ข้อเสียของการใช้เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์วัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกคืออะไร? --- วิเคราะห์ข้อจำกัดและปัจจัยที่มีผลต่อความแม่นยำ

เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์เป็นหนึ่งในเครื่องมือวัดที่ใช้กันทั่วไปในด้านการผลิตทางกลใช้งานง่าย

และใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อจำกัดทางเทคนิคมากมายโดยธรรมชาติ ด้วยความต้องการความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นในการผลิตสมัยใหม่ ข้อเสีย

ของการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกด้วยเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์จึงปรากฏชัดเจนมากขึ้น ส่งผลต่อความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของผลการวัด ความแม่นยำในการวัดของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์มาตรฐานคือ ±0.02

มิลลิเมตร ในขณะที่เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์แบบดิจิทัลสามารถเข้าถึง ±0.01มิลลิเมตร อย่างไรก็ตาม ในการใช้งานจริง

ได้รับผลกระทบจากหลายปัจจัย เช่น ทักษะการใช้งาน สภาพแวดล้อมและลักษณะเฉพาะ

ของชิ้นงานและข้อผิดพลาดในการวัดจริงมักเกินกว่า

ช่วงความแม่นยำทางทฤษฎีI. เหตุผลพื้นฐานสำหรับข้อจำกัดของความแม่นยำในการวัด1. ข้อผิดพลาดในการปฏิบัติงานของมนุษย์เป็นข้อเสียเปรียบหลักของการใช้เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ในการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก

การควบคุม

ของ

แรงวัดส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำของผลการวัด แรงวัดมาตรฐานควรควบคุมให้อยู่ในช่วง 8-12 นิวตัน แต่ยากที่จะรักษา

แรงวัดคงที่ในการปฏิบัติงานจริงการเปลี่ยนแปลงของแรงวัด 1 นิวตันอาจส่งผลให้เกิด

ข้อผิดพลาดในการวัด 0.005-0.01มิลลิเมตรโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อวัดชิ้นส่วนผนังบางหรืออ่อน

วัสดุ แรงวัดที่มากเกินไปอาจทำให้ชิ้นงานเสียรูปทรง ส่งผลกระทบอย่างร้ายแรงต่อ

ความแม่นยำในการวัด2. ข้อผิดพลาดในการอ่านเป็นข้อบกพร่องทางเทคนิคโดยธรรมชาติของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ ความเป็นอัตวิสัยของสายตามนุษย์เมื่ออ่านเส้นสเกลนำไปสู่ผลการวัดที่ไม่สอดคล้องกัน ค่าการอ่านขั้นต่ำของเวอร์เนียร์

หลักการคือ 0.02มิลลิเมตร แต่การอ่านจริงได้รับผลกระทบจากปัจจัยต่างๆ เช่น สภาพแสง มุมมอง

และวิสัยทัศน์ของผู้ปฏิบัติงาน

ความแตกต่างในการอ่านสำหรับขนาดเดียวกันโดยผู้ปฏิบัติงานที่แตกต่างกันสามารถเข้าถึง0.03 - 0.05 มิลลิเมตร

ข้อผิดพลาดในการอ่านของมนุษย์ชนิดนี้เป็นสิ่งที่ไม่สามารถยอมรับได้ในการวัดที่แม่นยำ3. ข้อจำกัดของพื้นที่สัมผัสนำไปสู่การเป็นตัวแทนที่ไม่เพียงพอของผลการวัด

พื้นที่สัมผัสระหว่างขากรรไกรเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์กับชิ้นงานมักมีเพียงไม่กี่ตารางมิลลิเมตรสำหรับชิ้นงานที่มีพื้นผิวสูง

ความหยาบหรือข้อบกพร่องเฉพาะที่ การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในตำแหน่งของจุดสัมผัส

อาจส่งผลให้เกิดการวัดที่แตกต่างกันผลลัพธ์ ข้อผิดพลาดของความกลมจริงและข้อผิดพลาดของวงรีของวงกลม

