Le pied à coulisse, en tant qu'outil de mesure le plus couramment utilisé dans le domaine de la fabrication mécanique, est simple
à utiliser et largement appliqué dans la mesure du diamètre extérieur. Cependant, il présente encore de nombreuses limitations techniques inhérentes.
Avec l'augmentation des exigences de précision dans la fabrication moderne, les inconvénients de la mesure du diamètre extérieur au pied à coulisse sont devenus de plus en plus évidents, affectant la précision et
la fiabilité des résultats de mesure. La précision de mesure d'un pied à coulisse vernier standard est de ±0,02
millimètres, tandis que celle d'un pied à coulisse numérique peut atteindre ±0,01millimètres. Cependant, dans les applications réelles,
elle est affectée par de multiples facteurs tels que les compétences opérationnelles, les conditions environnementales et les caractéristiques de la pièce,
et l'erreur de mesure réelle dépasse souvent la plage de précision théorique.I. La raison fondamentale de la limitation de la précision de mesure1. Les erreurs opérationnelles humaines sont le principal inconvénient de l'utilisation de pieds à coulisse pour mesurer le diamètre extérieur.
Le contrôle
de
la force de mesure affecte directement la précision des résultats de mesure. La force de mesure standard doit
être contrôlée dans la plage de 8 à 12 Newtons, mais il est difficile de maintenir une force de mesure constante en opération
réelle. Une variation de 1 Newton de la force de mesure peut entraîner une erreur de mesure de 0,005 à 0,01
millimètres. Surtout lors de la mesure de pièces à parois minces ou de matériaux mous, une force de mesure excessive peut provoquer
la déformation de la pièce, affectant gravement la précision de la mesure.2. Les erreurs de lecture sont des défauts techniques inhérents au pied à coulisse vernier. La subjectivité des yeux humains lors de la lecture des
traits d'échelle conduit à des résultats de mesure incohérents. La valeur de lecture minimale du vernier principe est de 0,02
millimètres, mais la lecture réelle est affectée par des facteurs tels que les conditions d'éclairage, les angles d'observation et la vision de l'opérateur.
La différence de lecture pour la même taille par différents opérateurs peut atteindre 0,03 à 0,05 millimètres.
Ce type d'erreur de lecture humaine est inacceptable dans les mesures de précision.3. La limitation de la zone de contact conduit à une représentativité insuffisante des résultats de mesure.
La zone de contactentre les mâchoires du pied à coulisse et la pièce est généralement de quelques millimètres carrés seulement. Pour les pièces avec une surface élevée
rugosité ou défauts locaux, un léger changement de la position des points de contact
peut entraîner des mesures différentesrésultats. L'erreur de circularité et l'erreur d'ellipticité réelles des pièces à section transversale circulaire
ne peuvent pas être reflétées avec précision par une mesure ponctuelle. Une mesure multipoint
est nécessaire pour obtenir des paramètres géométriques fiables.II. L'impact des conditions environnementales sur la précision de la mesure
1. La variation de température est un facteur environnemental important affectant la précision des mesures au pied à coulisse. Le
coefficient de dilatation thermique des matériaux métalliques provoque des changements de dimensions avec la température. Le linéaire
coefficient d'expansion
de l'acier est d'environ 11×10^-6/℃. Une température
variation de 10℃ entraînera une variation de 0,011 mm dans
une dimension de 100 mm. Les fluctuations de l'atelier température ambiante, transfert de la température de la main de l'opérateur, et résiduelle
chaleur du traitement de la pièce peuvent tous affecter la précision des résultats de mesure. 2. L'humidité et les polluants ont un impact négatif sur la précision de la mesure au pied à coulisse, en particulier dans les environnements de production difficilesenvironnements de production. Les fluides de coupe et les fluides de refroidissement restent à la surface de la pièce, formant un liquide film qui modifie l'état de contact réel et la référence de mesure. L'épaisseur du film d'huile de surface, allant
de 0,01 à 0,05 millimètres, est directement superposée
au résultat de la mesure. Pour obtenir des
données de mesure précises, la surface de la pièce doit
être soigneusement nettoyée.3. Les vibrations et les chocs peuvent provoquer des interférences dans les mesures de précision. Sur le site de production, le fonctionnement de la machineoutils et le mouvement des équipements lourds peuvent tous générer des vibrations.
