长度计量基础知识讲座(四十二)

2013-09-07 01:57顾耀宗上海市计量测试技术研究院

上海计量测试 2013年5期

关键词：量块心轴形槽

顾耀宗/上海市计量测试技术研究院

第四十二讲方箱

方箱是机械制造业中常用的计量器具。在平台测量中，方箱是必备量具之一。方箱通常放置在平板上使用，方箱可以单个使用，也可以成对使用，它起着支承、定位的作用。方箱主要用于机械零部件平行度、垂直度等的检验和划线。

大部分方箱是用铸铁制成，也有用钢材或岩石制成的。方箱是具有6个工作面的空腔正方体，且两相邻工作面互相垂直，在其中一个工作面上有V形槽，V形槽也是工作面，（如图1所示）。

图1 方箱

方箱的规格（边长）一般为100 mm、160 mm、200 mm、250 mm、315 mm、400 mm和500 mm等，根据需要还可以制成其他规格的方箱。

方箱按其准确度等级分为1级、2级和3级。一般1级、2级用于检验，3级用于划线。

1 主要技术要求

各级方箱的工作面的平面度、垂直度、平行度及V形槽对底面和侧面的平行度的要求见表1。

2 主要技术要求的检定或校准方法

2.1 工作面的平面度

方箱各工作面不允许呈凸形。对于边长为315 mm及以下的方箱，检定或校准（以下统称检定）时，在方箱被检面的两端各放置一块1 mm的量块，把刀口形直尺放置在量块工作面上，然后在其各被检点处用量块试塞，当量块刚刚塞入时的尺寸与两端量块尺寸之差为该被检点对两端间的偏差。这一检定还应在方箱工作面的纵向、横向和对角线方向的几个截面上进行。在测得的各个位置的直线度误差方向一致时取其最大值，当误差方向不一致时取其最大正差与最大负差的绝对值之和为该被检工作面的平面度。V形槽面的平面度，其数值由两条对角线和纵向上的最大直线度误差确定。

表1 方箱的主要技术要求

边长大于315 mm的方箱，工作面的平面度检定按平板工作面平面度检定和评定方法处理。

对于刮制的方箱，除检定工作面的平面度外，还应用涂色法检定接触斑点。在边长为25 mm任意正方形内，斑点数为：1级、2级不少于25点；3级不少于20点。

2.2 两工作面的平行度

将方箱放在平板上，检定时，用安装在支架上的杠杆千分表的测头依次与方箱受检工作面的中心点和距边缘10 mm的4个顶角处接触（对于刮制面应在表的测头下垫一块2 mm的量块），由杠杆千分表进行读数，以最大与最小读数值之差确定其平行度。

2.3 工作面的垂直度

2.3.1 组合法

将方箱放在平板上，检定时使方箱任一面（如图2所示）与平板工作面接触，移动专用表架（表架底座工作面不允许呈凸形，在底座一端固定一个长50 mm、直径15～20 mm的圆柱，圆柱的素线直线度不超过2 μm）使表架底座的圆柱与方箱工作面接触。按图2将测微表的测头与被检方箱距上边缘10 mm的位置上接触，记下测微表的读数a1；然后依次逆时针方向将方箱其他三个工作面与平板工作面接触；用同样的方法得到a2、a3、a4。各角的误差Δai可按下式求得：

图2 组合法检定方箱工作面的垂直度

另两个方向上的八个角按上述同样方法检定。取其最大值的绝对值作为方箱工作面的垂直度。

2.3.2 直接法

将被检方箱与圆柱角尺同时放置于平板上，使方箱的各工作面分别与圆柱角尺接触（如图3所示），观察两者之间的间隙。按图4所示，用量块组以试塞法确定其垂直度误差。取其中最大值作为方箱工作面的垂直度。当有争议时以组合法检定结果为准。

2.4 V形槽对底面和侧面的平行度

将被检方箱置于平板工作面上，使专用心轴与V形槽中部相接触（专用心轴的形状误差不大于2 μm），按图5所示，检定V形槽对底面的平行度。将杠杆千分表装夹在专用表架上，使表的测头与心轴一端素线接触，测得最高点数值a1；然后移动专用表架，使表的测头与心轴的另一端素线接触，测得最高点数值a2；两读数值之差作为其平行度。