现代数控机床车间的基本计量工具

计量学是测量的科学。在数控加工中，需要在整个生产过程中应用计量原理，以确保根据规定公差将每个零件加工成正确的尺寸和形状。

拿一把尺子或一根卷尺，在上面标出英寸或毫米是很简单的。但测量数控加工零件的尺寸——许多零件的公差小于+/-.001英寸——完全是另一回事。当你处理这么小的测量时，你需要有复杂的测量工具，以及使用它们的知识。

每个数控机床车间将根据其工作的类型、数量和质量使用不同的计量工具。可用工具的多样性在很大程度上决定了设施的整体能力。

以下是您可以在现代机械车间找到的计量工具列表：

平板

平板是用作垂直（Y轴）测量参考点的平面。只有正确校准并保持完美的形状，它们才有用。由于花岗岩表面光滑，随温度变化的膨胀和收缩程度较低，因此它通常是面板的首选材料。

通止规

通止规测量零件，确保其在规定公差范围内。“不通过”部分表示公差范围的一端，“通过”部分表示另一端。

例如，在塞规中，“通”端应适合孔，而“不通”端不应适合孔。

卡钳

卡钳的形状、尺寸和复杂程度各不相同。无论是哪种类型，卡钳都使用相同的原理进行测量：允许两个相对的尖端停在测量距离的开始和结束处。用于测量度数的普通量角器也是一种卡尺。

游标卡尺

游标卡尺最早完善于17世纪，它由一个平面杆组成，两个相对的尖端沿其滑动。尖端之间的距离使用精确分级的标尺测量。

刻度卡尺

刻度卡尺的功能类似于游标卡尺，但在一个简单的刻度盘上显示测量值，使其更易于阅读。

数字卡钳

与拨号卡钳一样，数字卡钳提供了一个易于阅读的显示器——在本例中，是一个数字屏幕。

千分尺

千分尺使用一个校准过的螺钉，连接到一个随着螺钉顺时针或逆时针转动而移动的刻度上。许多千分尺的外观和功能与卡钳相似，但它们可以有多种形状。

卡尺千分尺

由框架连接的两个相对部分组成的任何千分尺的一般说明；通常在外观上类似于游标卡尺，但用螺钉代替扁杆。

孔径千分尺

连接在孔径规上的千分尺，用于测量孔的尺寸和形状。

深度千分尺

用于测量任何凹槽、孔或槽深度的千分尺。

气压计

气压计使用压缩空气测量物体的尺寸。它们最早出现在20世纪40年代，经过改进，成为机床车间最值得信赖的精密测量工具之一。气量计的功能是将空气从专门校准的喷嘴中喷射出来，并记录空气返回多个传感喷嘴的速率。因此，他们能够读取测量工具和被测量对象之间的气流。

三坐标测量机（CMM）

可追溯到20世纪50年代，三坐标测量机是一种机械设备，旨在实现测量各个方面的自动化。它们的形状通常像倒置的“U”，腿在平板的两侧移动。探头还沿“U”桥两侧移动，以及上下移动，允许测量X、Y和Z轴。

当涉及到“探头”组件或通过接触或接近直接测量对象的附件时，坐标测量机差异很大。最初，所有探针都是机械式的，通过与表面直接接触来记录坐标。最近开发的光学探头有一个类似相机的部件，可以在指定坐标处扫描图像，记录图像对比度的变化，以确定准确的测量值。

现代探测器使用激光或白光扫描物体，一次记录数千个数据点。该技术使得与CAD软件集成并生成具有高精度的零件虚拟三维模型成为可能。

激光扫描臂

最先进的机器车间可以利用激光扫描臂将计量提升到一个新的水平。这些设备是便携式三坐标测量机的一种，允许计量学家同时测量大范围的尺寸，并且每秒能够进行数百万次计算。更基本的坐标测量机需要耗时的校准和数十次测量，但激光扫描臂通过自动从物体上的数千个点进行测量来节省时间。

当需要全面考虑零件时，激光扫描臂尤其有用——如逆向工程或精确定位未知来源的缺陷。

计量与数控加工

在计量学的所有实际应用中，数控加工可能是对我们的经济最重要的应用之一。无论机械车间是生产全机加工零件还是精加工铸件，他们的工作都是生产线的终点。这是零件投入使用或与零件系统集成之前的最后一站。

随着加工零件的应用日益复杂，加工公差也必须收紧以跟上步伐。金属铸造的创新在整个制造过程中允许更严格的公差，但在交付最精确和最精密的零件方面，要走在创新的最前沿，仍取决于数控机床车间。