<一>、刀口尺的測量檢定原理

鎂鋁平尺的測量面呈刀口狀，常見的有刀口形直尺、三棱尺以及四棱尺。刀口形直尺廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)現(xiàn)場產(chǎn)品的檢驗(yàn)，以光隙法為理論基礎(chǔ)，主要用于測量機(jī)加零件表面的直線度和平面度。機(jī)加零件的直線度和平面度對零件的密封性、運(yùn)動平穩(wěn)性、以及噪音等都有很大影響，因此，工廠加工零件的同時對機(jī)加零件的直線度和平面度進(jìn)行嚴(yán)格把控。為了機(jī)加零件直線度及平面度測量結(jié)果的性，刀口形直尺工作棱邊的質(zhì)量。截至目前，常規(guī)的刀口形直尺檢定均采用人眼觀測的方法，存在人為因素影響大、測量結(jié)果無法量化等問題。

光隙法是利用人眼觀察透光縫隙，根據(jù)可見光顏色來判斷對應(yīng)光隙的寬度。由于操作簡單且測量準(zhǔn)確度相對較高，光隙法廣泛應(yīng)用于長度計(jì)量。

標(biāo)準(zhǔn)光隙由3等量塊、2級平晶和0級刀口形直尺構(gòu)成。先將兩塊厚度為1mm的量塊放置于2級平晶上，在1mm的量塊中間依次放置0.999~0.998，0.997mm直至0.991mm的量塊;再將刀口形直尺放置于兩塊1mm的量塊上，使其刃口與兩塊1mm量塊的上表面良好接觸。因?yàn)楦髁繅K與1mm量塊之間存在厚度差，故形成了標(biāo)準(zhǔn)光隙，標(biāo)準(zhǔn)光隙搭建原理。當(dāng)光源照射到標(biāo)準(zhǔn)光隙的一側(cè)時，人眼在標(biāo)準(zhǔn)光隙的另一側(cè)便可觀察到不同寬度的標(biāo)準(zhǔn)光隙所對應(yīng)的不同顏色的色光。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一般縫隙寬度達(dá)到0.5μm即可透光。

白光通過寬度為0.8μm左右的縫隙后呈藍(lán)色，通過寬度為1.25一1.75μm的縫隙后呈紅色，通過寬度超過2μm或2.5μm的縫隙后呈白色。

傳統(tǒng)刀口形直尺的檢定主要依靠人眼判斷。將待檢刀口形直尺刃口垂直放置于標(biāo)準(zhǔn)研磨面平尺上，直線度較差的刀口形直尺與研磨面平尺相交處將形成寬度的縫隙。刀口形直尺后方的白熾燈發(fā)出的光照射到刀口形直尺刃口處的縫隙時，將發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象。

可見光包含紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種色光，波長范圍為380一760nm。由單縫衍射原理可知，光的波長與縫隙寬度越接近，衍射現(xiàn)象越明顯;反之，光的波長與縫隙寬度的差距越大，衍射現(xiàn)象越弱。當(dāng)白熾燈發(fā)出的白光照射到刀口形直尺工作棱邊與研磨面平尺之間的縫隙時，不同寬度的縫隙后方各單色光發(fā)生衍射的強(qiáng)度不同，導(dǎo)致呈現(xiàn)的衍射光顏色也不一樣，同時，因?yàn)閱慰p衍射現(xiàn)象的存在，每一個縫隙后方的衍射光均由多種色光組成。根據(jù)JJG63-2007《刀口形直尺檢定規(guī)程》，刀口形直尺刃口處不透光或只有藍(lán)光時，認(rèn)為其直線度小于1μm;當(dāng)縫隙寬度大于1μm時，采用與標(biāo)準(zhǔn)光隙顏色對比的方法即可確定刀口形直尺刃口處的直線度。

刀口形直尺直線度檢定方法存在兩點(diǎn)不足:①人眼無法僅憑視覺信息對比兩種色光的顏色;②經(jīng)過檢定的刀口形直尺并不能準(zhǔn)確的直線度檢定數(shù)據(jù)。

<二>、如何用刀口形（圓柱形）角尺測量工件的垂直度

被測工件的垂直度誤差測量是與其精度的直角尺進(jìn)行比較進(jìn)行的。使用刀口形角尺的工作邊與被測工件工作面相接觸時，因接觸只為一條線，所以大多數(shù)的比較測量采用光隙法來判斷其垂直度誤差。測量時，慢慢的將角尺靠在被測件的被測部位上，避免角尺的任何部位與被測件碰撞。鎂鋁合金平尺與被測位置靠好后，觀察角尺與被測表面之間的光隙大小和出現(xiàn)光隙的部位。根據(jù)光隙的大小和出現(xiàn)光隙的部位來鑒別其垂直度誤差的數(shù)值。

在觀察時，會出現(xiàn)四種可能情況：無光，中間部位有很少的光，上端有光，下端有光。第壹種情況說明被測面不僅直線度好，而且與基面垂直；第貳種情況說明垂直度好，但被測面得平直度不好；后兩種情況說明有垂直度誤差。

檢驗(yàn)工件外角時，使角尺的內(nèi)側(cè)測量面也被測工件測量面接觸，使其短邊與工件貼合，其長邊處光隙與標(biāo)準(zhǔn)光隙相比較測差值即為垂直度誤差值。檢驗(yàn)工件內(nèi)角時，使角尺的外側(cè)測量面與被測件測量面接觸，并使角尺短邊工作面與工件表面貼合，以其長邊光隙的大小與標(biāo)準(zhǔn)光隙相比較，其差值即為其垂直度誤差值。