制造量规的方法及其测量元件系统技术方案

本发明专利技术提供了包括有专门的标准块规和专门的工作量规部件以及相关的专门的测量设备的一个系统，利用这个系统，只对两个互相固定的可移动元件简单的长度调节就可以生产工作量规，这种调节是通过对在测量设备上事先测好的标准块规的尺寸的比较而进行的。块规和工作量规可以有类似的形状，例如可包括一个圆柱状的规体和从规体伸出的一个确定尺寸用的顶针，这种结构就决定了块规的设计是很便宜的，并且决定了工作量规可很容易地调节。（*该技术在2007年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制备测量精度达1微米量级的称为工作量规的方法及其测量元件系统。工作量规，也叫校对规，例如是一个块状物体，它被加工成显示出两个表面区域之间所要求的精确距离，它用作各种生产部件高精度加工中的比较规。当该量规具有正确的尺寸时，再加上使用例如有足够精确的刻度表的台座，它就可足以进行生产部件的比较测量。例如在一天的生产中，常常需要进行几次量规测量，以便能不断地检验其它的测量设备，这就意味着量规有一定的磨损，即使量规用很硬的钢材制造，磨损也避免不了。因此，根据使用和频繁程度和其它使用条件，常常是用精确的绝对测量来校核规块，这就要用昂贵的测量设备。具有这种设备，例如有三座标测量仪的大企业里，在相应的测量部门前，常常要排队，而单次测量是很费时间的。如果，或是当量规的绝对测量结果变化了，那么这个量规还完全可以用，至少有小的偏差时还能用，这时量规应标有(最好是刻上)量规偏离其正常尺寸的偏差的标志，如“-4微米”。在使用中，用这个偏差值，再利用一个准确的刻度表或类似的不大贵的、能在狭窄的测量范围内，如10毫米内，进行精确测量的部件，就可以完成所要求的校正，这时所采用的总量程可以达到20至50厘米。然而，发现使用者仍然有时忘记了进行所要求的校正，我们知道，这会引起很昂贵的磨损，或者在以后引起严重的机械破损。不必花时间去制造一个在制造过程中具有有关的绝对控制测量的校对规，可以选择用许多标准标定的规块来组合一个校对规，每个规块的限定值都无需控制测量。然而，这些规块是相当昂贵的，还发现这些规块並不像通常所认为的那么精确。短暂的手的接触的热量足以造成两个微米的变化，再如，如果这些规块用作实际测量工具，而不是在专门的实验室(称为测量室)良好的防护环境下仅仅作为调整的标准，那么这些块要磨损。磨损的块规可以再彻底地标定，但这要花很高的费用及等待很长的时间才能达到，因为块规的生产和标定，是全世界只有少数几家企业才能具有的专长。与此有关，应当指出，发现工业应用的精确的长度测量标准几乎唯一地就是所说的块规，它们可以在控制的环境下，如室温20℃，叠加成任何尺寸。否则，使用者就要提供他们自己所基于的精确测量设备的量规或校对规，当然，这些工作规也得在控制的条件下工作。这些工作块规完全平滑、表面精确地平行，块规叠放在一起时，由于它们之间的空气完全排除，可以互相贴合。从测量技术的观点来看，块规的相对表面是一对真正完全平行的平面是非常重要的，一块块规相对两端如果相差万分之五毫米，那么五六块块规叠放在一起，所造成的测量误差就会增加到几个微米。还有，像刻度表，螺旋测微计等这些便宜的小距离测量仪器的高精确性，通常是由这些仪器和一个精确地垂直于仪器的作动顶针的运动方向的平面共同作用所决定的，因为如果不精确地垂直，这些顶针就会受到横向力的分量的影响。利用标准的块规，就有可能组合成具有严格要求尺寸的校对规(称之为零校对规)，而且还组成一个只是近似于所要求的尺寸的校对规，之后，最终的尺寸可再利用一个严格准确的短距离测量装置来确定。然而，块规仍应要经常用控制测量来检查，否则的话，在实际工作中，一个操作人员就可能会继续生产出不合格的产品，而自己却对产品达到所要求的公差充满信心，即使把给定的校正值，适当地考虑进去也会这样。本专利技术的目的就是提供一个测量元件系统，它可以大为简化並确保所制造的产品具有高精确度的正确的绝对长度尺寸。根据本专利技术，作为工作量规的设备，在下述称为校对规的设备中，使用一个或多个长度可变的或固定的校对规单元，用测量设备，即使不在实验室的条件下，这些工作规单元被调整到並固定为与标定过的量规的长度相应的尺寸，其长度是在同一个或相应测量设备测出的，标定过的量规可以包括叠放在一起的通常的块规;测量设备包括精确的短距离测量设备，诸如刻度表，该设备要能保证在短的距离范围内，如20到30毫米。能以高的精度进行测量。因此，就有可能，用相当少量的预先标定过的量规而组装成所有可能的校对规的尺寸，而校对规本身也相应地由少量的标准单元组成。由于校对规单元的长度尺寸是可以调节的，则就有可能用所说的测量设备和有关的标定的量规，用简单的调节的方法，来检查和校正校对规。这样，如果一次检查显示出校对规尺寸有变化，则可以快速而容易地重新建立起正确的尺寸，这样利用校对规就不必计算尺寸校正值，也就是说，校对规永远是“零校对规”，制成品公差错误的危险就大为减少。这些特点中，当然最重要的或者说首要的条件是，这种可调节的校对规单元要适于实际使用，並且要尺寸稳定，另外一件事也是重要的，即预先标定过的块规应比较便宜，尺寸要极度稳定。根据这样的背景，本专利技术的一个非常重要的方面就是，它可以为一种新型的“块规”创造了条件，这种“块规”可调节並可以高的精确度而使用，既可用作易于调节的工作量规或校对规，又可以用作绝对测量所用的预先调节好的量规。一种可调节的通常的块规是很难想象的，但是涉及到本专利技术，可以体会到，使用预先标定过的量规时，实际上根本就不需要有宽的、带平行表面的块体，因为最好是(或者说这样更为有利)能使用一种只有一个宽的支撑面的块件，而另一个测量面的面积小，或者差不多就是点状的，在这两种情况下，所说的测量表面包括一根顶针的端部，这根顶针长度固定、可移动地插入具有宽阔支撑表面的块状部件上的孔洞之中。应当指出，由美国专利US-A-4，219，934号中可以知道一种测量装置，它包括使用可调节的量规部件和一个附属的测量器具。这些已知的量规部件包括一个基块，块上有一个手工操作的螺纹部件，用它来把一根从基块上伸出来的顶针旋出一些;用一个夹具把顶针固定在指定的位置上，此后量规测量的就是顶针的自由端和相对的基块端面之间的距离。这种校对规部件，连同其附属的螺旋系统，制造起来必然是非常昂贵的，並且由于螺旋系统在量规测量的方向上占据一大块空间，故该部件的最小厚度必然也是较大的，这当然又是一个缺点。再有，按这种已知的安排，用于调节量规的测量设备，远远不能满足微米级的测量精度的要求，因为该设备主要相当于一个带游标系统的卡尺，它完全不能满足精度要求。这样，当真要进行精密测量或调节的时候，已知的安排就不得不用所说的块规，再有，所说的这份专利出版物确切地说只不过是不幸的事实中的许多实例中的一个，即操作人员满意地认为测量系统最外端的相对测量偏差非常小，仍没有任何相应于绝对尺寸的精确参考。在实际情况中，正是这种情形是造成许多机械损坏的真正原因，机械师倒是真正地注意到了真正的公差要求，但是根据工作量规来看，机件的尺寸可能大大地偏离了所要求的绝对尺寸。根据本专利技术，所说的块件最好是圆柱形块体，其中，所说的顶针以可滑动的配合插入在柱体的中轴孔洞之中，用一个旋在柱体上的径向夹具把顶针固定住。这种块体的设计既可很好地用于调节校对规，又可用于绝对测量的固定规，当固定规用时，它要用现有的高精度量规或高精度测量机械来标定。标定则可以由移动和固定顶针来实现，无需对材料进行机械加工，並且，用一种简单而便宜的方法可以得到高的标定精度，即顶针的外端预先加工成所需求的形状和硬度。绝对测量用的量规的生产成本，比起通常的块规来，要大为减少。比起通常的块规来，这种新颖的标准量规的普遍可用性，可能会受到一点限制，但是这里重点考虑的是用精密量规作为工作规的测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造精度达１微米级的工作量规或校对规的方法，它借助于一个或多个精确块规和一个测量设备，该测量设备用于在工作量规的制作过程中或是为了制作工作量规而进行块规和工作量规的比较测量，本方法的特征在于，对工作量规，用一个事先制好的量规部件，该部件有一个纵向可固定的移动元件，通过该比较测量，把这个元件移动到从量规部件中伸出的某个位置，其伸出程度要使得量规部件的一端和伸出元件的自由端之间的距离相应于所要求的校对规的尺寸，然后，就把可移动元件固定到量规部件上。

