如何用万能工具显微镜加工刻划误差不大于10″的工件

2015-07-18哈尔滨量具刃具集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150040

中国新技术新产品 2015年12期

关键词：棱体刻划分度

孙　亮（哈尔滨量具刃具集团有限责任公司，黑龙江　哈尔滨　150040）

孙亮
（哈尔滨量具刃具集团有限责任公司，黑龙江哈尔滨150040）

本文介绍了如何用万能工具显微镜加工刻划误差不大于10″的工件，并对比分析了经典的及新创的刻划方法。

万能工具显微镜；刻划误差；正多面棱体；自准直仪

1　引言

万能工具显微镜是对机械生产中多种复杂零、部件进行精确测量的一种精密测量仪器，机械行业里习惯称之为万工显。除可以进行精密测量外，还可以做为刻划加工的设备，如各种精密量仪的线纹尺、圆分度度盘刻线的刻划加工等。

经典的用万工显进行长度或圆分度刻线的刻划加工方法是：用专用夹具将刻划专用硬质合金刀具固定在万工显主显微镜镜头上，将被加工工件固定在万工显的玻璃工作台或其光学分度台的圆玻璃工作台上。分别调整万工显的纵、横向滑板，使被加工工件与万工显的导轨、滑板平行或与万工显分度台中心孔同心，同时分别对准各自读数的零位。再移动万工显的臂架，使刻划专用刀具在被加工工件刻划表面进行刻划加工。然后再次移动万工显的滑板至一定位置，进行下一刻线的刻划加工。

这样的刻划加工对于刻划精度要求低于万工显或其光学分度台示值误差的工件没有问题，但用示值误差为30″的万能工具显微镜的光学分度台加工刻划误差不大于10″的工件，就难以实现。

2　刻划误差不大于10″的工件的加工方法及实验分析

新加工方法要做到以下三点：①被加工工件仍用万工显分度台做圆周转动，以方便工件角度的变换。② 被加工工件角度零位及其每一刻线的角度变化量必须要用其他装置或测量仪器来精确读得，以便进行每一刻线的刻划加工。③ 消除万工显分度台本身的示值误差。

检定万工显分度台是用极限值为1″的正12面棱体和分度值为1″的自准直仪来进行的。检定时，转动万工显分度台的工作台及其度盘示值，使之处于零位，将棱体固定在工作台中央位置，自准直仪安装在万工显的基座上，并使其光轴通过工作台中心。调整正多面棱体，使其第一面朝向自准直仪物镜。根据棱体工作面反射回来的十字线影像在自准直仪中进行瞄准。依次转动工作台30°，瞄准并读数，在正反方向上全部完成12个棱体工作面的检定后，其读数正反方向上的最大差值即为分度台的示值误差。

我们新创的方法是将被加工工件固定在正36面棱体上，让工件随多面棱体在万工显分度台上做相应的角度变化，然后在自准直仪中通过正多面棱体工作面返回来的十字线影像在自准直仪中进行读数，依此进行刻划加工。这样既解决了被加工工件的角度变化量问题，又消除了万工显分度台示值误差带来的刻划加工示值误差。

加工方法如图1所示，将极限值为1″的正36面棱体置于万工显分度台的中央位置，分度值为1″的自准直仪安装在万工显的基座上，且其光轴通过工作台中心。将被加工工件置于正36面棱体上表面上，并将被加工工件、正36面棱体与万工显分度台的同心度调至小于20μm。用粘合剂或夹具将被加工工件固定在正36面棱体上表面。将正36面棱体0工作面对准安装在万工显基座上的自准直仪光轴，然后移动万工显纵横向滑板及万工显臂架至刻划要求的加工位置，使刻划专用刀与被加工工件表面接触。此时我们从自准直仪目镜中瞄准的是正36面棱体0工作面返至目镜中的十字线影像。进行第1条刻线的刻划加工，然后转动万工显分度台工作台及度盘转动手轮，使工作台上正36面棱体的第1个工作面能够返十字线像在自准直仪目镜中。在自准直仪目镜中瞄准后，进行第2条刻线的刻划加工。以此类推，重复这样的刻划加工过程直至完成全部的刻划工作为止。

用这种刻划加工方法后操作者的瞄准误差仍然存在，被加工工件轴心、正多面棱体的轴心以及万工显分度台的工作台中心孔轴心三者的同心度所带来的误差也没有消除，但万工显分度台本身的示值误差消失了。因为我们是将被加工工件固定在正多面棱体上，是用正多面棱体进行角度位移的。

运用上述方法经过几次实验，终于解决了用示值误差为30″的万工显分度台加工圆分度刻划误差不大于10″的工件这一技术难题。用我们的新方法加工的工件经检定最大刻划误差为7″，完全符合刻划误差的要求。