O paquímetro, sendo uma das ferramentas de medição mais utilizadas no campo da manufatura mecânica, é simples
de operar e amplamente aplicado na medição de diâmetro externo. No entanto, ainda possui muitas limitações técnicas inerentes.
Com o aumento dos requisitos de precisão na manufatura moderna, as desvantagens da medição de diâmetro externo com paquímetro tornaram-se cada vez mais evidentes, afetando a precisão e
confiabilidade dos resultados da medição. Aprecisão de medição de um paquímetro vernier padrão é ±0,02
milímetros, enquanto a de um paquímetro digital pode atingir ±0,01milímetros. No entanto, em aplicações reais,
é afetada por múltiplos fatores, como habilidades operacionais, condições ambientaise características
da peça de trabalho, e o erro de medição real muitas vezes excede a faixa de precisão teórica.I. A razão fundamental para a limitação da precisão da medição
1. Erros operacionais humanos são a principal desvantagem do uso de paquímetros para medir o diâmetro externo.
O controle
daforça de medição afeta diretamente a precisão dos resultados da medição. A força de medição padrão
deve ser controlada na faixa de 8-12 Newtons, mas é difícil manter uma força de medição constante
na operaçãoreal. Uma mudança de 1 Newton na força de medição pode resultar
em um erro de medição de 0,005-0,01 milímetros. Especialmente ao medir peças de paredes finas ou macias
materiais, o excesso de força de medição pode causar a deformação da peça de trabalho, afetando seriamente a precisão da medição.
2. Erros de leitura são falhas técnicas inerentes ao paquímetro vernier. A subjetividade dos olhos humanos ao ler as
linhas da escala leva a resultados de medição inconsistentes. O valor mínimo de leitura do vernier princípio é 0,02
milímetros, mas a leitura real é afetada por fatores como condições de luz, ângulos de observação e a visão do
operador. A diferença de leitura para o mesmo tamanho por diferentes operadores pode atingir
0,03 - 0,05 milímetros.Este tipo de erro de leitura humana é inaceitável em medições precisas.3. A limitação da área de contato leva à representatividade insuficiente dos resultados da medição.
A área de contato
entre as garras do paquímetro e a peça de trabalho é geralmente de apenas alguns milímetros quadrados. Para peças de trabalho com alta rugosidade superficial
ou defeitos locais, uma ligeira mudança na posição dos pontos de contato pode resultar em diferentes medições
resultados. O erro de arredondamento real e o erro de elipticidade de peças de trabalho de seção transversal circular não podem ser refletidos com precisão
por uma medição de ponto único. É necessária uma medição de múltiplos pontos
para obter parâmetros geométricos confiáveis.II. O Impacto das Condições Ambientais na Precisão da Medição
1. A variação de temperatura é um fator ambiental importante que afeta a precisão das medições do paquímetro.
O coeficiente de expansão térmica dos materiais metálicos faz com que as dimensões mudem
com a temperatura. A expansão linear
coeficiente do aço é aproximadamente 11×10^-6/℃. Uma temperatura mudança de 10℃ resultará em uma mudança de 0,011 mm em
uma dimensão de 100 mm. Flutuações na oficina temperatura ambiente, transferência da temperatura da mão do operador, e calor residual do processamento da peça de trabalho, tudo pode afetar a precisão dos resultados da medição.2. Umidade e poluentes têm um impacto negativo na precisão da medição do paquímetro, especialmente em ambientes de produçãohostis. Fluidos de corte de metal e fluidos de resfriamento permanecem na superfície
da peça de trabalho, formando um líquido filme que altera o estado de contato real e a referência de medição.
A espessura do filme de óleo superficial, variando de
0,01 a 0,05 milímetros, é diretamente sobreposta ao resultado da medição.
Para obter precisão medição dados, a superfície da peça de trabalho deve
ser completamente limpa.3. Vibração e choque podem causar interferência em medições precisas. No local de produção, a operação da máquinaferramentas e o movimento de equipamentos pesados podem gerar vibrações.
