刀口尺重量轻、容易保养、硬度非常高,是新一代产品,综合性能优于其它同类产品。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。
刀口尺应选择合金工具钢,轴承钢或镁铝合金材料制造而成。应经过稳定性处理和去磁处理。
刀口尺测量时将刀口尺的的刀口垂直在被测平面上,用塞尺来塞刀口下的缝隙,从而测量出平面度误差。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。


【一】、平尺直线度自动测量方法
采用自动测量装置对镁铝平尺工作面直线度进行测量,能改变传统的直线度手工测量的既定思路,测量过程中引人的定位误差,对各个测量位置实现准确定位及自动控制。
该方法采用光电自准直仪测量法取代电子水平仪进行测量。测量时自准直仪安装于三脚架上,三脚架固定支撑在地面,调整光电自准直仪的光束方向与平尺测量面平行,由于一般工厂车间通常具备地面防震结构,不会因震动对测量结果产生影响。
用自动轻质小车取代桥板,小车底部用两个相同尺寸圆柱棒与平尺测量面相接触,保持小车与平尺测量面之间平移接触,两圆柱棒保持平行,两者间距离即为跨距。小车外侧有四个驱动轮与平尺侧向非工作面接触,安装步进电机驱动小车移动,驱动轮速度设计为50mm/s,保持小车与平尺工作面的紧密接触及小车沿平尺移动的平稳性。根据平尺工作面尺寸制作固定跨距为80mm~100mm300mm等多种规格的小车,在小车r安装无线发射模块、驱动电机和电路等,确保小车无线运行。
测量时,先根据平尺尺寸选择合适的跨距小车,并在小车上固定反射镜;其次在计算软件中输人平尺参数,小车接收到计算机发出的测量指令后,按跨距尺寸平移;然后小车自动运行和定位,自准直仪发出的光束射向反射镜并返回镜头,在每个测量点小车自动停下,数据传输采用无线模块进行实时显示和采集,从而实现整个测量过程;较后将数据导人直线度测量软件进行评定,获得直线度误差结果后按校准规范中的准确度要求对平尺定级。整个测量过程不需进行任何人工操作。
此法需用光电自准直仪,光电自准直仪代替电子水平仪测量直线度。光电自准直仪是依据光学自准直成像原理,通过LED发光元件和线阵CCD成像技术设计而成,由内置的高速数据处理系统对CCD信号进行实时采集处理,完成两个维度的角度测量。
通过光学成像系统测量被测平面角度的变化,由光电转换系统敏感光学信号并将其转换为电信号供后续数据处理系统进行分析与评估。
光电自准直仪,其测量直线度(倾斜角度)的基本原理。光电自准直仪的测量范围约3一30m,可以实现倾斜角度的准确测量,测量准确度可达士0.5。
【二】、平尺直线度测量系统评估方法
刀口尺是一种具有平面的尺形量规,一般用于以着色法、指示表法检验平板、长导轨等的平面度,也常用于以光隙法检验工件棱边的直线度。平尺一般用花岗石制造,也有用铸铁或轴承钢制造的。
按照平尺校准规范技术要求,对平尺直线度的测量采用桥板测量法,该方法仅测量桥板两个支撑点的相对倾斜角度,然后用各支撑点的测量数据评价其直线度。由于该方法只使用了各支撑点的数据对整个测量面进行估算,无法对整个测量面的所有数据进行综合评定,从而导致测量误差的产生。对平尺直线度测量的通用方法为根据JJF1097—2003《平尺校准规范》中对平尺工作面直线度测量的技术要求,采用桥板测量法进行直线度的测量。将电子水平仪或自准直仪反射镜固定在桥板上,桥板按照设定的跨距在平尺工作面上尾相接地移动,从电子水平仪或自准直仪上读取仪器数据,然后按照直线度评定方法进行数据处理得到直线度测量结果。
根据实际需要,本文提出平尺直线度测量系统的技术方案,该系统可以实现对平尺工作面被测直线上所有点位的测量,得到测量结果,确保平尺校准数据的准确性,减小量值传递过程中的测量误差。
1平尺直线度评估方法的基本思路按平尺直线度的检测要求,提出该方法的实现步骤:
1)光电自准直仪光束校准。根据光电自准直仪和平尺平面,对光束进行校准,保持反射镜和光电自准直仪处于水平。
2)设定桥板跨距。根据不同尺寸的平尺,所需要采集点的数量也不同,并且需要跨距进行调整。
3)采样。移动跨距,采集不同位置上各点的直线度相对值。
4)拟合。对采样点基于较小二乘法进行实时直线拟合,根据多组数值进行直线度拟合。
5)求解。对拟合数据进行分析,并且评估其误差值。
2基于较小二乘法的直线度评估方法在现有的实际测量中,常用3种方法评估直线度,分别为两端点连线法、较小包容区域法和较小二乘法;由于两端点连线法较为简便而广泛应用于实际测量中,但是该方法测量的评估值误差较大。因此,考虑到测量中所需要的精度,本文中采用较小二乘法对直线度进行评估。
较小二乘法即为求出一个较接近的理想直线,要求与这条直线平行的两条直线接近真实值,并且能满足每个测量值到这个直线的距离较小,这时这条直线即为所求的较小二乘直线。在测量过程中,测量值的平方都大于零,所求的较小二乘直线要使各点的偏差均为较小,即为各点测量值到较小二乘直线的平方和较小,所以较小二乘直线要尽可能的靠近这些点的曲线。
该系统的要求:
1)与被测量平尺接触的位置需要保证平行度等精读要求。
2)实现评定要求和准确度要求。
3)采集数据的间隔点需要保证在规范[m中规定值的范围内。
4)实现上述方法的数据处理系统。
一般的,把整个系统分为机械系统、硬件系统和软件系统。
沧州沧丰工量具有限公司(http://www.cangfenglj.com)主要产品有机床工作台、三坐标测量平台、焊接平板、刮研平板、机床机械铸件,花岗石平台及量具等以及刀口尺、梅花扳手、防磁工具、防爆工具等。我们的产品广泛应用于机械制造,航空航天,汽车制造,高铁,风电,电机,发动机制造业等等。