ชิ้นงานหน้าตัดไม่สามารถสะท้อนได้อย่างแม่นยำโดยการวัดจุดเดียว ต้องมีการวัดหลายจุด

เพื่อให้ได้พารามิเตอร์ทางเรขาคณิตที่เชื่อถือได้II. ผลกระทบของสภาพแวดล้อมต่อความแม่นยำในการวัด

1. การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมที่สำคัญที่มีผลต่อความแม่นยำของการวัดเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของวัสดุโลหะทำให้ขนาดเปลี่ยนไป

ตามอุณหภูมิค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวเชิงเส้นของเหล็กกล้าประมาณ 11×10^-6/℃

การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ

10℃ จะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลง 0.011 มม.ใน

ขนาด 100 มม.ความผันผวนในเวิร์กช็อป

อุณหภูมิแวดล้อม การถ่ายโอนอุณหภูมิมือของผู้ปฏิบัติงาน และความร้อนตกค้างจากการประมวลผลชิ้นงานทั้งหมดสามารถส่งผลต่อความแม่นยำของผลการวัด2. ความชื้นและสารมลพิษมีผลกระทบในทางลบต่อความแม่นยำในการวัดของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์

โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสภาพแวดล้อมการผลิตที่รุนแรงของเหลวตัดโลหะและของเหลวหล่อเย็นยังคงอยู่บนพื้นผิว ของชิ้นงาน ก่อตัวเป็นฟิล์มของเหลวที่เปลี่ยนแปลงสถานะการสัมผัสจริงและการอ้างอิงการวัดความหนาของฟิล์มน้ำมันพื้นผิว ตั้งแต่0.01 ถึง 0.05 มิลลิเมตร จะถูกซ้อนทับโดยตรงลงในผลการวัด เพื่อให้ได้ข้อมูลการวัดที่ถูกต้อง

พื้นผิวชิ้นงานต้องทำความสะอาดอย่างทั่วถึง

3. การสั่นสะเทือนและการกระแทกอาจทำให้เกิดการรบกวนในการวัดที่แม่นยำ ในสถานที่ผลิตการทำงานของเครื่องมือเครื่องจักร

และการเคลื่อนที่ของอุปกรณ์หนักสามารถสร้างการสั่นสะเทือนได้ทั้งหมดในฐานะที่เป็นเครื่องมือวัดแบบพกพา เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์

มีความไวต่อการรบกวนจากการสั่นสะเทือนโดยเฉพาะเมื่อแอมพลิจูดการสั่นสะเทือนเกิน 0.02 มิลลิเมตร จะส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญ

ต่อเสถียรภาพของการอ่านในระหว่างกระบวนการวัด การสั่นสะเทือนของมือผู้ปฏิบัติงานจะถูกส่งไปยังผลการวัด ส่งผลต่อความสามารถในการทำซ้ำและความแม่นยำของการวัด

III. ข้อจำกัดของลักษณะเฉพาะของชิ้นงานเกี่ยวกับผลการวัด1. ความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญในคุณภาพพื้นผิวส่งผลต่อความน่าเชื่อถือของการวัดเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ จุดสูงสุด

และหุบเขาบนพื้นผิวที่ขรุขระทำให้เกิดความไม่แน่นอนในจุดสัมผัส เมื่อความหยาบผิว

Ra เกิน 1.6 ไมโครเมตรความสุ่มของรูปร่างทางเรขาคณิตขนาดเล็กบนพื้นผิวเพิ่มการกระจายตัวของ

ผลการวัดข้อผิดพลาดในการวัดสำหรับพื้นผิวที่ขรุขระ เช่นพื้นผิวหล่อ พื้นผิวขึ้นรูป และ

พื้นผิวเชื่อมสามารถเข้าถึง ±0.1 มิลลิเมตร เกินความแม่นยำที่ระบุของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์

2. ความซับซ้อนของรูปร่างทางเรขาคณิตของชิ้นงานจำกัดขอบเขตการใช้งานของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์

