提高萬能角度尺檢測精度的新方法

申曉玲

長治市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試所 山西長治 046011

萬能角度尺可以根據(jù)直尺可活動(dòng)的測量面對分割的角度進(jìn)行測量讀數(shù)，這種角度尺結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，而且測量精度較高。但是從日常測量工作中可以看出，技術(shù)人員使用方法的不同會(huì)直接影響到最終的測量結(jié)果，如果數(shù)值偏差過大，很容易造成工檢風(fēng)險(xiǎn)，因此本文針對影響結(jié)果準(zhǔn)確度的原因逐一分析。

1 萬能角度尺使用情況

萬能角度尺是一種常見的機(jī)械測量工具，也被稱為角度規(guī)、游標(biāo)角度尺，其讀數(shù)原理是利用游標(biāo)讀數(shù)來實(shí)現(xiàn)測量，對于機(jī)械的內(nèi)外角都可使用，能夠測量0°-320°到40°-130°的角度。萬能角度尺中的刻線以1°為單位，精確度為2’。技術(shù)人員在使用之前，需要校準(zhǔn)零度位置，保持角度尺的底邊與基尺無縫銜接。目前常見的萬能角度尺型號可分為I型與II型兩種，I型可以測量0°-320°的角。而II型可以測量0°-360°的角。在使用萬能角度尺之前，首先要將各個(gè)組件擦拭干凈，并組裝緊密。擰松制動(dòng)器頂部的螺帽，保持基尺測量面和直尺測量面的穩(wěn)定接觸，確定游標(biāo)零刻線和主尺零刻線保持重合。同時(shí)按照被測工件的體積大小，組裝角度尺后，移動(dòng)主尺使兩個(gè)測量面與工件表面接觸，再轉(zhuǎn)動(dòng)主尺背面的微調(diào)螺釘進(jìn)行精細(xì)調(diào)整，直到角度尺的兩個(gè)測量面和工件的接觸面保持密切貼合，然后擰緊制動(dòng)器上的螺帽加以固定就可以繼續(xù)讀數(shù)[1]。

2 萬能角度尺提高檢測精度的方法

2.1 保持組件牢固

在技術(shù)人員正常進(jìn)行測量時(shí)，萬能角度尺和被測工件之間很容易發(fā)生磕碰，長期如此主尺圓弧面出現(xiàn)毛刺或突起變形，導(dǎo)致主尺的圓弧半徑出現(xiàn)偏差。一旦出現(xiàn)此類問題，必須先修整掉主尺圓弧面上的毛刺或突起部分再去組裝，類似問題也會(huì)出現(xiàn)在直尺、角尺等部位。對于萬能角度尺來說，內(nèi)部制動(dòng)器的使用次數(shù)較高，所以經(jīng)過長時(shí)間磨損，三角壓塊的圓弧位置很容易出現(xiàn)損耗，從而導(dǎo)致主尺與圓弧接觸面出現(xiàn)縫隙，這時(shí)制動(dòng)功能就會(huì)受到影響，無法起到緊固的作用，例如：測量時(shí)出現(xiàn)位移，導(dǎo)致最終結(jié)果誤差。這時(shí)就需要研磨制動(dòng)器中的三角塊，降低弧面，等到制動(dòng)器操作恢復(fù)再進(jìn)行組裝。萬能角度尺中的卡塊也是重要配件，其需要漸進(jìn)的鎖住擠壓板下端，這樣萬能角度尺才能起到鎖緊效果，技術(shù)人員要重視壓板兩腳的磨損問題，定期更換，一旦磨損程度嚴(yán)重，就會(huì)失去緊固作用[2]。

2.2 精準(zhǔn)歸零讀數(shù)

