刀口形直尺的使用方法（多种）

　　刀口形直尺的使用方法有哪些?

　　(1)组成标准光隙利用刀口尺与等高量块及与等高量块有一定差值的量块，组合成多种尺寸的光隙，作为光隙法检测的标准。

　　制造标准光隙的方法如图7-2所示。

　　1-贵块;2-刀口尺;3-等高量块;4-平品

　　用两块等高量块3研合在2级平晶的工作面上，选取比等高量块尺寸依次小1μm、2μm、 3μm、 4μm的4块等高量块，按尺寸大小排列，

　　并研合在两等高量块之间的平晶上，然后将0级刀口尺架在两等高量块上，这样就构成了1~4μm的标准光隙。

　　(2)直接贴合测量手握刀口形直尺上的护板或把柄(刀口尺用一只手操作，三棱尺、四棱尺用两只手操作，即两手分别拿住尺两头的把柄)

　　，使尺的工作棱边轻轻地与被测面接触，凭直尺的自重使其工作棱边与被测面紧密贴合接触，而不允许施加压力于直尺。直尺工作棱边与被检

　　表面接触后，调整直尺工作接边与被检表面之间的最大光隙为最小，此时的最大光隙即为被测面直线度误差，图7-3是用刀口尺检验直线度的

　　示例。

　　图7-4为用刀口尺检验平面度的示例，检验时不但要在平行于工件棱边方向检查，而且还要沿对角线方向检查。

　　(3)平台组合测量在平台上，配以精密圆柱、钢球、量块、直角尺等，用力口尺可以测量一些复杂形状的工件特种样板的尺寸以及角度。

　　1-平台;2-量块:3-被测工件;4-刀口尺;5-方铁;6-圆柱

　　图7-5为平台测量实例。

　　图7-5(a)是用刀自尺以光隙法测量，被测工件尺寸与标准尺寸之差;图7-5(b)用刀口尺测量工件对称度，对称度误差δ=（L2-L1）/2；图7-5(c)为用刀口尺测量工件尺寸L，测出M求得L:

　　L=M-r[1+cot(45°-α÷2)]

　　如何提高光隙法的测量准确度?

　　光隙法是凭人眼观察，通过实陈简隙的可见光隙量的多少来判断问隙大小的一种方法。

　　光隙法测量是将刀口尺置于被测实际线上并使它与被测线紧密接触，转动刀口尺使它的位置符合最小条件，然后观察刀口尺与被测线之问的最大光隙，此最大光隙即为直线度误差。

　　当光隙值较大时，可用量块或塞尺测出其值;光隙值较小时，可通过与标准光隙比较来估读光隙量大小。还可以观察透光颜色判断间隙大小，若间隙大于2.5μm，透光颜色为白光;间隙为1~2μ时，透光颜色为红光;间隙为1μm时，透光颜色为蓝光;间隙小于1μm，透光颜色为紫光;间隙小于0.5μm，则不透光。

　　光隙法的准确度取决于观测可见光隙量的大小。由光学原理知，光线透过间隙形成光隙，由于光的干涉和衍射会使光隙大小受到影响，眼睛观察到的光隙大小(可见光隙量)与实际间隙不一定相等。光的干涉使光隙量比实际间隙小，光的衍射使光隙量比实际间隙大。光隙很小时会产生彩色光，在每一个具体场合下是大还是小，取决于它们综合的结果。

　　影响光隙法测量准确度的主要因素有照明多件(光源强弱、照度大小)、接触断面形状与宽度、接触面的粗糙度等。

　　提高光隙法测量.准确度的途径如下。

　　(1)选择合适的光源与照度光源以平行光为最适宜。最好用光线柔和的日光灯而不用白炽灯，因白炽灯在灯丝处光强，稍远处光弱，歪曲间隙值。最合适的照度为8001x，过大过小都会影响光隙清晰性。

　　(2)选定接触断面形状、宽度光隙法测量准确度与接触断面

　　形状、宽度密切相关。不同断面形状实际间隙相等，但可见光隙量不相等。被测件面宽度增大，可见光隙量减小。宽度为0.2mm时实际间隙与可见光隙量相等。

　　(3)选用接触面粗糙度小的表面在粗糙度Ra<0.04μm表面上观察到的光隙量与实际间隙基本相等。随着粗糙度值的加大，可见光隙量就小于实际间隙。

　　刀口直尺的使用注意事项和保养方法是什么?

