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陶瓷针规如何精准测量产品精度?

来源:www。taocibang。net作者:陶瓷针规更新时间:2015-12-16 点击:次

陶瓷针规材料为氧化锆,硬度为 HRC90以上仅次于金刚石,热膨胀系数接近于钢陶瓷针规的热膨胀系数与钢较为接近,同时又具有高硬度、耐腐蚀、不易变性、不易磨损等优点,特别适合于在工业现场使用。使用寿命是钢制针规的10倍陶瓷针规作为一种新型产品,目前国家还没有出台陶瓷针规的检定规程,我们在测量时仍然要参考JJG146—2003《针规检定规程》。

陶瓷针规
陶瓷针规

根据规程的要求,陶瓷针规的测量方法有两种。一种是直接测量法,另一种是比较测量法。也正是由于陶瓷针规的上述特点,使得它的检定方法与钢针规有所不同陶瓷针规比较测量一般采用接触式干涉仪,由于陶瓷针规的硬度达到了HVll60(相当于HRC90以上),而普通接触式干涉仪带筋工作台的硬度只有HRC63左右,测量时非常容易损伤工作台,使之产生毛刺、划痕等缺陷,这些缺陷会造成测量误差。并且目前大多数计量机构没有配备标准陶瓷针规,当采用钢针规作为标准时,这些缺陷反过来又会损伤标准针规。

比较测量时,仪器测帽以一定的力作用于针规表面,此时针规表面会产生一个弹性压陷,当标准针规和被测针规材料相同时,其弹性模数和表面硬度相同,在标准针规和被测针规表面产生的压陷深度相同时,这一影响可以忽略不计。以钢针规作为标准测量陶瓷针规时,由于两者的材料不同,弹性模数相差非常大,其压陷量也不相同,从而产生测量误差;另外,陶瓷针规的膨胀系数为9×10 ℃~,钢针规的膨胀系数为l1.5×1O ℃ ~,当实验室温度偏离20℃,采用钢针规作为标准,如果不进行温度修正,也会造成测量误差。所以,采用比较法测量陶瓷针规长度时,应采用陶瓷针规作为标准,同时配以陶瓷材料制成的带筋工作台。

陶瓷针规长度的直接测量

陶瓷针规因材料的特殊性,它的微观结构中分布着许多极微细的气孔,容易排除空气达到很好的研合效果。对于二等以上的陶瓷针规,通常采用柯氏干涉仪直接测量陶瓷针规长度。采用柯氏干涉仪测量针规的长度,由于研合平晶一般为玻璃平晶,需要对材料差异进行修正。材料差异修正值(修正量C )与针规材料、表面粗糙度、研合质量等特性密切相关,要准确测得陶瓷针规的长度,不能采用钢针规和玻璃平晶研合时的修正量C,要通过实验的方法确定陶瓷与玻璃的修正量。陶瓷针规研合在玻璃平晶上时,其研合厚度t与陶瓷针规研合在陶瓷平板上的研合厚度t是不相同的,光在不同材料表面反射时,会产生位相跳跃,设其引起的测量误差为Ⅳ,则用柯氏干涉仪测量陶瓷针规长度时的修正量c,=N+t,一t:。

(a)所示,用两个标称尺寸相同的陶瓷针规的工作面作为基面,两块针规工作面的平面性要求小于0.015 肌,将相同尺寸的陶瓷针规和玻璃针规并排地研合在这两块针规的工作表面。将该组合体倒置于柯氏干涉仪工作台上,用黄光观察,陶瓷针规低于研合面的光学距离为t +Ⅳ,而玻璃针规低于研合面的距离为t:,故它使我们看到在陶瓷针规和玻璃针规上有两组相互平行的干涉带。由于研合厚度的差别及光在陶瓷针规表面的位相跳跃,使两组干涉带中间的黑干涉带有一个位移。

由于陶瓷针规的特殊性,选择测量方法时要特别注意,采用比较法测量陶瓷针规长度时,应采用陶瓷针规作为标准,同时配以陶瓷材料制成的带筋工作台;选择直接测量时,要根据针规的材料特性确定修正量C,而不能直接引用钢针规的0.06m的修正量。
 

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