万能工具显微镜

谈万能工具显微镜测量技术

谈万能工具显微镜测量技术发表时间：2020-02-27T15:51:41.463Z 来源：《建筑细部》2019年第17期作者：何艳[导读] 随着科技的发展，万能工具显微镜中又引入了数字化技术，进一步帮助测量人员快速，高效，精准的完成测量工作。

盐城市计量测试所江苏盐城 224007 摘要：万能工具显微镜是一种被用于多种行业的精密计量仪器。

万能工具显微镜相对于传统测量工具，具备精准度高，稳定性强，操作方便的特点，广泛应用于需要高精度计量的行业，如机械，零配件加工等行业。

它能够克服传统的计量工具的缺陷，减小计量误差，缩短计量所耗费的时间。

本文简单介绍关于万能工具显微镜的测量技术。

关键词：万能工具；显微镜；测量技术引言：现代科技的发展，对机械加工等行业的要求越来越高，对精度的要求也越来越高。

传统的测量方式已经无法满足现代科技对测量精度的要求。

万能工具显微镜作为一种高精度测量仪器，利用多种测量方法可以进行多种几何量的测量，因此在精密测量中应用非常多。

随着科技的发展，万能工具显微镜中又引入了数字化技术，进一步帮助测量人员快速，高效，精准的完成测量工作。

1测量方法1.1按测量坐标直角坐标测量是万能工具显微镜常用的一种测量方法。

这种测量方法，就是把仪器主体垂直方向的两条线作为X轴和Y轴，利用X轴和Y 轴建立坐标系，这样要测量某个被测件上特殊点的位置，就需要先确定测件基点的位置坐标，然后再找到特殊点的坐标。

极坐标测量与直角坐标测量不同，要测量一个点的位置，首先确定极轴，再根据，与极轴夹角和离极点距离，确定所测点的位置。

这种方法需要借助光学分度台来完成。

圆柱坐标测量同样要借助光学分度台完成其测量工作。

立体坐标测量除了要确定被测件某点的平面位置外，还要确定其在Z 轴的坐标位置。

1.2按测量方法分影像法利用被测件在万能工具显微镜的影像，通过显微镜的标记，然后对被测件进行瞄准测量的方式。

轴切法则是利用万能工具显微镜的测量刀，利用显微镜标记，测件轴心线以及测量刀刻线，在被测件轴截面进行测量，这样的测量方式比影像法更为精确。

万能工具显微镜的数显改造技术

根据多年在设备中应用光栅、磁栅以及球栅数显系统的经验，比较不同数显系统的特点并通过性能和精度检测，选择英国ＲＮＳＡ雷尼绍高精度光栅数显系统。ＥＩＨＷ
技术关键是在其原有光路不变的条件下，保证数显系统的精度和正常使用。如何合理地
超过０５ｍ。．１ａ
平行，其平行度不大于０１ｍ（．ｍ通常安装时
都能方便地调整到０５ｍ以内）．ｍ０。
５数显系统的调试
首先进行纵坐标的调试：取下纵向导轨上的玻璃工作台，将一块尺寸为２０ｍ的３０ｒａ
（）３示值误差的检定（当于光栅尺相
尺寸之差就是数显系统的误差值。该值若小
于３ｍ，１则不必修正；ａ若大于３ｍ，１可根据ａ差值的大小通过数显表的误差补偿系统进
行线性补偿，可使误差小于规定的数值，甚
至接近于零。
睛，同时避免了繁琐的计算，显著提高了测
量精度和测量效率。根据本文的方法用数显技术对万工显进行改造，简单易行，实用方便，成本低廉，效果良，改造后原系统可正常使用。好参考文献：
进行数显改造，本文将在以下论述中进行阐
述。
２数显系统的改造原理
数显系统读数是利用光栅尺与读数头
该系统具有制造精度高、稳定性好、可靠性好以及安装简单、调试方便、对环境要求不高等优点，适合用于万工显的改造。
ＯＴＮ型万工显的测量范围为纵坐标ＰＯ２０ｍ、横坐标１００ｍ０ｍｍ，因此选用由英国雷尼绍（ＥＩＨＷ）公司生产的２０ｍＲＮＳＡ５ｍ