　　①测量前，应检查刀口直尺测量面是否清洁，不得有划痕、碰伤、锈蚀等缺陷。

　　②使用刀口形直尺时，手应握持绝热板，以避免温度对测量结果的影响和产生锈蚀。

　　③刀口形直尺使用时不得碰撞，以确保其工作棱边的完整性，否则将影响测量的准确度。

　　④三棱尺、四棱尺使用其棱边。

　　⑤测量时应转动刀口形直尺，使其与被测面的接触位置符合最大光隙为最小条件。如两侧最大光隙相等，或两零光隙间有一最大光隙。

　　图7-6(a)表示实际线的形状是凹的，测量时，刀口尺放在其上面就行了，中间最大光隙f为直线度误差值;图7-6(b)表示实际线的形状是凸的，测量时应使两侧的最大光隙相等即f1=f2，直线度误差值为f1或f2;图7-6(c)表示实际线的形状是任意的，刀口尺应在f1=f2的位置上，求得直线度误差值fl或介。

　　评定其工件的直线度误差时，应在该件若干部位(或若干素线)上进行测量，取其中最大值为被测件的直线度误差值。

　　⑥用刀口形直尺检测工件直线度时，要求工件的粗糙度Ra值不大于0. 04μm。若粗糙度值过大，光在间隙中产生散射，不易看准光隙量。

　　⑦刀口形直尺的测量精度与经验有关，由于受到刀口形直尺尺寸限制，它只适用于测量磨削、或研磨加工的小平面直线度以及短圆柱面、圆锥面的素线直线度。

　　⑧使用完毕后，在刀口形直尺工作面上涂上防锈油并用防锈纸包好，放回尺盒中。

　　何谓平尺?叙述它的种类和用途。

　　平尺是测量面为平面，用于测量工件平面形状误差的测量器具。

　　平尺按其结构分为矩形平尺、工形平尺和桥形平尺。矩形平尺是指截面形状为矩.形，具有上、下两个测量面的平尺如图7-7(a)所示;工形平尺是指截面形状为工字形，具有上、下两个测量面的平尺如图7-7(b)所示;桥形平尺是指侧面形状为弓形，且有两个支承座支承，具有一个上测量面的平尺如图7-7(c)所示。

　　平尺按其材料分为铸铁平尺、钢平尺和岩石平尺。

　　平尺按其准确度分为00级、0级、1级和2级。

　　平尺主要用来测量工件的直线度和平面度。

　　平尺的特性是什么?

　　平尺在几何量测量中，用模拟方法来体现基准直线。目前使用的平尺，较多的是铸铁平尺和岩石平尺。铸铁平尺用刮制法加工测量面，它的测量面能储存润滑油和容纳灰屑，增加了基准使用的平稳性、可靠性。岩石平尺有耐磨、稳定且使用更方便的优点。

　　平尺测量面的直线度是表征平尺质量的主要精度指标。根据平尺测量面的直线度公差允许值的大小确定出平尺准确度级别。按照平尺准确度级别制造、选用平尺，有利于工艺装备精度的统一和测量仪器制造精度的系列化;有利于统一量具公差值;提高产品制造、使用精度。

　　所谓平尺测量面的直线度，是指包容平尺实际表面且距离为最小的两平行直线间的距离‘由于平尺测量面是一个窄而长的平面，长度方向的形状误差比其宽度方向的形状误差大得多，因此可将长度方向的直线度看成是平尺的形状误差。在实际检定时所采用的水平仪或自准直仪以节距法获取的检测结果，只能认为是获得一个直线度误差值。因此表征平尺主要精度的指标参数是测量面的直线度误差。直线度误差的最大允许值称为直线度公差值。所以平尺测量面直线度公差值是反映平尺直线度课差大小的重要指标。

　　平尺测量面直线度公差值是如何确定的?

