U型柄刀口尺用途主要用于以光隙法进行直线度测量和平面度测量,也可与量块一起,用于检验平面精度。它具有结构简单,操作方便,测量效率高等优点,是机械加工常用的测量工具。刀口尺的精度一般都比较高,直线度误差控制在1μm左右,测量面粗糙度R,为0.025件m的精度
正确使用U型柄刀口尺检验工件平面度的方法:
1)将刀口尺垂直紧靠在工件表面,并在纵向、横向和对角线方向逐次检查;
2)检验时,如果刀口尺与工件平面透光微弱而均匀,则该工件平面度合格;如果进光强弱不一,则说明该工件平面凹凸不平。可在刀口尺与工件紧靠处用塞尺插入,根据塞尺的厚度即可确定平面度的误差。
平尺的种类和用途和测量检定原理
<一>、平尺的种类和用途
镁铝平尺是指测量面为平面,用于测量工件平面形状误差—直线度、平面度的计量器具。
平尺按其结构分为桥形平尺、工形平尺和矩形平尺三种。桥形平尺是指侧面形状为弓形,且有两个支撑座支撑,具有一个上测量面的平尺;工行平尺是指截面的形状为工字形,具有上下两个测量面得平尺;矩形平尺是指截面形状为矩形,具有上、下两个测量面得平尺。
平尺按材质分为铸铁平尺、钢平尺和岩石平尺三种。
平尺按制造方法分为研磨面平尺和刮研面平尺两种。
平尺按其精度可以分为0级、1级、2级、3级。
平尺的用途主要用来测量工件的直线度和平面度。
<二>、刀口尺的测量检定原理
镁铝合金平尺的测量面呈刀口状,常见的有刀口形直尺、三棱尺以及四棱尺。刀口形直尺广泛应用于生产现场产品的检验,以光隙法为理论基础,主要用于测量机加零件表面的直线度和平面度。机加零件的直线度和平面度对零件的密封性、运动平稳性、耐磨性以及噪音等都有很大影响,因此,工厂加工零件的同时对机加零件的直线度和平面度进行严格把控。为了保证机加零件直线度及平面度测量结果的可靠性,保证刀口形直尺工作棱边的质量。截至目前,常规的刀口形直尺检定均采用人眼观测的方法,存在人为因素影响大、测量结果无法量化等问题。
光隙法是利用人眼观察透光缝隙,根据可见光颜色来判断对应光隙的宽度。由于操作简单且测量准确度相对较高,光隙法广泛应用于长度计量领域。
标准光隙由3等量块、2级平晶和0级刀口形直尺构成。先将两块厚度为1mm的量块放置于2级平晶上,在1mm的量块中间依次放置0.999~0.9980.997mm直至0.991mm的量块;再将刀口形直尺放置于两块1mm的量块上,使其刃口与两块1mm量块的上表面良好接触。因为各量块与1mm量块之间存在厚度差,故形成了标准光隙,标准光隙搭建原理。当光源照射到标准光隙的一侧时,人眼在标准光隙的另一侧便可观察到不同宽度的标准光隙所对应的不同颜色的色光。
根据经验,一般缝隙宽度达到0.5μm即可透光。
白光通过宽度为0.8μm左右的缝隙后呈蓝色,通过宽度为1.25一1.75μm的缝隙后呈红色,通过宽度超过2μm或2.5μm的缝隙后呈白色。
传统刀口形直尺的检定主要依靠人眼判断。将待检刀口形直尺刃口垂直放置于标准研磨面平尺上,直线度较差的刀口形直尺与研磨面平尺相交处将形成一定宽度的缝隙。刀口形直尺后方的白炽灯发出的光照射到刀口形直尺刃口处的缝隙时,将发生单缝衍射现象。
可见光包含红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种色光,波长范围为380一760nm。由单缝衍射原理可知,光的波长与缝隙宽度越接近,衍射现象越明显;反之,光的波长与缝隙宽度的差距越大,衍射现象越弱。当白炽灯发出的白光照射到刀口形直尺工作棱边与研磨面平尺之间的缝隙时,不同宽度的缝隙后方各单色光发生衍射的强度不同,导致呈现的衍射光颜色也不一样,同时,因为单缝衍射现象的存在,每一个缝隙后方的衍射光均由多种色光组成。根据JJG63-2007《刀口形直尺检定规程》,刀口形直尺刃口处不透光或只有蓝光时,认为其直线度小于1μm;当缝隙宽度大于1μm时,采用与标准光隙颜色对比的方法即可确定刀口形直尺刃口处的直线度。
刀口形直尺直线度检定方法存在两点不足:①人眼无法仅凭视觉信息对比两种色光的颜色;②经过检定的刀口形直尺并不能得到准确的直线度检定数据。
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