談基準(zhǔn)面的選擇在幾何量計量中的重要作用

劉露

新鄉(xiāng)航空工業(yè)集團有限公司 河南新鄉(xiāng) 453002

通過基準(zhǔn)面的選擇，可以確定被檢測要素的具體方向和位置，不僅可以簡化整個檢測的流程，還能夠提高檢測的精準(zhǔn)性，而如果選作為基準(zhǔn)的點線面，無法具體的反映出后期所要測量的要素，將會影響零部件加工的精準(zhǔn)度，尤其是在孔的軸心線、中心線等進(jìn)行選擇的過程中，必須要通過相關(guān)圖紙要求及技術(shù)要求，對基準(zhǔn)面進(jìn)行精準(zhǔn)的選擇，從而保證幾何量測量的精度得到更好的保障。

1 基準(zhǔn)面選擇在數(shù)顯測高儀的示值誤差分析中作用

當(dāng)前在進(jìn)行幾何量計量的過程中，經(jīng)常會用到數(shù)顯測高儀。數(shù)顯測高儀是精密度相對較高的測量儀器，在機械制造行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用和推廣，在對數(shù)顯測高儀的測量過程進(jìn)行驗收和檢定時，首先要明確實驗室的具體溫度及濕度，以及在檢定過程中所使用的平板的規(guī)格型號，因為這些因素都會在一定程度上影響數(shù)顯測高儀的測量準(zhǔn)確度，所以必須要對這些可能會造成測量誤差的因素進(jìn)行合理的控制，同時在實際測量過程中數(shù)顯測高儀的正確操作方法，也是保證準(zhǔn)確度的重要因素，所以在日常檢測的過程中，負(fù)責(zé)數(shù)顯測高儀操作及測量的工作人員必須要明確數(shù)顯測高儀的具體操作方法，并對測量的準(zhǔn)確度進(jìn)行合理的分析和探究。

例如在利用大理石平面作為基準(zhǔn)平面的過程中，對標(biāo)準(zhǔn)的塊規(guī)進(jìn)行檢測。首先要保證量塊和儀器，在等溫的狀態(tài)下，然后再開始相應(yīng)的檢定流程，檢測頭應(yīng)該在平板上進(jìn)行打點和清零，然后測量出長度為100 毫米的標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)，因為得到的數(shù)值為100．0048 毫米，結(jié)果超出了誤差的規(guī)范，之所以可以表明其測量的準(zhǔn)確度無法得到保障，但是在下定結(jié)論的過程中一定要對所有的檢測誤差原因進(jìn)行相應(yīng)的分析，不能只歸責(zé)于數(shù)顯測高儀的精度不好。

首先對基準(zhǔn)面的選擇問題進(jìn)行相應(yīng)的探究，使用正確的檢測方法，對測高儀中的預(yù)設(shè)功能進(jìn)行分析和探究，根據(jù)測量的標(biāo)準(zhǔn)塊規(guī)的數(shù)量對基準(zhǔn)面進(jìn)行確定，從而排出是否是因為平板的表面出現(xiàn)了不平的問題造成測量誤差。其具體的測量流程是首先選擇一塊長度為30 毫米的塊規(guī)作為檢測的事例，然后先使用其中的預(yù)設(shè)功能，假設(shè)硬面為30 毫米，然后考慮塊規(guī)的修正量，最終確定長度以后按確定鍵。根據(jù)測量的長度為30 毫米的塊規(guī)能夠得到測量的最基準(zhǔn)面，然后再用其相應(yīng)的功能測量100 毫米的塊規(guī)，所得結(jié)果為100．002 毫米，符合指標(biāo)的要求。通過以上測量結(jié)果可以明確，即使放在平整度完全沒有誤差的平板上，也不可避免上邊會有一定的凹點和凸點，所以在進(jìn)行測頭采取的過程中必須要使用單點取點的方式，因為凹凸面會對測高儀的具體精度產(chǎn)生一定的影響，所以可以使用標(biāo)準(zhǔn)的塊規(guī)作為測量過程中的基準(zhǔn)面，然后排除平板平整度的影響，既可以真正了解數(shù)顯測高儀在試制過程中的準(zhǔn)確度。這種方法可以應(yīng)用在機械制造業(yè)零部件的加工和測量過程中，進(jìn)而保證獲得更加準(zhǔn)確的測量結(jié)果[1]。