计量传感器在万能工具显微镜中的应用

去钢球直径，就可得到工件的内或外尺寸，即：
灵敏度经０１的电感测微仪测试小于０２ｍ，．ｍ．也就是说钢球与被测件接触后，在０２ｍ范围内．
开始或停止记数。
２传感器的安装
做如图２所示的夹头，其外形尺寸与物镜下半部分完全相同，只是中间钻一ｔｌＨｈ０８孔，并将孔
用，接一个带放大电路的蜂鸣器后，也可与没有外
安装数显的普通万工显配套测量长度、锥度、凸轮、内孔和圆弧等尺寸，其作用与万工显的灵敏
杠杆相似，但灵敏杠杆只能安装在物镜位置，且在
ｘ或Ｙ向进行单方向测量时有很大的局限，而该传感器可任意安装在所需的位置，且在ｘ、Ｙ平面内任意测量。使用起来要比灵敏杠杆方便、精度也比
图５Hale Waihona Puke （）锥度的测量３
如图４所示，将工件放置在仪器工作台上，根据所需选择传感器安装位置，按万工显的基本调整
将工件安装于万工显两顶尖之中，拼一组比顶尖中心低一个测头半径的量块组，安放在纵向滑台
的刮研面上，如图６）所示。下降传感器，使测头ａ与量块组缓慢接触到蜂鸣器发声告知后，固紧传感器即可。此时测头的中心与顶尖中心等高，然后移动滑架使传感器与锥体锥面接触，如图６）所示，ｂ
使用时，将夹持杆和被测件与电路公共端联接，当测量钢球与被测件的一端接触时，电子电路输入门立即开启蜂鸣器发声告知，此时可在读数目镜中读取第一个数值，当测头与被测件的另一端接触时，电声蜂鸣器再次发声告知，读取第二个数值，两次

万能工具显微镜的三维改造

万能工具显微镜的三维改造林鹏鹏【摘要】随着科技的创新与进步,传统二维测量技术已经满足不了现在高效率自动化检测的需求,急需新型的三维测量技术. 万能工具显微镜作为传统用途广泛、准确度较高和故障率很低的精密测量仪器,目前国内现存量很大,急需对其进行三维自动化改造. 该文在万能工具显微镜的基础上,增加3个光栅位移测量系统、自动控制系统以及数据采集分析系统,使其能够实现三维自动测量.%With the innovation and advancement of technology, the traditional two -dimensional measurement technology has failed to meet the current demand for high -efficiency automated testing, need a new type of three -dimensional measurement techniques. The universal measuring microscope widely used as a traditional, high accuracy and low failure rate of precision measuring instruments, do-mestic stock is great, much-needed renovation of its three-dimensional automated. In view of this situ-ation, this paper are on the basis of universal measuring microscope, an increase of three grating dis-placement measuring system, automatic control systems, and data acquisition and processing system, to enable them to achieve three-dimensional automatic measurement.【期刊名称】《工业仪表与自动化装置》【年(卷),期】2016(000)001【总页数】2页(P62-63)【关键词】万能工具显微镜;三维自动测量;自动控制【作者】林鹏鹏【作者单位】上海工程技术大学,上海201600【正文语种】中文【中图分类】TH741万能工具显微镜，作为传统的二维坐标测量系统，在几何量测量中应用广泛。

目视万能工具显微镜的影像测量应用研究

目视万能工具显微镜的影像测量应用研究
解三霞，范伟军
（国计量学院计量测试工程学院，江杭州３０１）中浙１０８
摘要：传统目视万能工具显微镜的基础上，在使用光学ＣＤ代替人眼采集图像，加光栅尺Ｃ增和数显表替代原来的投影式读数器，实现了工件测量ＣＤ图像与光栅尺数据的计算机自动采Ｃ集。根据ＣＤ图像、Ｃ光栅尺数据及笛卡尔坐标系理论，立了测量尺寸与光栅尺数据和图像建
ｔｒｓｏｄｓｇｎａｉｎｔｒｐｏｅｓｔｅｗｒｐｅｅｉｇ，ｓｓｔｅｌａｔｓｕｒｔｏｏｅｔｃｅｔｅｐｓｔｎａｄｄ — ｈｅｈｌｅｍｅｔｔｏｐｅｒｓｏｋｉｃｍａｅｕｅｈｅｑａｅｍｅｈｔｘｒｔｈｏｉｏｎｉｏｃｈｓｄａｉｒｃｉｎｏｅｗｒｐｅｅｅｇ，ｎｈｎｇｔｔｅｍｅｓｒｄｓｚｙｃｃｌｔｇｂｓｄｏｈｓａｌｈｄｍａｈｍａｉａｅｔｆｔｏｋｉｃｄｅａｄｔｅｅｈａｕｅｉｅｂａｕａｉａｅｎｔｅｅｔｂｉｅｔｅｔｌｏｈｌｎｓｃｍｏｅｆｔｅｗｒｐｅｅｍｅｓｒｍｅｔｄｌｈｏｋｉｃａｕｅｎ．ｏ
ｏｏｋｉｃａｅｎｔｅｇａｉｇｄｔｎｍａｅｂｒｅｆｔｅｗｒｐｅｅＴｉｐｐｒａｐｙｅｍｅｉｎｆｔｒｇａｄｆｗｒｐｅｅｂｓｄｏｈｔａａａｄｉｇｏｄｒｏｏｋｉｃ．ｈｓａｅｐｌｓｔｄａｌｉｎｒｎｈｈｉｅｎ

