如何用镁铝平尺测量工件的垂直度及直线度测量装置

[一]、如何用刀口形（圆柱形）角尺测量工件的垂直度
被测工件的垂直度误差测量是与其精度的直角尺进行比较进行的。使用刀口形角尺的工作边与被测工件工作面相接触时，因接触只为一条线，所以大多数的比较测量采用光隙法来判断其垂直度误差。测量时，慢慢的将角尺靠在被测件的被测部位上，避免角尺的任何部位与被测件碰撞。镁铝合金平尺与被测位置靠好后，观察角尺与被测表面之间的光隙大小和出现光隙的部位。根据光隙的大小和出现光隙的部位来鉴别其垂直度误差的数值。
在观察时，会出现四种可能情况：无光，中间部位有很少的光，上端有光，下端有光。第壹种情况说明被测面不仅直线度好，而且与基面垂直；第贰种情况说明垂直度好，但被测面得平直度不好；后两种情况说明有垂直度误差。
检验工件外角时，使角尺的内侧测量面也被测工件测量面接触，使其短边与工件贴合，其长边处光隙与标准光隙相比较测差值即为垂直度误差值。检验工件内角时，使角尺的外侧测量面与被测件测量面接触，并使角尺短边工作面与工件表面贴合，以其长边光隙的大小与标准光隙相比较，其差值即为其垂直度误差值。
[二]、刀口形直尺直线度测量装置
镁铝合金平尺直线度测量装置由线型激光器及其装夹机构、刀口形直尺装夹定位机构、工业相机及其装夹机构、计算机以及直线度测量软件构成。
1线激光根据前述标准光隙的透光特性可知:红色激光不能透过宽度小于1.25μm的缝隙，而蓝色激光能够通过所有宽度大于0.8μm的缝隙。因此，本次刀口形直尺直线度测量装置的研究选用蓝色线激光。
2刀口形直尺直线度测量方案传统刀口形直尺直线度检定方法存在人眼很难准确识别经过衍射后的色光颜色、人为因素影响大和无法对缝隙宽度进行定量测量等不足。
系统硬件包括ST635LS线型激光器、MV一1400UCUII工业相机、计算机、待检刀口形直尺、标准研磨面平尺和装夹机构。硬件部分的结构如图3所示。硬件选择的关键在于刀口尺刃口图像的成像效果及直线度测量结果的稳定性。因此，在对激光器、工业相机及刀口尺硬件装夹机构进行选择时，都要对上述因素进行综合考量。
1)激光具有方向性好、颜色单一的特点。相对传统刀口形直尺检定方案中的白炽灯，具有单一波段的线激光能够避免经过单缝衍射后形成的多种颜色色光对后续识别工作造成的影响。ST635LS线型激光器在0.5m处线宽较窄可达0.5mm;1.5m处线宽较窄可达0.8m，扇角为135°。当待检刀口尺与激光器之间的距离为0.5m时，激光线长可达2.414m，完够满足300mm刀口尺刃口直线度检定的需要。
2)MV一1400UCUII工业相机采用计算机U2.0接口，曝光时间、亮度、增益等参数均可以由计算机编程控制。该工业相机的较大分辨力可达4384x3288较高帧率可达22帧/s。高分辨力的工业相机能够后续图像处理过程中计算机成功提取到图像中的像素信息。
3)刀口尺定位槽的设计需要每次放入待检刀口尺后，刀口尺刃口与工业相机、激光器之间的相对距离不变。刀口尺定位槽两侧的6个导轨槽相对水平面倾斜10°，且呈对称分布;每一侧的导轨槽内放置有2个小型的导轨;当刀口尺放入定位槽后，4小型导轨因其自身自重会始终紧密贴合在刀口尺刃口处的两侧;4个圆柱面能够将待检的每一个刀口尺刃口调整到同一位置，也就能够待检刀口尺与工业相机、激光器之间的相对距离不变。