2 基準(zhǔn)面選擇在激光干涉儀檢測過程中的作用

目前在機床檢測和定位的過程中，經(jīng)常會使用到雙頻率的激光干涉儀進(jìn)行相應(yīng)的檢測，在檢測時首先需要將激光干涉儀器安裝在高度合理的三腳架上，然后將三腳架放置在車間中相對較為平整的地面上進(jìn)行檢測。將測量所需要的反射鏡安裝在運動軸上，并且使用磁性底座進(jìn)行固定，然后在機床運動的過程中測量的反射鏡能夠跟機床一起運動，以保證測量精度。將測量中所需要的分光鏡使用固定裝置將其固定在機床操作臺上，在日常檢測和定位的過程中可以對金剛石的加工中心中某一個特點進(jìn)行定位精度的檢測，因為工作臺的占地面積相對較小，所以無法保證有足夠的空間放射測量的反射鏡，因此這就需要放置臨時的平臺，保證測量反射鏡安裝在合理的位置?？梢赃x擇三腳架，但是三腳架在安裝的過程中必須要保證能夠穩(wěn)定的固定在車間的地面上，然后將測量所需要的分光鏡也通過磁力底座，將其吸在已經(jīng)安裝好的三腳架的臺面上，通過調(diào)整光路可以完成后期的測量流程。其測量結(jié)果可以明確，因為計算機設(shè)備上所顯示的位移誤差相對較大，而且數(shù)據(jù)變化程度也較大，因此在數(shù)據(jù)采集的過程中增加了采集的困難程度。

在測量的過程中，因為數(shù)據(jù)無法進(jìn)行準(zhǔn)確的采集和分析，所以負(fù)責(zé)測量的工作人員懷疑是激光干涉儀器的測量準(zhǔn)確度出現(xiàn)的問題，這時把激光干涉儀器放在平板上進(jìn)行操作，數(shù)值則可以穩(wěn)定的進(jìn)行收集和分析。通過最終的檢測可以發(fā)現(xiàn)，因為作為測量基準(zhǔn)面的分光鏡的放置出現(xiàn)了一定的問題。所以在實際測量過程中，機床的運動可能會導(dǎo)致整個機床的工作中心出現(xiàn)偏移現(xiàn)象，而如果機床在支承的過程中，其鋼性相對較差，則會導(dǎo)致整個機床出現(xiàn)整體性的傾斜。因此導(dǎo)致系統(tǒng)收集數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差，因為機床在運行過程中可能會出現(xiàn)較強烈的振動現(xiàn)象，因此導(dǎo)致附近的分光鏡的振動頻率和振動幅度也相對較大，從而在一定程度上導(dǎo)致干涉儀在檢測過程中數(shù)據(jù)收集的穩(wěn)定性受到影響。

其正確的檢測方法是首先要分析機床在運行過程中的具體特點，然后根據(jù)機床運行產(chǎn)生的振動幅度及振動頻率等進(jìn)行綜合性的分析，并且要考慮到在夾具制作的過程中分光鏡的具體形狀，要根據(jù)分光鏡的形狀制作專門的夾具，將分光鏡固定在機床的操作臺面時，必須要找準(zhǔn)合理的位置，防止因為分光鏡問題影響整個檢測的準(zhǔn)確度和精度。因為在檢測機床的精度的過程中，分光鏡和機床固定在一起，所以如果機床出現(xiàn)了傾斜現(xiàn)象分光鏡的檢測準(zhǔn)確度也會受到影響，將分光鏡和機床固定為一體，能夠有效降低地面震動產(chǎn)生的影響，所以在新的測量過程中，必須要保證所有的檢測設(shè)備能夠重新布局進(jìn)而使收集的數(shù)據(jù)可以更加明顯和穩(wěn)定減小測量的誤差，提高激光干涉儀在運行過程中檢測的準(zhǔn)確度及檢測質(zhì)量和效率。通過將分光鏡和機床固定為一體，即使機床出現(xiàn)傾斜，也能夠保證分光鏡可以正常工作，從而降低測量誤差。然后使用新型的布置方式進(jìn)行下一次檢測可以明確，在數(shù)據(jù)收集的過程中更加穩(wěn)定，并且整體的測量誤差也有所減小，能夠保證激光干涉儀可以正常的操作和使用[2]。