En tant qu'outil de mesure portable, les pieds à coulisse sontparticulièrement sensibles aux interférences vibratoires. Lorsque l'amplitude de vibration dépasse 0,02 millimètres, elle
affectera de manière significative la stabilité de la lecture.
Pendant le processus de mesure, les tremblements de la main de l'opérateur seront également
transmis au résultat de la mesure, affectant la répétabilité et la précision de la mesure.III. Contraintes des caractéristiques de la pièce sur les résultats de mesure
1. Des différences significatives dans la qualité de la surface affectent la fiabilité des mesures au pied à coulisse. Les pics et les creux sur une surface rugueuse provoquent une incertitude dans les points de contact. Lorsque la rugosité de surface
Ra dépasse 1,6 micromètres, le caractère aléatoire de la forme géométrique microscopique sur la surface augmente la dispersion des
résultats de mesure.
L'erreur de mesure pour les surfaces rugueuses telles que les surfaces de moulage, les surfaces de forgeage et
les surfaces de soudure peut atteindre ±0,1 millimètres, dépassant de loin la
précision nominale du pied à coulisse.2. La complexité de la forme géométrique de la pièce limite le champ d'application du pied à coulisse.
Les formes géométriques non standard ne peuvent pas être mesurées avec précision. Les pièces avec des sections transversales elliptiques, des sections transversales polygonales,
et des sections transversales irrégulières nécessitent des mesures spécialisées méthodes et équipements. Le pied à coulisse ne peut mesurer que
les dimensions locales mais ne peut pas évaluer de manière exhaustive l'exactitude géométrique.
Pour les pièces avec des exigences de précision géométrique élevées, la représentativité des résultats de mesure au pied à coulisse est insuffisante.
3. La dureté et les propriétés élastiques des matériaux affectent la stabilité des résultats de mesure. Les matériaux mous subissent une déformation élastique ou plastique sous l'action de la force de mesure.
La mesure de matériaux tels quealliage d'aluminium, plastique et caoutchouc nécessite un contrôle spécial de la force de mesure. Pour les matériaux avec une dureté
inférieure à HB100, l'erreur de mesure peut
dépasser ±0,05 millimètres. Les caractéristiques de rebond des matériaux très
élastiques font que les résultats de mesure changent avec le temps, affectant ainsi la répétabilité des
données de mesure.IV. Limitations de la plage de mesure et de la flexibilité1. La plage de mesure est limitée par les dimensions structurelles du pied à coulisse et ne peut pas mesurer les pièces de grande taille
au-delà de la plage. La plage de mesure maximale des pieds à coulisse standard est généralement 150-300 millimètres. Pour mesurer le diamètre extérieur de grandes pièces, des
pieds à coulisse spécialisés de grande taille ou d'autres mesures
méthodes sont nécessaires.
Les dimensions des positions spéciales telles que les diamètres intérieurs des trous profonds, les diamètres inférieursdes trous borgnes et les largeurs des rainures ne peuvent pas être directement
mesurées à l'aide de pieds à coulisse ordinaires.2. Les contraintes sur les angles et les positions de mesure affectent la faisabilité de la mesure de certaines pièces.
Les pieds à coulisse doiventêtre perpendiculaires à la surface mesurée pour obtenir des résultats précis.
Pour les pièces de forme complexe, certaines pièces peuvent ne pas être positionnées avec précision par les pieds à coulisse.Un angle de mesure s'écartant de 5 degrés de la
direction verticale entraînera environ 0,4 % d'erreur de cosinus.
La mesure des pièces en conditions d'assemblage est souvent limitée par l'espace et ne peut pas atteindre les conditions de mesure idéales.
3. La capacité de mesure dynamique insuffisante restreint l'application des pieds à coulisse dans la production automatisée,
empêchant la réalisation de la mesure en ligne et de la surveillance en temps réel. La fabrication moderne nécessite une détection et une rétroaction rapides. Cependant, les pieds à coulisse ont des vitesses de mesure lentes et nécessitent
une opération manuelle, ne répondant ainsi pas aux exigences de rythme de production pour une grande efficacité. Les chaînes de production automatisées ont besoin de
systèmes de mesure intégrés. La nature manuelle des pieds à coulisse devient un goulot d'étranglement
pour l'efficacité de la production.