数字式万能工具显微镜操作规范

C
0
B
9
8
7
6
5
4
3
2
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0
A
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8
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版本
版次
ECN NO.
日期
修订页次
变பைடு நூலகம்描述
核准
审核
制订
发行签章
BY
DATE
一、目的
为了保证量测的准确性，减少人为误差，确保量测过程的一致性，特制订此操作规范。
二、适用范围
本操作规范适用于公司现用数字式工具显微镜。
三、校正周期
一年
四、参考文件:
操作说明书
五、操作步骤
5.1、打开数字式工具显微镜主电源开关,将待测试产品放在数字式工具显微镜载物台上（若属冲压端子建议用夹具夹持住，然后放于数字式工具显微镜载物台上。
5.2、打开光栅数显表开关，调整侧面的升降手轮至数字式工具显微镜屏幕上出现清晰的轮廓图象。
5.3、依投影屏的十字线为基准，用手将产品一边（一般选测试基准）或夹具的一边对准十字线中的一条摆放整齐，调整微调旋钮并移动X轴或Y轴使量测基准线与X轴或Y轴重合。
5.4、调整好量测基准，按“归零”键将X轴和Y轴方向尺寸归零。
5.5、根据调整好的基准，移动X轴或Y轴至需量测尺寸的另一位置的接近点，将X轴或Y轴的手轮固定，再调微调，最后从显表上读取测量值。
5.6、角度量测：
使用附件：物镜、测角物镜、玻璃工作台。
5.6.1、移动滑台使第一被测边I的影像通过米字线交点，然后转动米字线使其一刻线对准此影像，并在测角目镜上进行角度读数；再以同样方法用米字线的同一刻度线对第二被测边II进行瞄准和读数。

用万能工具显微镜测量的原则及原理分析

万能工具显微镜（以下简称万工显）是机械制造行业常用的一种大型和复杂的光学测量仪器。
它主要以影相法和轴切法为瞄准方法，按照直角坐标或极坐标来精确地测量零件的长度、度。角影
这种仪器配有多种附件，有精度高、作方便、具操适用性广等特点。尽管万工显具有很多优点，如果测量工件但时操作不当，会引入一系列系统误差，而降就从低测量的精度。下面根据万工显光学系统的特
测试测量技术与设备
电子工业专用设苗
－
用万能工具显微镜测量的原则及原理分析
李雪，宋秀敏
（中国电子科技集团公司第四十五研究所，京１１０）北０６１
摘要：析了利用万能工具显微镜测量工件时为了提高测量精度采用的原则。并做了一定的分原理性分析。关键词：万能工具显微镜；焦；调可变光阑中图分类号：Ｈ７２Ｔ４文献标识码：Ｂ文章编号：０４４０（０２０．０８０１０．５７２１）２０４．３
聚焦面上，就必须按照正确的调焦原则进行这
操作。
把被测工件放在工作台上用顶针顶紧后，首先从目镜视野内仔细观察米字刻线是否清晰，如
果不够清晰，调节目镜筒上的滚花圈，视度应使和测量者视力相适应，视野内得到清晰的米字在

