如何用鎂鋁平尺測量工件的垂直度及直線度測量裝置

[一]、如何用刀口形（圓柱形）角尺測量工件的垂直度
被(bèi)測工件的垂直度誤差測量是與其精度的直角尺進(jìn)行比較進(jìn)行的。使用刀口形角尺的工作邊與被(bèi)測工件工作面(miàn)相接觸時(shí)，因接觸隻爲一條線，所以大多數的比較測量采用光隙法來判斷其垂直度誤差。測量時(shí)，慢慢的將(jiāng)角尺靠在被(bèi)測件的被(bèi)測部位上，避免角尺的任何部位與被(bèi)測件碰撞。鎂鋁合金平尺與被(bèi)測位置靠好(hǎo)後(hòu)，觀察角尺與被(bèi)測表面(miàn)之間的光隙大小和出現光隙的部位。根據光隙的大小和出現光隙的部位來鑒别其垂直度誤差的數值。
在觀察時(shí)，會(huì)出現四種(zhǒng)可能(néng)情況：無光，中間部位有很少的光，上端有光，下端有光。第壹種(zhǒng)情況說明被(bèi)測面(miàn)不僅直線度好(hǎo)，而且與基面(miàn)垂直；第貳種(zhǒng)情況說明垂直度好(hǎo)，但被(bèi)測面(miàn)得平直度不好(hǎo)；後(hòu)兩(liǎng)種(zhǒng)情況說明有垂直度誤差。
檢驗工件外角時(shí)，使角尺的内側測量面(miàn)也被(bèi)測工件測量面(miàn)接觸，使其短邊與工件貼合，其長(cháng)邊處光隙與标準光隙相比較測差值即爲垂直度誤差值。檢驗工件内角時(shí)，使角尺的外側測量面(miàn)與被(bèi)測件測量面(miàn)接觸，并使角尺短邊工作面(miàn)與工件表面(miàn)貼合，以其長(cháng)邊光隙的大小與标準光隙相比較，其差值即爲其垂直度誤差值。
[二]、刀口形直尺直線度測量裝置
鎂鋁合金平尺直線度測量裝置由線型激光器及其裝夾機構、刀口形直尺裝夾定位機構、工業相機及其裝夾機構、計算機以及直線度測量軟件構成(chéng)。
1線激光根據前述标準光隙的透光特性可知:紅色激光不能(néng)透過(guò)寬度小于1.25μm的縫隙，而藍色激光能(néng)夠通過(guò)所有寬度大于0.8μm的縫隙。因此，本次刀口形直尺直線度測量裝置的研究選用藍色線激光。
2刀口形直尺直線度測量方案傳統刀口形直尺直線度檢定方法存在人眼很難準确識别經(jīng)過(guò)衍射後(hòu)的色光顔色、人爲因素影響大和無法對(duì)縫隙寬度進(jìn)行定量測量等不足。
系統硬件包括ST635LS線型激光器、MV一1400UCUII工業相機、計算機、待檢刀口形直尺、标準研磨面(miàn)平尺和裝夾機構。硬件部分的結構如圖3所示。硬件選擇的關鍵在于刀口尺刃口圖像的成(chéng)像效果及直線度測量結果的穩定性。因此，在對(duì)激光器、工業相機及刀口尺硬件裝夾機構進(jìn)行選擇時(shí)，都(dōu)要對(duì)上述因素進(jìn)行綜合考量。
1)激光具有方向(xiàng)性好(hǎo)、顔色單一的特點。相對(duì)傳統刀口形直尺檢定方案中的白熾燈，具有單一波段的線激光能(néng)夠避免經(jīng)過(guò)單縫衍射後(hòu)形成(chéng)的多種(zhǒng)顔色色光對(duì)後(hòu)續識别工作造成(chéng)的影響。ST635LS線型激光器在0.5m處線寬較窄可達0.5mm;1.5m處線寬較窄可達0.8m，扇角爲135°。當待檢刀口尺與激光器之間的距離爲0.5m時(shí)，激光線長(cháng)可達2.414m，完夠滿足300mm刀口尺刃口直線度檢定的需要。
2)MV一1400UCUII工業相機采用計算機U2.0接口，曝光時(shí)間、亮度、增益等參數均可以由計算機編程控制。該工業相機的較大分辨力可達4384x3288較高幀率可達22幀/s。高分辨力的工業相機能(néng)夠後(hòu)續圖像處理過(guò)程中計算機成(chéng)功提取到圖像中的像素信息。
3)刀口尺定位槽的設計需要每次放入待檢刀口尺後(hòu)，刀口尺刃口與工業相機、激光器之間的相對(duì)距離不變。刀口尺定位槽兩(liǎng)側的6個導軌槽相對(duì)水平面(miàn)傾斜10°，且呈對(duì)稱分布;每一側的導軌槽内放置有2個小型的導軌;當刀口尺放入定位槽後(hòu)，4小型導軌因其自身自重會(huì)始終緊密貼合在刀口尺刃口處的兩(liǎng)側;4個圓柱面(miàn)能(néng)夠將(jiāng)待檢的每一個刀口尺刃口調整到同一位置，也就(jiù)能(néng)夠待檢刀口尺與工業相機、激光器之間的相對(duì)距離不變。