　　平尺测量面直线度公差值，一般通过分析计算或按与相应的尺寸公差之间的比例关系给定，也可参照资料和工作经验给定。

　　平尺测量面直线度公差值的确定，采用以平尺测量面长度L为变量的计算式给出。

　　平尺准确度级别分为4级:00、0、1、2级，这个精度级别在其规格范围内基本上与形状和位置公差国家标准中公差等级有对应关系。00、

　　0,、1、2级平尺的公差值分别对应于形位公差标准规定的直线度公差中2、3、4、6、7级。

　　平尺测量面直线度公差值计算式为:

　　式中L——平尺测量面长度，mm。

　　计算值按标准温度20℃条件给定算出;00级、0级公差的有效数值圆整到小数点后一位，1级、2级公差圆整到个位。

　　使用平尺时，支承点的选择对测量结果有什么影响?

　　平尺属于长形工件，通常都是用两支承点支承，如图7-8(a)所示，因而平尺的自重会引起弯曲变形，而且支承点位置的不同，其变形值也不同，如图7-8(b)、(C)所示。

　　从材料力学可知，理想直线的平尺在均匀载荷作用下，它的变形情况为:支点在2/9L(L为平尺全长）时，平尺的变形量fm+fa为最小，如图7-9（a）所示；支点在两端时，其变形量fm较大，如图7-9(b)所示。

　　因此在测量时，对于较长的平尺应注意支承点的选择，以免由于平尺的变形而产生较大的测量误差。支承点选择在距两端L1=0.2232L≈2/9L(L为平尺全长)时，全长上两端和中央部位的变形相等且为最小，对测量结果的影响最小。

　　如何使用平尺以斑点法检验平直度?

　　通常使用铸铁平尺检验刮研平面的平面度和直线度。

　　检验的方法:擦净被检面和平尺工作面，用煤油调匀红丹粉均匀地涂在被检面上，把平尺的工作面扣在被检面上，稍加压力来回推、拉平尺，使其作短距离而均匀地往复运动，整个平面上都研到。研完后抬下平尺，观察被检面的斑点数目和分布情况，亮点是被平尺研着的高处。

　　计算方法有两种，一是传统的数点方法，二是按对研后显示出的接触点面积的比率评定。

　　为能准确地数出斑点数目，可在纸上剪一个25mm×25mm的孔，将纸铺在需要数点的面上，数孔内的点数。在整个被检面上斑点分布均匀，而且在任意25mm X 25mm面积内点数符合要求，说明被检平面平直度合格。

　　按接触点面积比率评定时，可用一个在50mm X 50mm范围内刻画有2.5mmX2.5mm的200个小方格的透明薄板(如有机玻璃板)，置于被检面任意位置上，依次观察每个方格内包含接触点所占面积的比例(以1/10为单位)，求上述比例之和除以2，即为所检验部位的接触点面积比率。

　　将两量块间距离分成若干等分，并在、平尺上画上标线。图7-12中两量块的高度差为0.2mm，间距分为10等分。假设平尺本身没有直线度误差，则理论上每一等分的高度变化为0.02mm。若在某一等分线处放人相应尺寸的量块，例如第5条线处放人高度为1. 7mm的量块，则在理论上量块应和平尺、被测表面同时接触。

　　如被测表面有误差，则量块需向左、右移动一个距离才能正确接触，此移动的距离与高度变化成正比，故只需读出量块移动的方向和距离就可换算出此处的直线度误差值。例如1.7mm量块向左方向移动半格，说明第5格附近的被测表面低陷，其数值为1/2×(0.02)=0.01mm。依次在每一等分线处放人相应尺寸的量块，就可测出在两端量块间距离内的直线度数值。

