure ne doivent entrer en contact qu'avec la surface mesurée et avoir un certain sentiment de frottement.
2Dans les mesures précises, le contrôle de la force de mesure est plus strictement exigé.il est recommandé d'utiliser un étrier spécial équipé d'un dispositif de mesure de la force, ou utiliser une table de mesure de la force avec force de mesure réglable pour faciliter l'opération.La table de mesure de la force contrôle la force de contact des mâchoires de mesure par des ressorts précis ou des capteurs de force électroniques, et peut contrôler la fluctuation de la force de mesure à ± 0,5 Newton, améliorant considérablement la répétabilité des mesures.Cette précision de régulation de la force est une condition nécessaire pour assurer la fiabilité des mesures..
3Dans les opérations réelles sur place, il est difficile de contrôler avec précision la valeur de la force de mesure.la force de mesure peut être rendue constanteEn règle générale, la référence de référence pour la force de mesure est la force à laquelle les mâchoires de mesure glissent légèrement sur la surface de la pièce sans provoquer d'indentations évidentes.Pour les opérateurs débutants, ils peuvent d'abord pratiquer à plusieurs reprises sur des jauges standard pour ressentir les caractéristiques de la force de mesure standard, puis l'appliquer aux mesures réelles.L'étalonnage régulier de la sensation de la main avec un manomètre aide à maintenir la cohérence de la force de mesure.