微机型四坐标万能工具显微镜测量系统

（西北工业大学，西安
．
７０７）１０２
李连清．
宇航材料工艺２００６年
第３期
１李宜敏，中欣，张张远君．体火箭发动机原理．固北京：北京航空航天大学出版社，９１１９
体，可以采用专用撑具进行热校正。由于变形壳体般为椭圆形，校正时用专用撑具将壳体短轴方向撑成长轴，然后在略低于首次回火温度下进行补充
一
回火，一般撑长量是变形量的１８．倍。热校正后，可以保证圆柱段大小直径差小于６ｍ母线直线度小ｍ，
度变化范围为一．５２５ｍ２６ — ．ｍ。
５何贡．计量测试技术手册（第二卷）北京：＋中国计量
出版社．９７１９
（编辑
李洪泉）
（）２淬火工艺方法主要影响燃烧室壳体椭圆度及母线直线度。热处理时的燃烧室壳体的吊装方
微机型四坐标万能工具显微镜测量系统
于４ｍｍ。
４结论
２樊东黎．先进热处理技术的发展和展望．金属热处
理，０４２（）６—１２０；９１：２
（）０ｒｎｉ１３ＣＭＳＡ材料的大直径薄壁燃烧室壳体，
热处理后，其直径和长度变化主要受热应力和组织应力影响，且组织应力的作用大于热应力，导致热处理后直径缩小，长度在一定范围变化。一般情况下，
维普资讯
（）艺环刚性不足。６工对策：改用５ｍ钢板，在６个孔处焊接加强ｍ并
件。３４３椭圆度及母线直线度变形的校正．．

4螺纹参数测量实验报告

实验三、用万能工具显微镜测量螺纹主要参数
一、实验目的
1、了解万能工具显微镜的测量原理及结构特点。

2、掌握用万能工具显微镜测量外螺纹中径，螺距和牙型半角的方法。

二、实验设备：万能工具显微镜
测角目镜，顶尖，曲轴
三、测量原理
影像法测量外螺纹中径，牙型半角和螺距。

四、实验步骤
1、利用调焦杆进行调焦；
2、擦净仪器被测螺纹，将工件小心地安装在两顶尖之间，拧紧顶尖的固紧螺钉
4、根据被测螺纹的尺寸，调节光澜。

5、调节立柱倾斜一个个螺旋升角角度
6、测量螺纹主要参数：
（1）测量中径左2d = 右2d =
取两者的平均值作为实际中径： 2222右左实际d d d +==
图 1 图 2
（2）测量牙型半角
2α（Ⅰ）= 2α(Ⅱ)= 2α(Ⅲ) = 2
α（Ⅳ）= 按下述方式处理： 2222）（）（（左）ⅣⅠααα+== 2
22
2）（）（（右）ⅢⅡα
αα+==
（3）测量螺距
左（实）和np np = 右（实）左（实）和np np =
取它们的平均值作为螺纹n 个螺距的实际尺寸：2右（实）
左（实）实nP nP nP +=
图 3
n 个螺距的累积偏差为：
np np p -=∆实
思考题
1. 用影象法测量螺纹时，立柱为什么要倾斜一个螺旋角ψ？
2. 用工具显微镜测量外螺纹的主要参数时，为什么测量结果要取平均值？。

基于CCD测量的万能工具显微镜

测量准确度，减少了操作人员的读数误差．在机械加工行业中，于实现零件尺寸的自动测量及零件尺对
寸的快速高精确度测量和分选；少测量过程中所减
带来的人为误差；提高经济效益；减轻以至解除工人
繁重的检测工作量等都具有重要意义．
ｗｈｃｎｖｔｂｙｂｉｇｔｅｖｓａｌｏ．ＴｅｐｐｒｕｅｐｉａｑｉｍｅｔＤｔｅｌｃｙｓｔｅｄ，ｕｉｇｉｇｉｈｉｅｉｌｒｉｌＴｒｈａｅｓｓｏｔｌｕｐｎａｎｈｕｅｃｅＣＣｏｒｐａｅｅｅｒａｏｓｎｍａｅ
２测量系统的组成
本实验装置是把原来万能工具显微镜的目镜换成光学ＣＤ摄像器件．统主要由三部分组成：Ｃ系万能工具显微镜；ＣＣＤ摄像器件；算机．图１所计如示．能工具显微镜的照明系统照射到被测量工件，万经过万能工具显微镜的光学成像系统，ＣＤ摄像由Ｃ
关键词：ＣＣＤ；图像处理；边缘检测
中图分类号：Ｈ４．Ｔ７１８
文献标识码：Ａ
文章编号：１０ — ６３２０）５０４ — ３０７２８（０８０ — ０７０
ＴｅＯｍｎｐｔｎｅＴｏ－ｉｒｓｏａｅｎＣＣＤＭａｕｅｎｈｉｏｅｃｏＩｃｏｃＩＢｓｄｏＤＭｅｓｒｍｅｔ＿－ｍｐｅ

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