3 個(gè)專業(yè)提示：以下是形狀測量的工作方式

　　

確定工件的形狀是支持許多制造工藝的最基本測量之一。它分三個(gè)步驟進(jìn)行：形狀測量儀測量工件，專用軟件過濾數(shù)據(jù)，然后確定結(jié)果—實(shí)際上相當(dāng)簡單。但要確保您安全地掌握此流程，有幾個(gè)要點(diǎn)需要牢記。

提示 1：應(yīng)用正確的濾波器

要想正確評估測量數(shù)據(jù)，在軟件中選擇正確的濾波器是必不可少的先決條件。但如果未提供內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)或?yàn)V波器設(shè)置，我們建議采取以下行動(dòng)：首先決定您想用形狀測量儀執(zhí)行哪項(xiàng)測量任務(wù)—表面粗糙度檢驗(yàn)還是形狀測量。如果您想檢查工件的表面粗糙度，則使用短波長的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而將長波長的數(shù)據(jù)丟棄。如果是要進(jìn)行形狀測量，對涉及形狀的長波長數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和評估，短波長的數(shù)據(jù)則可以丟棄。

但對于所述的兩項(xiàng)測量任務(wù)，您必須考慮進(jìn)一步的差異。要測量表面粗糙度，濾波器設(shè)置以毫米或英寸為單位進(jìn)行定義。例如，如果將濾波器設(shè)置為 0.8 mm，這意味著小于 0.8 mm 的表面偏差將被接受為表面粗糙度，而大于 0.8 mm 的元素將不包括在結(jié)果中。

相比之下，舉例來說，用于圓度測量的形狀濾波器通常指定為角大小，但單位并不是角度，而是名為“每轉(zhuǎn)波數(shù)”（簡稱 UPR）的單位。許多用戶選擇 50 UPR 作為默認(rèn)值。這意味著該弧長是一個(gè)圓的 1/50，或一個(gè)圓形物體表面上對應(yīng)于7.2 度的一個(gè)截面。然而，弧長的變化類似于工件的直徑。

因此，您必須總是根據(jù)工件的直徑和后續(xù)功能選擇正確的濾波器。根據(jù)濾波器的選擇，形狀缺陷可能只包含粗粒度組件（工件為橢圓形或“三面等厚”），或者也包含細(xì)粒度組件，如更高頻的波紋度。

您可以根據(jù)直徑和應(yīng)用（例如，在 Mahr 學(xué)院的培訓(xùn)課程中，或者直接在 Mahr 形狀測試儀進(jìn)行的培訓(xùn)課中）獲得有關(guān)正確選擇濾波器的更多提示。

提示 2：選擇合適的測針大小

選擇測針時(shí)，您必須考慮待測組件的尺寸。這是因?yàn)閭鞲性敹说膫鞲星虮旧砭褪且粋€(gè)機(jī)械濾波器。因此，測針必須與工件尺寸以及每轉(zhuǎn)可測量的最大波數(shù)相對應(yīng)。如果在測量表面上行進(jìn)的測針元件過大，則無法以最佳方式插入實(shí)際輪廓的所有凹處。因此，測針不合適會(huì)導(dǎo)致對數(shù)據(jù)進(jìn)行不必要的機(jī)械濾波，從而導(dǎo)致測量結(jié)果失真。

順便說一句，VDI/VDE 測量和自動(dòng)化技術(shù)協(xié)會(huì)可以就正確測針元件的選擇標(biāo)準(zhǔn)向您提供建議：其指導(dǎo)方針 VDI/VDE 2631“形狀測量基礎(chǔ)”第 3 頁包含了有關(guān)如何選擇和使用正確測針元件的指南。對于 MarForm MMQ 500，正確測針元件的使用非常方便：其測桿單元一次最多可容納四個(gè)測桿，根據(jù)測量任務(wù)，無需任何操作員干預(yù)即可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)快速切換。

提示 3：精確對準(zhǔn)工件

在使用形狀測試儀測量工件的形狀和位置特性之前，必須先將其對準(zhǔn)：您可以在調(diào)心調(diào)平工作臺的幫助下，對其進(jìn)行傾斜和對中，使工件的軸與形狀測試儀的旋轉(zhuǎn)軸重合。這可以防止您測量實(shí)際并不存在的所謂形狀缺陷。例如，如果沒有正確對準(zhǔn)，則穿過傾斜圓柱體的切口可能會(huì)錯(cuò)誤地顯示為橢圓而不是圓。此外，正確對準(zhǔn)可防止探測點(diǎn)（理想情況下正好位于 X-Z 平面）在測量過程中發(fā)生偏移。

使用 MarForm MMQ 500 這樣具有自動(dòng)調(diào)心調(diào)平工作臺的形狀測試儀，您可以很有效地控制對準(zhǔn)誤差：由于對準(zhǔn)過程中的高精度，您可以忽略圓度測量中對誤差的影響。例如，外徑 50 mm 圓柱體上 5 μm 的典型殘余偏心會(huì)導(dǎo)致小于一納米的額外圓度偏差。對于其他特征，特別是與位置相關(guān)的特征，或直徑較小的組件，對準(zhǔn)誤差的影響可能更大。但也確實(shí)可以通過精確對準(zhǔn)來將誤差保持在可忽略不計(jì)的低水平。

因此，在實(shí)踐中，對準(zhǔn)過程中會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)基本問題：

1. 應(yīng)在何處（即工件上的哪些點(diǎn)）進(jìn)行對準(zhǔn)？

2. 工件應(yīng)按多高的精度進(jìn)行對準(zhǔn)？

如果工件有主基準(zhǔn)，則應(yīng)始終與該基準(zhǔn)對準(zhǔn)。如果沒有主基準(zhǔn)，合理做法是在公差最小的點(diǎn)進(jìn)行對準(zhǔn)。建議將偏斜限制為殘余偏心數(shù)值的十倍（50 μm/m 允許傾斜度下 5 μm 殘余偏心）。之后，無論被測圓間距如何，殘余偏斜都不會(huì)引起任何問題。

對于許多測量任務(wù)，作為默認(rèn)值存儲在 MarWin 軟件中的 5 μm 殘余偏心絕對可以滿足需要。Mahr 形狀測試儀通常能夠快速可靠地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，因此您不應(yīng)使用更大的值。對于小公差（例如 1 μm 圓度、5 μm 圓柱度或 5 μm 同心度）或直徑較小（10 mm 及以下）的組件，建議減小允許的殘余偏心。使用新款 MarForm MMQ 500 形狀測試儀，您可以快速可靠地將組件對準(zhǔn)哪怕是最小的殘余偏心。