3 指示表檢測儀在檢測過程中的誤差分析

指示表檢測儀也是機械制造行業(yè)零部件檢測過程中的常用元器件，所以要對其示值誤差進(jìn)行相應(yīng)的檢定，具體的檢定流程是首先將電感測微儀的測頭安裝在檢定儀的表座孔上，然后選擇好檢定儀中的起始檢定段，并且使用電感測微儀的測頭將檢定儀中的測桿測量面進(jìn)行固定，同時要把電感測微儀中的示值調(diào)成0，并且按照所選擇的檢定間隔對其進(jìn)行依次置換。然后只需要將檢定儀的手輪或者微分筒旋轉(zhuǎn)到相應(yīng)的受檢測位置，并且使用電感測微儀對各個不同的位置進(jìn)行誤差值的測量。在檢定的過程中，對于不同的受測點，可以獲得不同的誤差，并且對其正向誤差和反向誤差進(jìn)行數(shù)據(jù)的收集。在受檢點1 號位置其正向誤差為0，反向誤差為0．2，在受檢點2 號位置正向誤差為3，反向誤差為3．2，在受檢點3 號位置正向誤差為3．5，反向誤差為3．2。因為在儀器運行過程中，其誤差應(yīng)該小于2 微米，但是因為其中正向誤差和反向誤差都不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，所以，負(fù)責(zé)檢測的人員判定為此檢測儀器不合格。為了保證提高指示表和檢測儀在檢測過程中的檢測準(zhǔn)確度，首先要對檢測出現(xiàn)的誤差進(jìn)行合理的分析而不能輕易的判定為檢測儀器不合格，在分析的過程中首先要明確其基準(zhǔn)面的選擇是否準(zhǔn)確，在此次檢測時主要將被檢測儀器的測桿作為測量過程中的基準(zhǔn)面，并且使用電感測微儀對其進(jìn)行對零操作，而在儀器的使用過程中，因為時間相對較長，所以很難保證測桿的測量面依然具有良好的平面度，而如果測量面不平整或者中心出現(xiàn)了凹陷，將會導(dǎo)致誤差增大。通過這種測量分析方法可以明確，基準(zhǔn)零位選擇不合適是造成檢測誤差超過2 微米的重要原因。即正確的確定方法是在實際測量的過程中要保證檢定儀的測量測桿面能夠和電感測微儀中的側(cè)頭保持一毫米的距離，這時可以在中間加持上尺寸大概為一毫米的量塊。通過檢測可以明確量塊的平整度相對較好，所以這時可以重新對電感測微儀的零位進(jìn)行相應(yīng)的檢測，并且對其檢定結(jié)果進(jìn)行重新分析。在修整完成以后，依然使用相同的指示表檢測儀進(jìn)行測量，可以明確1 號、2 號、3 號位置的檢測誤差都小于2 微米。

4 基準(zhǔn)面選擇在幾何量計量中的質(zhì)量安全的保障

只有正確合理地選擇測量基準(zhǔn)面，才能提高測量精度減小檢測誤差。進(jìn)而提升工作效率，并且使所生產(chǎn)的部件具有更高的質(zhì)量。同時還可增加生產(chǎn)安全性。另外，在測長機的檢定中也存在基面選擇不合理問題，其測量面的平行度難以保證很好，在檢定示值誤差時，不要直接用測頭對準(zhǔn)就清零，最好是利用量塊來確定零位，以確保檢定結(jié)果的準(zhǔn)確可信，從而使生產(chǎn)流程的質(zhì)量等級提升。為了通過基準(zhǔn)面的合理選擇，提高幾何量計量中的質(zhì)量和安全的保障能力，需要從其生產(chǎn)質(zhì)量方面以及生產(chǎn)的安全性方面進(jìn)行綜合性的考慮，進(jìn)而增加相關(guān)工作人員對基準(zhǔn)面選擇的重視程度[3]。

