尹文军 罗城钢
江西新余长林机器公司
游标卡尺作为一种通用量具 ，因其操作简单 、测 量快速且比较准确 ，故在机械行业应用广泛 ，我公司 就有大量的游标卡尺 ，最小规格为 0～125mm ，最大 规格为 0～2000mm ，其中 0～125mm 和 0～200mm 规 格的卡尺的基本外形如图 1 所示 ，其下量爪工作部 分头部为刀口形 ，中后部为平面形状 ，主要用来测量 外尺寸 ，故称外量爪 ，其上量爪工作部分为刀口形 , 主要用来测量内尺寸 ，故称内量爪 。最大测量尺寸 大于 200mm 的卡尺的量爪一般形状如图 2 所示 ，其 内外量爪均在下端 , 外侧为圆弧面 , 用来测量内尺 寸 ，为内量爪 ，内侧为平面 ，用来测量量外尺寸 ，为外 量爪 。在工作中我们发现 ，一些按规程检定合格的 卡尺在对内尺寸的测量中会出现较大的误差 ，最大 时达到 012mm (与内径千分尺的检测结果比较) 。这 远超出了其示值误差的允许值 。 则其测量误差为
图 1
无人机北京天宇创通不锈钢精密冲压图 2
1 原因分析
δ= L - L ′= L - L c os Atwamp
当 L = 200mm 、A = 3°时 ,δ= 0127mm ，由此可见 内
MOSFET裸片
量爪与尺身不垂直造成的误差对测量结果影响巨 大 。
于是我们对该批卡尺上量爪与尺身的垂直度进 行了检测 ，发现测量误差较大的卡尺的上量爪均与 尺身成 2°左右的夹角 。而检定人员告诉我们 ，检定 规程中根本未要求进行垂直度的检定 ，也没有要求 对上 量 爪 进 行 示 值 误 差 的 检 定 。经 查 阅 JJ G 30 - 2002《通用卡尺检定规程》的相关条款发现 ，规程中 确实未有垂直度的检定要求 ，对示值误差的检定 (规 程 613112) 也只要求用量块对下量爪进行分段检定 , 而对必须用标准环规或块规附件才能进行示值检定 的刀口内量爪未作任何说明 ，仅仅在刀口内量爪基 本尺寸 (即其宽度) 和平行度的检定 ( 规程 61318) 中 有 一句话“平行度用外径千分尺在平行于尺身方向 针对上述情况 ，我们对所有存在较大检测误差 的卡尺按检定规程要求进行了全面的复检 ，结果发 现所有量具均符合规程要求 。再经仔细研究 、观察 发现 ，所有误差较大的卡尺规格均为 0～125mm 和 0 ～200mm (即内量爪在尺身的上方的卡尺) , 且肉眼 判断其内量爪与尺身有轻微的不垂直现象 ，考虑到 游标卡尺是不符合长度测量的基本原则 ———阿贝原 则 (该原则要求 ：被测零件的尺寸线和量仪中作为标 准的刻度尺应重合或在同一条直线上) 的量具 ，如果 内量爪与尺身垂直度相差太大 ，肯定有较大的测量 误差 。假设在图 1 的测量中 ，被测对象为一内孔 ，长 度实际值为 L , 而测得值为 L ′, 因上量爪与尺身不 垂直造成 L 与 L ′形成夹角为 A 。
收稿日期 :2003 年 8 月
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第一作者 : 彭 晓 南 , 副 教 授 , 河 南 科 技 大 学 机 电 工 程 学
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7 院 ,471003 河南省洛阳市
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工 具 技 术
3903A 型齿轮测量中心的软件设计
王 安 王景坤
哈尔滨量具刃具集团有限责任公司
3903A 型 C NC 齿轮测量中心是在现代信息处理
理论与精密测量原理基础上 ，应用光栅传感技术 、计 算机技术 、精密伺服驱动技术等发展起来的全新的 齿轮测量仪器 ，其原理是通过计算机数字控制 ，由简 单机械运动创成复杂曲线运动 。该产品可测项目 多 ，可在一次装夹中全自动完成测量循环 ，可以测量 圆柱齿轮 、插齿刀 、剃齿刀 、径向剃齿刀 、滚刀 、蜗轮 、 蜗杆等 ；测量精度和效率高 , 该测量中心测量精度 高 ，测量速度快 ，示值稳定 ，操作方便 ，功能强大 ，适 用广泛 。
由于 C NC 齿 轮 测 量 中 心 是 一 种 典 型 的 集 光 、 机 、电等方面高新技术为一体的精密量仪 ，因此在其 硬件系统确定之后 ，该测量中心的功能范围和精度 高低主要取决于控制软件的研制水平 。
主要误差的检测及评定 。
(2) 软件质量 能对运行过程中的错误进行记录
和纠正 ; 可以
根据用户的要求扩充新的功能 ; 可以迅速移植到其 他类型的计算机上 ；可以对硬件进行必要的测试 ；软 件能可靠 、高效地运行 ; 人机界面友好 ; 有较强的容 错能力 ；对可能出现的错误及错误操作进行处理 ；可 以一次装夹 、多项目自动测量 ；实现边测量边显示的 动态跟踪 。
3 最优化程序原理设计
(1) 软件系统采用设计数据流图 (DFD ,Data Fl ow Design ) ，将软件看成一个大的数据加工单元 ，外部 给这 个 单 元 输 入 数 据 ; 经 加 工 后 输 出 结 果 。根 据 DFD ，软件的数据流图分三成 : 即顶层 、零层和一层 (底层) 。其中一层的 DFD 如图 1 所示 。
1 3903A 型齿轮测量中心软件设计思想
(1) 人机界面 ：通过软件控制仪器接受操作者的
指令使测量机进行工作 ，并向操作者报告测量结果 。
(2) 软件与测量及驱动系统的关系 ：通过软件控 制仪器按规定的动作运动并读取测量数据进行运 算 ，同时对驱动系统出现的故障进行处理 。
2 软件的基本要求
(1) 设计指标
具有汉字菜单和汉字提示 ，具有人机对话的功 能 ，自动生成测量结果报告 ；控制测量机按规定的程 序进行多轴连动 ; 读取各轴光栅数据 ; 读取测头数 据 ；渐开线圆柱齿轮主要误差的检测及评定 ；滚刀主 要误差的检测及评定 ; 插齿刀主要误差的检测及评 定 ；普通剃齿刀主要误差的检测及评定 ；径向剃齿刀 图 1
(2) 采用和设计数据流图联系密切的“结构化方
法”进行测量中心软件结构设计 。主要包括以下四 个方面 :
测量”
而“平行于尺身”并不是一个定量的概念 ，单凭 肉眼难以准确判断 ，且检定人员也不会特别注意是 否平行 ，所以造成刀口内量爪与尺身的垂直差 1°～ 3°也在所难免 。
(1) 在 JJ G 3022002《通用卡尺检定规程》中增加
对刀口内量爪的示值误差检定要求或对刀口内量爪 与尺身的垂直度进行检定 。
(2) 检定人员在已对下量爪进行示值误差检定 的前提下 ，适当地对刀口内量爪进行示值误差的检 定 ，受检定可以控制在 1～3 个点 。
陶瓷刮刀第一 作 者 : 尹 文 军 , 江 西 新 余 长 林 机 器 公 司 品 质 部 , 338029 江西省
2 两点建议
针对上述情况 ，特提出两点建议 :
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