平尺直线度测量系统评估方法跟检定方法

其一、平尺直线度测量系统评估方法
镁铝平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，测量结果，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。
其二、刀口尺的检定方法
JJG63-2007检定规程取消。0级镁铝合金平尺是值得商榷的，在很多的地方需要用0级刀口尺进行检定和测量，又没有其他测量方法可以取代它，不像千分尺取消0级可以有数显千分尺、杠杆千分尺等来代替它。根据的介绍“在调研中我们发现，不少生产单位为产品质量，在生产中仅简单以有无光缝作为判别刀口尺是否合格的依据，因此生产的产品全部是0级品，没有1级品”。生产0级刀口尺在质量上并不存在问题。主要是对。级刀口尺的不确定度评定达不到要求，故而取消0级刀口尺。因此有对0级刀口尺的检定方法及其不确定度进行探讨。
刀口尺的检定方法老版本的检定规程和标准都有这样一句话是很重要的，“检定时，刀口尺的光隙长度应小于刀口尺全长的三分之一”。0.5μm的光隙能不能看清楚，作者在1961年用瑞典量块组成了0.5μm的标准光隙，与1μm的光隙比较差一倍的感觉非常清楚，为了推广0.5μm标准光隙，在20世纪90年代才请成量厂生产标准光隙量块。
刀口尺的检定是将刀口尺刃边置于研磨平尺工作面上，在日光灯或灯箱的照明下观测刃边与研磨平尺工作面间的光隙(刀口尺在±15°摆动下)与标准光隙比较。标准光隙由。级量块(除了0.5μm和1.0μm的光隙是。级，其余是1级)、φ60mm平晶和0级刀口尺组成。现将各项要求分述如下。
1研磨平尺的要求
作者在20世纪80年代研磨平尺学习班资料中推荐的研磨平尺参数及JJG740-1991和JJG740-2005对研磨平尺的要求见表1。例如一个400mm的研磨平尺，它要求在360mm内直线度应不大于0.4μm，在任意240mm上直线度不大于0.25μm,在任意180mm上不大于0.15μm。这样这根尺子就可以检定300mm以下的各种长度的刀口尺。如果不能满足上述要求，但在指定的范围满足0.25μm/240mm及0.15μm/180mm，应该在检定证书注明符合要求的工作段的位置。规程对于270和300mm的研磨平尺要求高了一点，可以放宽到0.25μm，在任意180mm长度上不大于0.15μm即可。
对于使用中的研磨平尺其表面的划痕不应影响它的反光能力，如果反光能力下降了会影响光隙宽度变小。虽然其直线度合乎要求，仍需研磨抛光其表面，提高表面粗度。
2标准光隙的要求
由于标准间隙只有0.5μm，所用的0级刀口尺使用其无光隙的2/3部分中的约30mm长的一段。组成0.5μm标准间隙的量块用。级量块，而不像规定用三等量块。因为在使用过程中无法对三等量块的偏差进行修正，JJG64-1994规定用直径60mm或80mm的1级平晶。
3关于灯箱的要求
规程应该给出灯箱在观察处的照度应达到多少流明的数值。在这个条件下可以清晰看到0.5μm的标准光隙。
4刀口尺光隙大小的确定检验刀口尺光隙时先确定光隙长度是否超过全长的1/3，然后确定其光隙的大小。有三种情况可以是判断无误的，先是没有光隙存在，其次是明显看出光隙比0.5μm的标准光隙小，第三种情况是明显看出比0.5μm标准光隙大。不能明确判断的就是光隙与标准光隙相当，究竟是大于或是小于标准光隙。这时可以把量块放在研磨平尺上，刀口尺压在三块量块上，若刀口尺是中间有光隙(中间量块大于两边量块0.5μm，看中间量块能不能动，能动则直线度大于0.5μm，不能动则直线度小于0.5μm。若是端部有光隙，当两端都有光隙，则中间量块小于两端量块0.5μm，若是一端有光隙，中间及无光隙一端的量块比有光隙一端的量块小0.5μm。中间量块能动说明光隙小于0.5μm,中间不能动说明光隙大于0.5μm。至于其他规格的刀口尺光隙的确定，与上述相类似。