Como uma ferramenta de medição portátil, os paquímetros sãoparticularmente sensíveis à interferência de vibração.
Quando a amplitude da vibração excede 0,02 milímetros, ela irá
significativamente afetar a estabilidade da leitura. Durante o processo de medição, os tremores da mão do operador
também serãotransmitidos ao resultado da medição, afetando a repetibilidade e a precisão da medição.
III. Restrições das Características da Peça de Trabalho nos Resultados da Medição 1. Diferenças significativas na qualidade da superfície afetam a confiabilidade das medições do paquímetro. Os picos e vales em
uma superfície rugosa causam incerteza nos pontos de contato. Quando a rugosidade da superfície
Ra excede 1,6 micrômetros, a aleatoriedade da forma geométrica microscópica na superfície
aumenta a dispersão dos resultados da medição.
O erro de medição para superfícies rugosas, como superfícies de fundição, superfícies de forjamento e
superfícies de soldagem pode atingir ±0,1 milímetros, excedendo em muito a precisão nominal do paquímetro.
2. A complexidade da forma geométrica da peça de trabalho limita o escopo de aplicação do paquímetro. Não padrão formas geométricas não podem ser medidas com precisão. Peças de trabalho com elípticas
seções transversais, seções transversais poligonais,e seções transversais irregulares exigem medição especializada
métodos e equipamentos. O paquímetro só pode medir
dimensões locais, mas não pode avaliar de forma abrangente a precisão geométrica. Para peças com altos requisitos de precisão geométrica, a
representatividade dos resultados da medição do paquímetro é insuficiente.3. A dureza e as propriedades elásticas dos materiais afetam a estabilidade dos resultados da medição. Materiais macios sofrem deformação elástica ou plástica sob a ação da força de medição.
A medição de materiais comoliga de alumínio, plástico e borracha requer controle especial
da força de medição. Para materiais com dureza
inferior do que HB100, o erro de medição pode exceder ±0,05 milímetros.
As características de ressalto de alta elástico materiais causam a resultados da medição para mudar ao longo do tempo, afetando assim a repetibilidade do
dados de medição.IV. Limitações da Faixa de Medição e Flexibilidade1. A faixa de medição é restrita pelas dimensões estruturais do paquímetro e não pode medir
peças de trabalho de grandes dimensões
além da faixa. A faixa máxima de medição dos paquímetros padrão é geralmente
150-300 milímetros. Para medir o diâmetro externo de peças de trabalho grandes, especializadas de grande porte
paquímetros ou outras mediçõesmétodos são necessários.
As dimensões de posições especiais, como diâmetros internos de furos profundos, diâmetros inferioresde furos cegos e larguras de ranhuras não podem ser diretamente
medidas usando paquímetros comuns. 2. Restrições nos ângulos e posições de medição afetam a viabilidade da medição de certas peças de trabalho. Paquímetros precisam
ser perpendicular à superfície a ser medida para obter resultados precisos. Para peças de trabalho de formato complexo, algumas
peças podem não ser posicionadas com precisão pelos paquímetros.Um ângulo de medição desviando 5 graus do
verticaldireção resultará em aproximadamente
0,4% de erro de cosseno. A medição de peças em condições de montagem
é frequentemente limitada pelo espaço e não pode atingir as condições de medição ideais.3. A capacidade de medição dinâmica insuficiente restringe a aplicação de paquímetros na produção automatizada, impedindo a realização da medição online e do monitoramento em tempo real. A manufatura moderna
requer detecção e feedback rápidos. No entanto, os paquímetros têm velocidades de medição lentas e exigem operação manual,
falhando assim em atender aos requisitos de ritmo de produção para alta eficiência. Automatizado
linhas de produção precisam sistemas de medição integrados.
A natureza manual dos paquímetros se torna um gargalopara a eficiência da produção.
