一种光隙法光源测量装置研究.pdf
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1、2023年 云光技术 第55卷 第2期 53 一种光隙法光源测量装置研究 杨 佳,王正强,杨砚文,张亚敏,李艳玲(昆明北方红外技术股份有限公司,云南 昆明 650217)摘要:在直角尺直线度参数的测量中,最常用的检定方法为光隙法,利用标准圆柱角尺做模拟基准与测量面进行比较,并以两者之间的光隙大小确定直线度误差值,该方法能实现小角度的测量。标准光隙是由量块、刀口尺和平面平晶组合而成,然而在实际测量时由于光源装置发出的光线均为发散光,发散角度较大的光线使刀口尺轮廓边沿出现亮条、轮廓不清晰,光线杂乱难以识别,从而导致测量不准确,影响测量结果。本文研究一种光隙法光源测量装置,采用分体安装和调整的方式设
2、计,保证出射光线为平行光,减小直线度的测量误差,从而解决出射光发散造成测量不准确的问题。关键词:光隙法;直线度;测量;装置 0 引言 直角尺在机械加工、光学冷加工和装配行业应用较多,主要用于零部件的直线度、平面度和垂直度的测量,属于测量仪器,因此,需按照国家计量检定规程进行周期检定。在直角尺直线度的检定中,最常用的检定方法为光隙法,光隙法操作简单、直观、精度相对较高,我单位按照 JJG7-2004 和 JJG63-2007 的规定检定直角尺直线度时就采用了该方法。规程规定的直角尺的技术指标见表 1、表 2、表 3。表 1 测量面与基面的垂直度、平面度、直线度及平行度。测量面尺寸H/mm,测量面
3、相对于基面的垂直度/m 平面度或直线度/m 基面间的平行度/m 等级 0 1 2 0 1 2 0 1 2 50 1.0 2.0 4.0 8.0 1.0 1.0 2.0 4.0 1.0 2.0 4.0 8.0 63 1.5 3.0 6.0 12.0 1.0 1.0 2.0 4.0 1.5 3.0 6.0 12.0 75 1.5 3.0 6.0 12.0 1.0 1.0 2.0 4.0 1.5 3.0 6.0 12.0 80 1.5 3.0 6.0 12.0 1.0 1.0 2.0 4.0 1.5 3.0 6.0 12.0 100 1.5 3.0 6.0 12.0 1.0 1.0 2.0 4.0
4、1.5 3.0 6.0 12.0 125 2.0 4.0 8.0 16.0 1.0 1.5 3.0 6.0 2.0 4.0 8.0 16.0 150 2.0 4.0 8.0 16.0 1.0 2.0 4.0 8.0 2.0 4.0 8.0 16.0 160 2.0 4.0 8.0 16.0 1.0 2.0 4.0 8.0 2.0 4.0 8.0 16.0 200 2.0 4.0 8.0 16.0 1.0 2.0 4.0 8.0 2.0 4.0 8.0 16.0 250 2.0 4.0 8.0 16.0 1.0 2.0 4.0 8.0 2.0 4.0 8.0 16.0 300 3.0 6.0 1
5、2.0 24.0 1.0 2.0 4.0 8.0 3.0 6.0 12.0 24.0 315 3.0 6.0 12.0 24.0 1.0 2.0 4.0 8.0 3.0 4.0 12.0 24.0 400 3.0 6.0 12.0 24.0 1.5 3.0 6.0 12.0 3.0 4.0 12.0 24.0 500 4.0 8.0 16.0 32.0 1.5 3.0 6.0 12.0 4.0 8.0 16.0 32.0 2023年 云光技术 第55卷 第2期 54 刀口形直尺是以其工作棱边直线度为标准,利用光隙法比较测量被测件直线度或平面度的量具,其型式、结构形状示意简图和工作棱边的长度见表
6、 2。表 2 刀口形直尺的型式、结构形状示意简图和工作棱边的长度 型式 简图 工作棱边长度/mm 刀口尺 75、125、175、200、225、300、400、500 三棱尺 175、200、225、300、500 四棱尺 125、175、200、225、300、400、500 表 3 刀口形直尺的工作棱边直线最大允许误差 工作棱边长度 L/mm 75 125 175 200 225 300 400 500 直线度量大允许误差 MPES/m 1.0 1.0 1.0 2.0 2.0 3.0 3.0 4.0 测量直角尺直线度误差是利用标准圆柱角尺做模拟基准与测量面进行比较,并以两者之间的光隙大小确
7、定直线度误差值,同时能实现小角度的测量。该测量方法由 500 mm 的双零级标准直角尺、零级平板和光源装置三部分构成。标准光隙是由量块、刀口尺和平面平晶(研磨面平尺或精密平板)组合而成,如图 1 所示。光隙尺寸的大小借助于光线通过狭缝时呈现各种不同颜色的光来鉴别,间隙大小与透过光的所呈颜色对照如下:1.752.5 m 时,光隙呈黄光;1.251.75 m 时,光隙呈红光;0.51.0 m 时,光隙呈蓝光;通常间隙小于 0.5 m 时,看不见光隙。图 1 标准光隙 在量具检定与测试中,常见的接触面断面形状如图 2(a)、(b)、(c)所示实际间隙相同,由于接触面的断面形状不同,可见光隙量就不一样
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