[一]、刀口尺的檢定方法
JJG63-2007檢定規(guī)程取消。0級(jí)鎂鋁平尺是值得商榷的，在很多的地方需要用0級(jí)刀口尺進(jìn)行檢定和測(cè)量，又沒(méi)有其他測(cè)量方法可以取代它，不像千分尺取消0級(jí)可以有數(shù)顯千分尺、杠桿千分尺等來(lái)代替它。根據(jù)的介紹“在調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn)，不少生產(chǎn)單位為產(chǎn)品質(zhì)量，在生產(chǎn)中僅簡(jiǎn)單以有無(wú)光縫作為判別刀口尺是否合格的依據(jù)，因此生產(chǎn)的產(chǎn)品全部是0級(jí)品，沒(méi)有1級(jí)品”。生產(chǎn)0級(jí)刀口尺在質(zhì)量上并不存在問(wèn)題。主要是對(duì)。級(jí)刀口尺的不確定度評(píng)定達(dá)不到要求，故而取消0級(jí)刀口尺。因此有對(duì)0級(jí)刀口尺的檢定方法及其不確定度進(jìn)行探討。
刀口尺的檢定方法老版本的檢定規(guī)程和標(biāo)準(zhǔn)都有這樣一句話是很重要的，“檢定時(shí)，刀口尺的光隙長(zhǎng)度應(yīng)小于刀口尺全長(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)光隙，與1μm的光隙比較差一倍的感覺(jué)非常清楚，為了推廣0.5μm標(biāo)準(zhǔn)光隙，在20世紀(jì)90年代才請(qǐng)成量廠生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)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(cè)刃邊與研磨平尺工作面間的光隙(刀口尺在±15°擺動(dòng)下)與標(biāo)準(zhǔn)光隙比較。標(biāo)準(zhǔn)光隙由。級(jí)量塊(除了0.5μm和1.0μm的光隙是。級(jí)，其余是1級(jí))、φ60mm平晶和0級(jí)刀口尺組成?，F(xiàn)將各項(xiàng)要求分述如下。
1研磨平尺的要求
作者在20世紀(jì)80年代研磨平尺學(xué)習(xí)班資料中推薦的研磨平尺參數(shù)及JJG740-1991和JJG740-2005對(duì)研磨平尺的要求見(jiàn)表1。例如一個(gè)400mm的研磨平尺，它要求在360mm內(nèi)直線度應(yīng)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(zhǎng)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(yīng)該在檢定證書(shū)注明符合要求的工作段的位置。規(guī)程對(duì)于270和300mm的研磨平尺要求高了一點(diǎn)，可以放寬到0.25μm，在任意180mm長(zhǎng)度上不大于0.15μm即可。
對(duì)于使用中的研磨平尺其表面的劃痕不應(yīng)影響它的反光能力，如果反光能力下降了會(huì)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(biāo)準(zhǔn)光隙的要求
由于標(biāo)準(zhǔn)間隙只有0.5μm，所用的0級(jí)刀口尺使用其無(wú)光隙的2/3部分中的約30mm長(zhǎng)的一段。組成0.5μm標(biāo)準(zhǔn)間隙的量塊用。級(jí)量塊，而不像規(guī)定用三等量塊。因?yàn)樵谑褂眠^(guò)程中無(wú)法對(duì)三等量塊的偏差進(jìn)行修正，JJG64-1994規(guī)定用直徑60mm或80mm的1級(jí)平晶。
3關(guān)于燈箱的要求
規(guī)程應(yīng)該給出燈箱在觀察處的照度應(yīng)達(dá)到多少流明的數(shù)值。在這個(gè)條件下可以清晰看到0.5μm的標(biāo)準(zhǔn)光隙。
4刀口尺光隙大小的確定檢驗(yàn)刀口尺光隙時(shí)先確定光隙長(zhǎng)度是否超過(guò)全長(zhǎng)的1/3，然后確定其光隙的大小。有三種情況可以是判斷無(wú)誤的，先是沒(méi)有光隙存在，其次是明顯看出光隙比0.5μm的標(biāo)準(zhǔn)光隙小，第三種情況是明顯看出比0.5μm標(biāo)準(zhǔn)光隙大。不能明確判斷的就是光隙與標(biāo)準(zhǔn)光隙相當(dāng)，究竟是大于或是小于標(biāo)準(zhǔn)光隙。這時(shí)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(dòng)，能動(dòng)則直線度大于0.5μm，不能動(dòng)則直線度小于0.5μm。若是端部有光隙，當(dāng)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(wú)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(dòng)說(shuō)明光隙小于0.5μm,中間不能動(dòng)說(shuō)明光隙大于0.5μm。至于其他規(guī)格的刀口尺光隙的確定，與上述相類似。
[二]、刀口尺的測(cè)量檢定原理
鎂鋁合金平尺的測(cè)量面呈刀口狀，常見(jiàn)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(chǎng)產(chǎn)品的檢驗(yàn)，以光隙法為理論基礎(chǔ)，主要用于測(cè)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(duì)零件的密封性、運(yùn)動(dòng)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(shí)對(duì)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(cè)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(cè)的方法，存在人為因素影響大、測(cè)量結(jié)果無(wú)法量化等問(wèn)題。
光隙法是利用人眼觀察透光縫隙，根據(jù)可見(jiàn)光顏色來(lái)判斷對(duì)應(yīng)光隙的寬度。由于操作簡(jiǎn)單且測(cè)量準(zhǔn)確度相對(duì)較高，光隙法廣泛應(yīng)用于長(zhǎng)度計(jì)量。
標(biāo)準(zhǔn)光隙由3等量塊、2級(jí)平晶和0級(jí)刀口形直尺構(gòu)成。先將兩塊厚度為1mm的量塊放置于2級(jí)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?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(shí)，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(duì)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(guò)寬度為0.8μm左右的縫隙后呈藍(lán)色，通過(guò)寬度為1.25一1.75μm的縫隙后呈紅色，通過(guò)寬度超過(guò)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(shí)，將發(fā)生單縫衍射現(xiàn)象。
可見(jiàn)光包含紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫七種色光，波長(zhǎng)范圍為380一760nm。由單縫衍射原理可知，光的波長(zhǎng)與縫隙寬度越接近，衍射現(xiàn)象越明顯;反之，光的波長(zhǎng)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(shí)，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(shí)，因?yàn)閱慰p衍射現(xiàn)象的存在，每一個(gè)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(shí)，認(rèn)為其直線度小于1μm;當(dāng)縫隙寬度大于1μm時(shí)，采用與標(biāo)準(zhǔn)光隙顏色對(duì)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(wú)法僅憑視覺(jué)信息對(duì)比兩種色光的顏色;②經(jīng)過(guò)檢定的刀口形直尺并不能準(zhǔn)確的直線度檢定數(shù)據(jù)。