【一】、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(shí),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(shí),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(shí),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(shí),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(shí),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。
【二】、平尺直線度測量系統(tǒng)評估方法
鎂鋁合金平尺是一種具有平面的尺形量規(guī),一般用于以著色法、指示表法檢驗(yàn)平板、長導(dǎo)軌等的平面度,也常用于以光隙法檢驗(yàn)工件棱邊的直線度。平尺一般用花崗石制造,也有用鑄鐵或軸承鋼制造的。
按照平尺校準(zhǔn)規(guī)范技術(shù)要求,對平尺直線度的測量采用橋板測量法,該方法僅測量橋板兩個(gè)支撐點(diǎn)的相對傾斜角度,然后用各支撐點(diǎn)的測量數(shù)據(jù)評價(jià)其直線度。由于該方法只使用了各支撐點(diǎn)的數(shù)據(jù)對整個(gè)測量面進(jìn)行估算,無法對整個(gè)測量面的所有數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合評定,從而導(dǎo)致測量誤差的產(chǎn)生。對平尺直線度測量的通用方法為根據(jù)JJF1097—2003《平尺校準(zhǔn)規(guī)范》中對平尺工作面直線度測量的技術(shù)要求,采用橋板測量法進(jìn)行直線度的測量。將電子水平儀或自準(zhǔn)直儀反射鏡固定在橋板上,橋板按照設(shè)定的跨距在平尺工作面上尾相接地移動,從電子水平儀或自準(zhǔn)直儀上讀取儀器數(shù)據(jù),然后按照直線度評定方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理直線度測量結(jié)果。
根據(jù)實(shí)際需要,本文提出平尺直線度測量系統(tǒng)的技術(shù)方案,該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對平尺工作面被測直線上所有點(diǎn)位的測量,測量結(jié)果,平尺校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,減小量值傳遞過程中的測量誤差。
1平尺直線度評估方法的基本思路按平尺直線度的檢測要求,提出該方法的實(shí)現(xiàn)步驟:
1)光電自準(zhǔn)直儀光束校準(zhǔn)。根據(jù)光電自準(zhǔn)直儀和平尺平面,對光束進(jìn)行校準(zhǔn),保持反射鏡和光電自準(zhǔn)直儀處于水平。
2)設(shè)定橋板跨距。根據(jù)不同尺寸的平尺,所需要采集點(diǎn)的數(shù)量也不同,并且需要跨距進(jìn)行調(diào)整。
3)采樣。移動跨距,采集不同位置上各點(diǎn)的直線度相對值。
4)擬合。對采樣點(diǎn)基于較小二乘法進(jìn)行實(shí)時(shí)直線擬合,根據(jù)多組數(shù)值進(jìn)行直線度擬合。
5)求解。對擬合數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并且評估其誤差值。
2基于較小二乘法的直線度評估方法在現(xiàn)有的實(shí)際測量中,常用3種方法評估直線度,分別為兩端點(diǎn)連線法、較小包容區(qū)域法和較小二乘法;由于兩端點(diǎn)連線法較為簡便而廣泛應(yīng)用于實(shí)際測量中,但是該方法測量的評估值誤差較大。因此,考慮到測量中所需要的精度,本文中采用較小二乘法對直線度進(jìn)行評估。
較小二乘法即為求出一個(gè)較接近的理想直線,要求與這條直線平行的兩條直線接近真實(shí)值,并且能滿足每個(gè)測量值到這個(gè)直線的距離較小,這時(shí)這條直線即為所求的較小二乘直線。在測量過程中,測量值的平方都大于零,所求的較小二乘直線要使各點(diǎn)的偏差均為較小,即為各點(diǎn)測量值到較小二乘直線的平方和較小,所以較小二乘直線要盡可能的靠近這些點(diǎn)的曲線。
該系統(tǒng)的要求:
1)與被測量平尺接觸的位置需要平行度等精讀要求。
2)實(shí)現(xiàn)評定要求和準(zhǔn)確度要求。
3)采集數(shù)據(jù)的間隔點(diǎn)需要在規(guī)范中規(guī)定值的范圍內(nèi)。
4)實(shí)現(xiàn)上述方法的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。
一般的,把整個(gè)系統(tǒng)分為機(jī)械系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)。