光电量仪检定与调修 课件 任务3-万能工具显微镜的检定与调修

万能工具显微镜的检定与调修01任务背景与目标厂区搬迁启动检定任务搬迁背景A单位因厂区扩建及部门调整，将一批万能工具显微镜从检验科搬至质检部，搬运中附件拆卸、重新组装，需全面检定与调修。检定需求质检部联系计量检定所B，要求按规程逐台检定，不合格项目立即修复，确保仪器搬迁后仍达原精度等级。任务意义该场景凸显高精度光学仪器在搬移后的溯源刚性需求，也为后续系统学习万工显结构原理、检定项目与调修技能提供真实任务背景。教学目标：懂光路精检会修知识与技能目标熟悉万能工具显微镜光学与机械结构原理，掌握检定方法与数据处理方法，了解常见故障成因与四大调修技能。素养目标培养以数据说话、一丝不苟的工匠精神，为承担万工显计量与维修岗位奠定核心能力，助力高端制造量值溯源可靠。02仪器认知与光学原理万工显分类与测量范围速览01分类依据万能工具显微镜按测量范围分为小型、大型、万能、重型四类。02承载与附件承载能力与附件数量依次递增，配备测角目镜、轮廓目镜、双像目镜、分度台、分度头、光学定位器、测量刀等。03测量模式实现影像法、轴切法、极坐标等多模式测量，适用于螺纹、凸轮、刀具、锥体、孔间距等复杂参数检测。04应用价值是机械制造与计量室实现微米级万能测量的核心光学装备，也是现场周期检定与调修的重点对象。自准直远心光路与影像轴切法光路组成19JA型万工显采用远心照明与远心物镜系统，光源经聚光镜、可变光阑、滤色片、反射镜、准直镜后均匀照亮工件，物镜将工件影像成像于米字分划板，目镜观测。投影读数纵横向毫米玻璃刻度尺经投影物镜、转像棱镜成像于螺旋线影屏，实现0.001mm读数。测量原理影像法以米字线瞄准工件轮廓，轴切法以测量刀刻线代替轮廓瞄准，精度更高。理解光路组成与瞄准原理是后续检定直线度、垂直度、放大倍数及调修视差、放大率超差的理论基础。03检定项目与设备22项性能与标准器匹配表检定项目检定项目：外观相互作用、工作台平行度、玻璃台平行度、纵横向直线度、垂直度、光轴垂直度、臂架垂直度、读数放大倍数、主显微镜放大倍数、测角目镜十字线平行度、示值误差等。配套标准器配套标准器含1″自准直仪、200mm刀口直角尺、0.001mm测微表、标准玻璃刻度尺、专用量块，确保测量不确定度优于被检仪器允许误差的三分之一。环境条件与24小时平衡控制0102温度要求万能工具显微镜检定要求仪器室温度20℃±1℃，每小时变化≤0.5℃，仪器与标准器具温差≤0.5℃。平衡时间仪器室内平衡时间≥24h，标准器≥4h，防止热胀冷缩与玻璃刻度尺温度梯度引入误差。实验室布局实验室采用双层隔振地基，远离振源与气流，照明采用漫反射无频闪LED，避免强光直射读数窗。04核心项目操作要点外观相互作用与光路清晰度01外观检查在仪器上应注有制造厂名或厂标、出厂编号以及CMC标志。，在各工作面上，应无锈蚀、碰伤、明显划痕及影响使用准确度的缺陷。光学系统的成像应清晰。视场内应无显著的和影响测量的灰尘、水渍、油迹，亮度要均匀。02机械部分附件安装可靠，各活动部分平稳无松动卡住，制动螺钉有效；毫米刻线尺全长清晰无倾斜，读数装置的指标线与微米刻线、0.1毫米刻线和螺旋线应无倾斜和视差。03数显要求数显式计数器和微机数显式计数器应具有清零功能，其最小分辨力应不大于0.5μm，数显式计数器，在移动中不丢数，其示值稳定性4h内，变化量应不大于0.5μm。目力观察与手动试验即可快速完成，是后续精密检定的前提。滑板直线度垂直度直线度检定纵横向滑板直线度用1″自准直仪在水平与垂直两方向全程检定，限值5″以内。将滑板以正反向移动全行程，按自准直仪读数。最大与最小读数的差值即为滑板移动的直线度。根据检定规程要求，纵向和横向滑板移动的直线度，在水平和垂直两个方向上均要检定。垂直度检定垂直度用200mm×100mm刀口直角尺与0.001mm测微表检定，不超过0.003mm/100mm。检定方法调整直角尺使其长工作面平行于纵向滑板移动方向。然后改变测微表的测量方向，使表的测量轴线垂直于直角尺的短工作面。移动横向滑板，观看测微表上的示值变化。对所用直角尺的直角偏差加以修正后，即为纵横向滑板移动的垂直度的测得值。光轴垂直度与放大倍数检定光轴垂直度立柱零位时光轴对工作台面垂直度用组合量块影像法检定：2–3mm量块研合于20–50mm量块，平放工作台，调最小光阑，升降臂架至影像清晰，观察量块两工作面影像同等清晰。