　　比例垫塞法的放大比比较大，测量灵敏度较高。

　　试述平面平晶的结构和用途。

　　平面平晶简称平晶。它是由光学玻璃研磨而成的具有两个端面的正圆柱体，用于以光波干涉法测量平面的平面度、直线度、研合性等的测量器具。

　　平品根据其功能不同分为单工作面平晶、双工作面平晶、开槽平晶和上平晶四种。一个端面为测量面的平晶称为单面平晶;两个端面为测量面的平晶称为双面平晶。单面平品和双面平晶区分标志是:单面平晶的商标编号刻在平晶非工作面上，双面平晶的商标编号刻在圆柱面中削平-的平面上，如图7-15所示。以技术光波干涉法检定量块用的上层平晶，有一角度为10°~12°的倾斜面及两刻线，其中一条刻线与倾斜面棱边平行，另一刻线与前一刻线相垂直。开槽平晶主要用来检定仪器中盘凸出的工作台。

　　平晶根据其用途的不同又可分为工作用平晶和传递用的标准平晶。工作用平晶分为1级、2级;标准平晶分为1等、2等。

　　平晶的外形尺寸见表7-4。

　　平晶用于检测量块、量规、测量仪器、量具工作面的平面度、直线度;平晶可用作标准平面使用，检测工件的平直度;在用光隙法检定直线度中，’常用作组成标准光隙的量块研合基体。

　　平晶的测量原理是什么?

　　平晶是利用光波干涉原理测量被测面平面度误差的。当平晶工作面和被测面接触后，两个表面之间就形成了一个空气隙，在平品的上方就可以看到一组干涉条纹，如图7-16所示。

　　从光源发出的光线S投射到表面后，一部分光反射后形成Si，另一部分光透过00‘表面，经过00表面的反射和。

　　如果光源采用的是单色光，则干涉条纹就是明暗相间的条纹;若光源为自然光或白光，则干涉条纹就是彩色条纹。当千涉条纹彼此平行且距离相等时，被测表面就是一个理想表面，当被测表面存在着平面度误差时，干涉条纹就是弯曲的，平面度误差较大时，干涉条纹为环形条纹。

　　怎么能通过平晶干涉条纹评判工件表面的状况

　　用平面平晶以光波干涉法测量工件的平面度时，根据干涉条纹的形状判断工件表面的形状大体有以下几种情况，如图7-17所示。

　　①当平晶与工件表面完全接触后，出现均匀的色彩，略加压力，色彩消除，呈现均匀的白色，此种情况可判定平面度无误差。如图7-17(a)。

　　②当平晶与工件表面接触后，在一边加压，出现相互平行的直线干涉条纹时，可判定该平面度无误差。如图7-17(b)。

　　③当平晶与工件表面接触后，‘在一边加压，出现圆心在压点一侧的同向弯曲干涉条纹时，可判定该平面是微凸球面。如图7-17(c)。

　　④当平晶与工件表面接触后，在一边加压，出现圆心在压点反向的弯曲干涉条纹时，可判定该平面是微凹球面。如图7-17(d)。

　　⑤当平晶与工件表面接触后，在一边加压，出现平行直线条纹，但边沿一段弯曲，则可判定该平面边缘部位有塌边。如图7-17(e)。

　　⑥当平晶与工件表面接触后，出现平行条纹，但中部有部分弯曲，则可判定该平面条纹弯曲部位有局部不平。如图7-17(f)。

　　⑦当平晶与工件表面接触后，出现环形条纹，且在中部微小加力时，条纹向中心移动，则可判定该平面为凹球形。如图7=17(g)。

　　⑧当平晶与’工件表面接触后，出现环形条纹，且在中部微小加压时，条纹向四周移动，则可判定该平面为凸球形。如图7-17(h)。