技術(shù)人員需要注意，在組裝萬能角度尺時(shí)，需要保證各個(gè)連接組件的干凈清潔，清理好表面污物，這樣才能確保個(gè)組件在組裝后，多個(gè)測量面之間緊密貼合?？梢圆捎霉庀斗ú榭礈y量面之間是否透光，然后鎖緊螺釘，仔細(xì)查看游標(biāo)的零刻線、尾刻線，和主尺上相對應(yīng)的零刻線、尾刻線是否存在差異，游標(biāo)零刻線和主尺零刻線的重合度應(yīng)不大于游標(biāo)刻度值的1/2的要求。另外，還要考慮到角度垂直度，萬能角度尺直角尺外角的垂直度在100mm長度上應(yīng)小于0.01mm。但在日常使用中，直角尺的外角會(huì)出現(xiàn)破損，造成角度及讀數(shù)發(fā)生變化。磨損后的外角會(huì)直接影響到角度真值的測量。因此直角尺在裝配使用前，應(yīng)先用刀口尺檢查側(cè)面角，并在測量平臺上用標(biāo)準(zhǔn)角尺母線間隙法排除外角有無變形。

2.3 提高測量平面度

按照我國發(fā)行JJG33-2002文件中的要求，萬能角度尺在測量時(shí)的平面度應(yīng)低于0.003mm，不能透光或出現(xiàn)藍(lán)光。但基尺、活動(dòng)直尺或角尺使用中都會(huì)發(fā)生損耗，而且使用時(shí)的頻繁磕碰還會(huì)導(dǎo)致尺面表面磕碰造成的毛刺、焊疤造成的凸起等導(dǎo)致平面度不符合要求，實(shí)際進(jìn)行測量操作時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)基尺測量面與角尺測量面及活動(dòng)直尺長邊測量面上面有毛刺問題，就會(huì)造成各個(gè)測量面之間存在空隙，這時(shí)可以把活動(dòng)直尺旋轉(zhuǎn)90°在研磨面平臺上滴幾滴煤油推拉幾下，輕微拋光，從而達(dá)到去除毛刺的效果。研磨時(shí)要注意把握活動(dòng)直尺的可靠性與穩(wěn)定性，避免因左右偏擺導(dǎo)致斜邊變形，這樣會(huì)造成值誤差增大，不利于修復(fù)。

2.4 減少人工誤差

萬能角度尺作為一種測量工具，最終還是通過人為來實(shí)現(xiàn)操作，因此在使用過程中，不可避免的會(huì)因?yàn)槿斯げ僮鞫霈F(xiàn)讀數(shù)誤差。也就是常說的“視覺誤差”。這種測量誤差的主要來源使用為技術(shù)人員在使用時(shí)，視線角度存在問題。因?yàn)樽x數(shù)時(shí)，如果使用者的視線方向沒有與萬能角度尺的刻線保持垂直，這樣就會(huì)產(chǎn)生讀數(shù)失誤。另外人工誤差還體現(xiàn)在讀數(shù)方式錯(cuò)誤上。因?yàn)槿f能角度尺的讀數(shù)結(jié)構(gòu)與游標(biāo)卡尺的原理基本一樣，所以在萬能角度尺的底座上，只存在0°—90°的讀數(shù)刻線，例如：技術(shù)人員想要測量角度大于90°的角度，需要在讀數(shù)時(shí)增加基礎(chǔ)，如90°、180°、270°、360°等等。如果測量角度為90°或180°，則被測量的角度就是90（180））+萬能角度尺讀數(shù)。另外，為了更近一步的提升測量精準(zhǔn)度，不僅需要減少人為誤差的影響，還需要在測量時(shí)考慮到外界環(huán)境因素的影響，比如：溫度、濕度、壓力等等[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，萬能角度尺的讀數(shù)方式與游標(biāo)卡尺基本相同，本文討論內(nèi)容對于提高測量精準(zhǔn)度，減少讀數(shù)誤差值有一定幫助。技術(shù)人員在使用萬能角度尺時(shí)，需要牢記以“調(diào)整”為主，消除各個(gè)測量面之間的縫隙誤差，只有在調(diào)整無法恢復(fù)測量效果的時(shí)候再考慮修理工具。嚴(yán)格規(guī)范各測量指標(biāo)，提高最終產(chǎn)品質(zhì)量。