【一】、平尺直線度測量系統評估方法
鎂鋁合金平尺是一種具有平面的尺形量規,一般用于以著色法、指示表法檢驗平板、長導軌等的平面度,也常用于以光隙法檢驗工件棱邊的直線度。平尺一般用花崗石制造,也有用鑄鐵或軸承鋼制造的。
按照平尺校準規范技術要求,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支撐點的相對傾斜角度,然后用各支撐點的測量數據評價其直線度。由于該方法只使用了各支撐點的數據對整個測量面進行估算,無法對整個測量面的所有數據進行綜合評定,從而導致測量誤差的產生。對平尺直線度測量的通用方法為根據JJF1097—2003《平尺校準規范》中對平尺工作面直線度測量的技術要求,采用橋板測量法進行直線度的測量。將電子水平儀或自準直儀反射鏡固定在橋板上,橋板按照設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直儀上讀取儀器數據,然后按照直線度評定方法進行數據處理直線度測量結果。
根據實際需要,本文提出平尺直線度測量系統的技術方案,該系統可以實現對平尺工作面被測直線上所有點位的測量,測量結果,平尺校準數據的準確性,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,提出該方法的實現步驟:
1)光電自準直儀光束校準。根據光電自準直儀和平尺平面,對光束進行校準,保持反射鏡和光電自準直儀處于水平。
2)設定橋板跨距。根據不同尺寸的平尺,所需要采集點的數量也不同,并且需要跨距進行調整。
3)采樣。移動跨距,采集不同位置上各點的直線度相對值。
4)擬合。對采樣點基于較小二乘法進行實時直線擬合,根據多組數值進行直線度擬合。
5)求解。對擬合數據進行分析,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有的實際測量中,常用3種方法評估直線度,分別為兩端點連線法、較小包容區域法和較小二乘法;由于兩端點連線法較為簡便而廣泛應用于實際測量中,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行評估。
較小二乘法即為求出一個較接近的理想直線,要求與這條直線平行的兩條直線接近真實值,并且能滿足每個測量值到這個直線的距離較小,這時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的偏差均為較小,即為各點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的曲線。
該系統的要求:
1)與被測量平尺接觸的位置需要平行度等精讀要求。
2)實現評定要求和準確度要求。
3)采集數據的間隔點需要在規范中規定值的范圍內。
4)實現上述方法的數據處理系統。
一般的,把整個系統分為機械系統、硬件系統和軟件系統。
【二】、平尺扭曲度的檢定
用三尺互研法新制和修理后的平尺易產生扭曲現象。為了梗好地鎂鋁合金平尺的加工質量和使用性能,對于工作面寬50mm以上的平尺應檢定平尺工作面的扭曲度。檢定方法:檢定規程規定用合像水平儀橫放在平尺上,其任意兩個位置讀數差不應超過規定數值的1/4.標準規定按平面度進行檢測,其誤差應不大于表規定的直線度值。其檢測方法可自選。例如可用水平儀在平尺工作面上按四條封閉的軌跡檢測出各點的讀數,按平面度誤差定義求出工作面平面度誤差值。這兩種方法都能控制平尺扭曲度誤差,可按具體情況選用。
平尺局部誤差的檢驗
平尺工作面直線度,通常是用水平儀或自準確直儀以節距法進行檢定。這種方法是通過對平尺規定的截面上個別點進行檢測,根據這些點的數據計算出整個長度的平尺直線度誤差值。該法受到測點限制,不可能對平尺整個長度做完整的檢定,仍有局部位置未檢定。通常把平尺局部位置的誤差稱為局部誤差。為了真實反映整個長度上平尺直線度誤差狀況,對平尺局部誤差進行檢驗。
我國行業標準做出了平尺任意200mm上的直線度誤差檢驗的規定。明確指出是用50mm或100mm的橋板,在任意200mm長度范圍內按檢定直線度的方法步驟進行檢驗。
使用平尺進行測量時應注意:
使用前,將平尺工作面和被測表面擦拭干凈,不應有銹蝕,斑痕,鱗片,凹坑,裂縫以及其他缺陷,否則將會直接影響測量的準確度,甚至劃傷平尺和被測工件的工作面。
使用平尺時,應按被測件的不同要求,選用不同準確度等級的平尺。