【技术特征摘要】
1.一种制造精度达1微米级的工作量规或校对规的方法，它借助于一个或多个精确块规和一个测量设备，该测量设备用于在工作量规的制作过程中或是为了制作工作量规而进行块规和工作量规的比较测量，本方法的特征在于，对工作量规，用一个事先制好的量规部件，该部件有一个纵向可固定的移动元件，通过该比较测量，把这个元件移动到从量规部件中伸出的某个位置，其伸出程度要使得量规部件的一端和伸出元件的自由端之间的距离相应于所要求的校对规的尺寸，然后，就把可移动元件固定到量规部件上。2.根据权利要求1中用于制作精度达到1微米量级工作量规或校对规的测量元件系统，包括一个或多个块规和一套测量设备，该测量设备用于制作工作量规或在制作中对块规和工作量规进行比较测量，其特征在于，该系统包括用于插入测量设备的不同尺寸的块规，设备上在块规的承载部件和短距离测量仪器的促动元件之间的空间大小可以调节，每个不同尺寸的量规部件都有可移动的元件，该元件在相关的长度方向上可以固定地移动，这种量规部件插入到测量设备中代替所说的块规，使可移动部件可调节从量规部件中伸出，达到某一位置，以使根据移动部件和所说的促动元件和相连的测量仪器之间的配合来确定所要求的校对规的长度，然后，可移动的元件就可松开地固定到量规部件上。3.根据权利要求2的一个系统，其中量规部件的可移动元件是处于量规部件中一个通道中的顶针元件，其特征在于，所说的通道贯穿于量规部件，另外，测量设备的承载部件上有一个可调节的针杆，利用相关的一个促动系统，使这个轴杆移入量规部件的通道中来推动所说的顶针元件，当量...

【专利技术属性】
技术研发人员：格尔哈尔德克利斯登森，
申请(专利权)人：迪斯拉贸易公司，
类型：发明
国别省市：DK[丹麦]