รูปร่างทางเรขาคณิตที่ไม่ได้มาตรฐานไม่สามารถวัดได้อย่างแม่นยำ ชิ้นงานที่มีวงรี

หน้าตัด หน้าตัดรูปหลายเหลี่ยมและหน้าตัดที่ไม่สม่ำเสมอต้องใช้วิธีการวัดพิเศษ

และอุปกรณ์เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์สามารถวัดได้เท่านั้น

ขนาดเฉพาะที่แต่ไม่สามารถประเมินได้อย่างครอบคลุม ความแม่นยำทางเรขาคณิต สำหรับชิ้นส่วนที่มีข้อกำหนดความแม่นยำทางเรขาคณิตสูงการเป็นตัวแทนของผลการวัดเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ไม่เพียงพอ

3. ความแข็งและคุณสมบัติยืดหยุ่นของวัสดุมีผลต่อเสถียรภาพของผลการวัดวัสดุอ่อนผ่านการเสียรูปยืดหยุ่นหรือพลาสติกภายใต้การกระทำของแรงวัด

การวัดวัสดุเช่นโลหะผสมอลูมิเนียม พลาสติก และยางต้องมีการควบคุมพิเศษ

ของแรงวัดสำหรับวัสดุที่มีความแข็ง

ต่ำกว่าHB100 ข้อผิดพลาดในการวัดอาจเกิน ±0.05 มิลลิเมตร

ลักษณะการดีดตัวของสูงยืดหยุ่นวัสดุทำให้ผลการวัดเปลี่ยนไปเมื่อเวลาผ่านไป จึงส่งผลต่อความสามารถในการทำซ้ำของ

ข้อมูลการวัดIV. ข้อจำกัดของช่วงการวัดและความยืดหยุ่น

1. ช่วงการวัดถูกจำกัดด้วยขนาดโครงสร้างของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์และไม่สามารถวัดได้ชิ้นงานขนาดใหญ่

เกินช่วง ช่วงการวัดสูงสุดของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์มาตรฐานมักจะ150-300 มิลลิเมตรสำหรับการวัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของชิ้นงานขนาดใหญ่ ต้องใช้ขนาดใหญ่พิเศษ

เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์หรือวิธีการวัดอื่นๆขนาดของตำแหน่งพิเศษ เช่น เส้นผ่านศูนย์กลางภายในของรูลึก เส้นผ่านศูนย์กลางด้านล่างของรูบอด และความกว้างของร่องไม่สามารถวัดได้โดยตรงโดยใช้เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ทั่วไป

2. ข้อจำกัดเกี่ยวกับมุมและการวัดตำแหน่งส่งผลต่อความเป็นไปได้ในการวัดชิ้นงานบางชนิดเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ต้องการตั้งฉากกับพื้นผิวที่กำลังวัดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ถูกต้อง

สำหรับชิ้นงานรูปทรงซับซ้อน บาง

ชิ้นส่วนอาจไม่สามารถวางตำแหน่งได้อย่างแม่นยำโดยเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์

มุมการวัดที่เบี่ยงเบนไป 5 องศาจากแนวตั้ง

ทิศทางจะส่งผลให้เกิดข้อผิดพลาดโคไซน์ประมาณ0.4%

การวัดชิ้นส่วนในสภาพการประกอบมักถูกจำกัดด้วยพื้นที่และไม่สามารถบรรลุเงื่อนไขการวัดในอุดมคติได้

3. ความสามารถในการวัดแบบไดนามิกที่ไม่เพียงพอจำกัดการใช้งานของเวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ในการผลิตแบบอัตโนมัติ ป้องกันการตระหนักถึงการวัดออนไลน์และการตรวจสอบตามเวลาจริง การผลิตสมัยใหม่ต้องการการตรวจจับและการตอบสนองอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์มีความเร็วในการวัดช้าและต้องการ

การดำเนินการด้วยตนเองจึงไม่สามารถตอบสนองความต้องการจังหวะการผลิตเพื่อประสิทธิภาพสูงได้

สายการผลิตอัตโนมัติต้องการระบบการวัดแบบบูรณาการ

ลักษณะการใช้เวอร์เนียร์คาลิปเปอร์ด้วยตนเองกลายเป็นคอขวดสำหรับประสิทธิภาพการผลิต