在計量的過程中，如果能夠選擇合理的基準(zhǔn)面，即可以提高機械設(shè)備生產(chǎn)的質(zhì)量，又可以提高機械設(shè)備在操作過程中的安全性。提高機械工件生產(chǎn)質(zhì)量，主要體現(xiàn)在以下幾個方面，首先是選擇合理的基準(zhǔn)面，能夠使整個測量的精度得到有效的提升，因此在機械加工的過程中可以提高工件的測量準(zhǔn)確性，進(jìn)而保證在后期加工時能夠增加機械加工件的合格率。如果機械加工件在生產(chǎn)過程中精度無法得到合理的控制，不僅會影響機械加工件的生產(chǎn)效率還會對整個機械加工廠的經(jīng)濟效益產(chǎn)生一定的影響，所以通過基準(zhǔn)面的合理選擇，增加幾何量計量的準(zhǔn)確性，能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量。其次是，機械加工件的生產(chǎn)質(zhì)量主要體現(xiàn)在了加工件的尺寸是否精準(zhǔn)上，而通過合理的基準(zhǔn)面選擇是幾何量的計量質(zhì)量滿足機械加工件的測量準(zhǔn)確性需求，能夠使整個機械加工件的使用質(zhì)量得到提升，最后在質(zhì)量保證方面還體現(xiàn)在，利用合理的基準(zhǔn)面選擇以及合理的幾何量計量方式，能夠提高整個機床的應(yīng)用效率及應(yīng)用質(zhì)量。

在幾何量計量的過程中，選擇合理的基準(zhǔn)面，不僅能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量，還能夠提高整個生產(chǎn)過程中的安全性，如果在測量的過程中其基準(zhǔn)面選擇不合理或者幾何量計量的方式不合理，將會導(dǎo)致在測量時機床的運動，引起機床的重心出現(xiàn)偏移問題，如果機床在使用的過程中其穩(wěn)定性能不好，將會導(dǎo)致整個機床在運行時出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象，因此在機床周圍負(fù)責(zé)操作的工作人員的人身安全得不到保障，并且還會引起，機床操作的系統(tǒng)性能較差。其次是在機床運行的過程中，因為自動化程度相對較高，所以，如果無法控制幾何量計量的合理性，并且基準(zhǔn)面選擇不合理，將會導(dǎo)致與機床距離相對較近的分光鏡收到的振動情況較為嚴(yán)重，進(jìn)而對機床設(shè)備自身的使用壽命以及周圍其他附屬設(shè)備的使用壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，同時如果機床設(shè)備出現(xiàn)了問題，在后期機床運行和操作的過程中及安全性也得不到相應(yīng)的保障，因此在幾何量計量的過程中，選擇更加合理和準(zhǔn)確的基準(zhǔn)面顯得尤為重要。無論是在生產(chǎn)質(zhì)量方面，還是在生產(chǎn)安全性方面，選擇合理的基準(zhǔn)面都能夠提高幾何量計量的效果，從而增加整個機床在機械件生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益，進(jìn)而使我國機械加工行業(yè)的發(fā)展更為迅速。所以負(fù)責(zé)幾何量計量及機床運行加工管理的工作人員，必須要保證提前選擇好合理的基準(zhǔn)面[4]。

5 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)階段在針對測量儀器進(jìn)行檢定的過程中，必須要選擇合理的基準(zhǔn)面，而一旦基準(zhǔn)面選擇不合理，不僅會降低測量精度，還會提高測量誤差，影響零部件的生產(chǎn)效率及所創(chuàng)造的經(jīng)濟效益。