Der Hebelprüfindikator gehört zu den grundlegenden Werkzeugen für Vergleichsmessungen. Extrem vielseitig und in der lage, hohe genauigkeit, mechanische test indikatoren (und ihre nahen cousin, die elektronische hebel-typ gage kopf) sind häufig verwendet mit höhe steht für sowohl dimensional und geometrie messungen, und in viele maschine setup aufgaben. Obwohl sie im Allgemeinen einfach zu verwenden sind, unterliegen Testindikatormessungen einer gemeinsamen Fehlerquelle, die als Cosinusfehler bezeichnet wird.
Kosinusfehler tritt auf, wenn der Kontaktarm nicht in der richtigen Beziehung zum Teil eingestellt ist. Wie in Abbildung 1 gezeigt, sollte der Arm parallel zur Teileoberfläche eingestellt werden, so dass die Kontaktspitzenbewegung im Wesentlichen senkrecht zum Teil ist, da die Teileabmessung variiert. Dies ist normalerweise einfach anzuordnen, da der Arm durch eine Reibungskupplung an Ort und Stelle gehalten wird und leicht eingestellt werden kann, selbst wenn der Körper des Prüfindikators in einem Winkel zu dem Teil steht (Abbildung 2). Wenn sich der Arm jedoch in einem Winkel zum Teil befindet (Abbildung 3), wird die Kontaktspitze auch über die Teileoberfläche verschoben, wenn sich die Abmessung ändert, wodurch die scheinbare Abweichung vom Nennwert erhöht wird, wie vom Indikator registriert. Je steiler der Winkel, desto größer der Kosinusfehler.
Es gibt jedoch Umstände, unter denen es aufgrund von Störungen nicht möglich ist, den Kontaktarm parallel zum Werkstück zu stellen. Wenn dies der Fall ist, stehen zwei Optionen zur Verfügung.
Ein spezieller Kontakt mit einer Evolventenspitze (in Form eines Fußballs) korrigiert automatisch Kosinusfehler bis zu 20 Grad von parallel. Dies ist oft die einfachste Lösung für das Problem. Wenn der Winkel größer als 20 Grad ist oder wenn der Winkel kleiner als 20 Grad ist, aber ein Kontakt mit Evolventenkippe nicht verfügbar oder unbequem zu verwenden ist, können einige einfache Formeln angewendet werden, um den Kosinusfehler zu berechnen und zu korrigieren.
Kosinusfehlerkorrektur = 3D angezeigte Messung x Kosinus (Winkel)
Differenz = 3D angezeigte Messung AD Kosinusfehlerkorrektur
Die Kosinusfehlerkorrektur ist eine einfache, einstufige Formel zur Berechnung der tatsächlichen Abweichung des Teils vom Nennwert – mit anderen Worten, der korrekten Messung. Die Differenzformel berechnet den Fehler selbst.
Abhängig von den Toleranzen und der kritischen Art der Messung kann der Winkel des Kontaktarms zum Teil mit dem Auge oder mit einem Winkelmesser geschätzt werden. (Im Allgemeinen, wenn sie parallel aussehen, ist es nah genug.) Denken Sie daran, dass Sie, wenn Sie die Formeln verwenden, einen Standardkontakt mit einer kugelförmigen Spitze verwenden müssen, keine Evolventenspitze. Lassen Sie uns ein Beispiel durchgehen.
Die teil spec ist 1,000 zoll + 0,009 zoll. Der Kontaktarm befindet sich in einem Winkel von 30 Grad zum Teil. Die Anzeige liest + 0,010 Zoll.
Cosinus Fehler Korrektur = 0,010 zoll x cosinus 30
grad = 0,010 zoll x 0,866 = 0,00866 zoll
Unterschied = angezeigt messung-cosign fehler korrektur
Die gage lesen ist off durch 0,00134 zoll, und die tatsächlichen abweichung von nenn ist 0,00866 zoll, nicht 0,010 zoll wie angezeigt. Mit anderen Worten, das Teil befindet sich innerhalb der Toleranz, obwohl das Messgerät angibt, dass es außerhalb der Toleranz liegt. In diesem Fall würde das Versäumnis, einen Kosinusfehler zu erkennen und zu korrigieren, dazu führen, dass ein guter Teil abgelehnt wird.
Im Allgemeinen ist es einfacher, sich auf eine Evolventenspitze zu verlassen, um Fehler in niedrigen Winkeln zu korrigieren, und die Formel für Fälle zu speichern, in denen es nicht möglich ist, den Kontaktarm innerhalb von 20 Grad parallel zum Teil auszurichten. Unabhängig davon, welche Methode verwendet wird, stellen Sie sicher, dass der Kosinusfehler verstanden und korrigiert wird.