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    刀口尺的檢定方法以及測量檢定原理

    2021-08-23 05:19:56

    [一]、刀口尺的檢定方法
    JJG63-2007檢定規程取消。0級鎂鋁平尺是值得商榷的,在很多的地方需要用0級刀口尺進行檢定和測量,又沒有其他測量方法可以取代它,不像千分尺取消0級可以有數顯千分尺、杠桿千分尺等來代替它。根據的介紹“在調研中我們發現,不少生產單位為保證產品質量,在生產中僅簡單以有無光縫作為判別刀口尺是否合格的依據,因此生產的產品全部是0級品,沒有1級品”。生產0級刀口尺在質量上并不存在問題。主要是對。級刀口尺的不確定度評定達不到要求,故而取消0級刀口尺。因此有對0級刀口尺的檢定方法及其不確定度進行探討。
    刀口尺的檢定方法老版本的檢定規程和標準都有這樣一句話是很重要的,“檢定時,刀口尺的光隙長度應小于刀口尺全長的三分之一”。0.5μm的光隙能不能看清楚,作者在1961年用瑞典量塊組成了0.5μm的標準光隙,與1μm的光隙比較差一倍的感覺非常清楚,為了推廣0.5μm標準光隙,在20世紀90年代才請成量廠生產標準光隙量塊。
    刀口尺的檢定是將刀口尺刃邊置于研磨平尺工作面上,在日光燈或燈箱的照明下觀測刃邊與研磨平尺工作面間的光隙(刀口尺在±15°擺動下)與標準光隙比較。標準光隙由。級量塊(除了0.5μm和1.0μm的光隙是。級,其余是1級)、φ60mm平晶和0級刀口尺組成?,F將各項要求分述如下。
    1研磨平尺的要求
    作者在20世紀80年代研磨平尺學習班資料中推薦的研磨平尺參數及JJG740-1991和JJG740-2005對研磨平尺的要求見表1。例如一個400mm的研磨平尺,它要求在360mm內直線度應不大于0.4μm,在任意240mm上直線度不大于0.25μm,在任意180mm上不大于0.15μm。這樣這根尺子就可以檢定300mm以下的各種長度的刀口尺。如果不能滿足上述要求,但在指定的范圍滿足0.25μm/240mm及0.15μm/180mm,應該在檢定證書注明符合要求的工作段的位置。規程對于270和300mm的研磨平尺要求高了一點,可以放寬到0.25μm,在任意180mm長度上不大于0.15μm即可。
    對于使用中的研磨平尺其表面的劃痕不應影響它的反光能力,如果反光能力下降了會影響光隙寬度變小。雖然其直線度合乎要求,仍需研磨拋光其表面,提高表面粗度。
    2標準光隙的要求
    由于標準間隙只有0.5μm,所用的0級刀口尺使用其無光隙的2/3部分中的約30mm長的一段。組成0.5μm標準間隙的量塊用。級量塊,而不像規定用三等量塊。因為在使用過程中無法對三等量塊的偏差進行修正,JJG64-1994規定用直徑60mm或80mm的1級平晶。
    3關于燈箱的要求
    規程應該給出燈箱在觀察處的照度應達到多少流明的數值。在這個條件下可以清晰看到0.5μm的標準光隙。
    4刀口尺光隙大小的確定檢驗刀口尺光隙時先確定光隙長度是否超過全長的1/3,然后確定其光隙的大小。有三種情況可以是判斷無誤的,先是沒有光隙存在,其次是明顯看出光隙比0.5μm的標準光隙小,第三種情況是明顯看出比0.5μm標準光隙大。不能明確判斷的就是光隙與標準光隙相當,究竟是大于或是小于標準光隙。這時可以把量塊放在研磨平尺上,刀口尺壓在三塊量塊上,若刀口尺是中間有光隙(中間量塊大于兩邊量塊0.5μm,看中間量塊能不能動,能動則直線度大于0.5μm,不能動則直線度小于0.5μm。若是端部有光隙,當兩端都有光隙,則中間量塊小于兩端量塊0.5μm,若是一端有光隙,中間及無光隙一端的量塊比有光隙一端的量塊小0.5μm。中間量塊能動說明光隙小于0.5μm,中間不能動說明光隙大于0.5μm。至于其他規格的刀口尺光隙的確定,與上述相類似。
    [二]、刀口尺的測量檢定原理
    鎂鋁合金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。刀口形直尺廣泛應用于生產現場產品的檢驗,以光隙法為理論基礎,主要用于測量機加零件表面的直線度和平面度。機加零件的直線度和平面度對零件的密封性、運動平穩性、耐磨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加零件的直線度和平面度進行嚴格把控。為了保證機加零件直線度及平面度測量結果的可靠性,保證刀口形直尺工作棱邊的質量。截至目前,常規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、測量結果無法量化等問題。
    光隙法是利用人眼觀察透光縫隙,根據可見光顏色來判斷對應光隙的寬度。由于操作簡單且測量準確度相對較高,光隙法廣泛應用于長度計量領域。
    標準光隙由3等量塊、2級平晶和0級刀口形直尺構成。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0.999~0.9980.997mm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。因為各量塊與1mm量塊之間存在厚度差,故形成了標準光隙,標準光隙搭建原理。當光源照射到標準光隙的一側時,人眼在標準光隙的另一側便可觀察到不同寬度的標準光隙所對應的不同顏色的色光。
    根據經驗,一般縫隙寬度達到0.5μm即可透光。
    白光通過寬度為0.8μm左右的縫隙后呈藍色,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準研磨面平尺上,直線度較差的刀口形直尺與研磨面平尺相交處將形成一定寬度的縫隙。刀口形直尺后方的白熾燈發出的光照射到刀口形直尺刃口處的縫隙時,將發生單縫衍射現象。
    可見光包含紅、橙、黃、綠、青、藍、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,衍射現象越明顯;反之,光的波長與縫隙寬度的差距越大,衍射現象越弱。當白熾燈發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生衍射的強度不同,導致呈現的衍射光顏色也不一樣,同時,因為單縫衍射現象的存在,每一個縫隙后方的衍射光均由多種色光組成。根據JJG63-2007《刀口形直尺檢定規程》,刀口形直尺刃口處不透光或只有藍光時,認為其直線度小于1μm;當縫隙寬度大于1μm時,采用與標準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不足:①人眼無法僅憑視覺信息對比兩種色光的顏色;②經過檢定的刀口形直尺并不能得到準確的直線度檢定數據。

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