放大倍数检定应先使微米刻度示值于零位，移动滑板，使毫米刻度尺的任一毫米线与0.1mm刻度尺零线位置的螺旋线对准，然后观看相邻的一条毫米刻线是否与螺旋线也对准时，转动螺旋线使其对准，并按微米刻度读出其差值。应至少分布于毫米刻度尺5个不同位置上进行。检定意义两项目确保光路与台面几何关系正确及投影读数比例准确，是后续轴切法、测角法精度保障。测角显微镜十字线与滑板移动方向平行度和仪器示值误差01测角显微镜十字线与滑板移动方向平行度测角目镜十字线与滑板移动方向平行度用100mm刀口直角尺检定：调直角尺长边平行纵向，转动十字线水平线与其重合，读测角度盘偏差；短边同理测垂直线，偏差≤1′。02示值误差仪器示值误差用极限误差≤0.5µm玻璃刻度尺在全程正反向行程检定，任意两点最大差值应符合规程公式。主显微镜光轴、立柱回转轴线与顶针轴线相对位置技术要求在左右方向上不大于0.01㎜。在前后方向上不大于0.002㎜。将刻线心轴安装在两顶针之间。当立柱处于零位时，升降主显微镜臂架，直至在主显微镜中见到清晰的刻线心轴的十字线影像为止。移动纵横向滑板，使刻线心轴的十字影像与测角目镜中的十字线相对准之后，按纵横向读数装置读数。将立柱分别向左右侧转12°，移动纵横向滑板，使刻线心轴的十字影像重新与测角目镜中的十字线对准，并按纵横向读数装置读数。立柱处于零位和侧转12°时的读数差即为测得值。05常见故障与调修路线四大故障成因与研磨顺序故障分类万能工具显微镜常见故障按调修顺序分为：纵横向滑板平行度直线度垂直度超差、顶尖重合性超差、立柱光轴不垂直、读数显微镜视差放大率超差。调修顺序顺序先机械基准后光学系统、先导轨后顶尖、先清洁后研磨，避免重复拆装。成因分析理解故障成因有助于在检定中快速定位不合格项目，并在调修时优先消除系统性误差源。调修目标最大限度恢复仪器精度与使用寿命，降低维修成本与停机时间，确保实验室万能测量工作高效运行。滑板导轨研磨与轴承调整技巧平行度研磨滑板平行度超差时，以金属工作台为基准，用小平板研磨器研磨支持导轨，直线度<0.001mm，平行度<0.002mm/200mm。直线度调整直线度超差则检查导向轴承间隙与转动方向一致性，用偏心轴调整轴承高度，使全行程四轴承均匀转动。垂直度修复垂直度超差仅调整纵向右侧导向偏心轴即可，偏差≤6″。三项目修复后需重新检定直线度、平行度、垂直度。顶尖重合性与光轴垂直度修复顶尖重合性顶尖重合性超差时，以内孔为基准车削顶针座外圆并加套精磨，径向跳动<0.002mm，两顶针杆移动100mm重合性≤0.01mm。光轴垂直度光轴不垂直时，调节照明系统反射镜螺钉，使量块两边缘影像同等清晰，左右与前后方向限值分别为0.01mm与0.002mm。读数显微镜视差放大率精校纵向视差纵向视差由毫米刻度尺与螺旋分划板距离变化引起，可松开定位螺母改变镜筒轴向位置。横向视差横向视差多因物镜松动或刻度尺不平行，可转动物镜或调节刻度尺两端螺钉。放大率超差放大率超差则修正机械筒厚或1×物镜轴向位置，误差控制在±0.1%。测角平行度测角十字线平行度超差可松开固定螺钉微调测角目镜定位螺钉，偏差≤1′。06数据处理与证书出具原始记录与不确定度评定记录编号每台万能工具显微镜赋予唯一编号，检定项目分列实测值、允许值、结论三栏。不确定度评定示值误差不确定度分量包括玻璃刻度尺、读数显微镜分辨力、温度漂移、滑板直线度、放大率误差等，按GUM方法合成，扩展因子k=2。记录管理记录表由检定员、复核员双签字，附环境温湿度与标准器溯源信息，满足ISO/IEC17025追溯要求，电子记录实时上传LIMS系统。证书出具与周期建议证书内容经检定符合检定规程要求，应填发检定证书；不符合检定规程要求的应填发检定结果通知书，并进行修理或作其他处理。周期建议建议检定周期1年，高频率或现场恶劣环境使用可缩至6个月。企业应建立期间核查制度，用100mm玻璃刻度尺快速比对零位与100mm点。07案例复盘与素养提升任务工单复盘与风险警示0102复盘过程计量工程师按工单对搬迁后万工显实施全项检定，发现纵向直线度6″、光轴垂直度0.012mm、读数放大率-0.15%超差。调修措施通过研磨支持导轨、调节反射镜定位螺钉、修正机械筒厚，调修后全部复检合格，出具证书并附修理记录。结果应用A单位质检部据此恢复螺纹环规检定，确保螺距测量误差≤1µm，体现检定与调修一体化价值，保障搬迁后量值溯源无缝衔接。职业素养：差之毫厘谬以千里产品影响万能工具显微