論刮研平板的三面互研法

我國計量總局從一九七五年以來, 曾開過幾次關(guān)于平板檢測技術(shù)的專題學(xué)術(shù)討論 會和檢定規(guī)程審定會, 在怎樣重新評價刮制平板三面互研法的問題上, 都引起了熱烈的辯論:一 種觀點認為, 三面 互研法的缺點是明顯的, 現(xiàn)在已經(jīng)有條件可以用更簡捷的方法來代替, 所以應(yīng)從生產(chǎn)中予以淘汰了。 論據(jù)是:

1.為了適應(yīng)不同的需要, 平板的精度是按平面度公差分成級別的。 但三面互研法并不能提供確切的誤差數(shù)值, 因而也_不能據(jù)此評定級別。 這樣的平板, 用于高精度測量時,一可

能難以_測量精度; 而用于低精度測量時,又可能是浪費。

2.三面互研不僅體力勞動笨重, 而且互研的步驟也繁瑣。每兩面互研后, _把斑點擦去, 重新涂色, 才能和另一面互研。 由于不能 把三次互研的斑點分布情況放在一起分析對比, 因而在判斷凸凹部位時,事實上只能憑印象提供一個大致的方位, 還很容易弄錯。 而且顯示質(zhì)量還受涂色層厚薄以及拖研時施力是否均勻等多種因素的影響。

3.并不能籠統(tǒng)地認為只要三面互研的接觸斑點符合要求, _一 定_了平板的精度.譬如若三面都呈同向扭曲狀態(tài), 互研時顯然仍能都上斑點. 因而還_將其中一塊轉(zhuǎn)過一個角度后, 看斑點情況有無變化。對方形平板,可轉(zhuǎn)過 90’后重新拖研 ; 而對矩形平板, 則轉(zhuǎn)過一個角度后, 按對角線方向重新拖研; 這樣_使互研的工作量更大, 也更加繁瑣.

 4.檢驗平板在生產(chǎn)中是作為基準量具使用, 一般不會同時需要等尺寸的三塊。但為三面互研, 不得不同時刮研三塊。 鑒于刮研是生產(chǎn)效率極低, 而體力勞動又極大的手工操作,象這樣需要付出大量無效勞動的檢驗方法,自應(yīng)避免.

5.平板在翻轉(zhuǎn)互研的過程中, 變形是無法避免的, 給操作者帶來了難以解決的困難因而三面互研, 事實上至多只能適用在尺寸在80毫 米以下的較小平板, 而現(xiàn)在檢驗平板的尺寸已有達2500毫 米 以上的。 對大尺寸的平板, 三面互研法從來_是不適用的。

  因此認為, 三面互研法是在 以往還沒有掌握用儀器直接測量平面度誤差時, 不得已而采用的 一種檢驗方法。 而現(xiàn)在, 水平儀和自準直儀等在各廠已經(jīng)普遍采用, 對平面度誤差的測量技術(shù), 在理論上和實踐上都已成熟, 所以_不復(fù)存在堅持三面互研法的理由了。 從英、法、日、 西德、蘇聯(lián)等國的平板標準和測量規(guī)范看, 除日本標準 (JISB7513/1978)沒有要求檢驗接觸斑點外, 都有接觸斑點檢驗的要求,但沒有一個要求用三面互研法檢驗。 所以認為, 這種傳統(tǒng)的檢驗方法已經(jīng)完成了它的 歷史使命, 應(yīng)從生產(chǎn)中予以淘汰 了。

  另一種觀點則認為,:三面互研法在_平板精度方面所能起的作用也是明顯的, 所以仍應(yīng)堅持使用。

論 據(jù) 是:

1.高精度檢驗平板是產(chǎn)品幾何精度的基礎(chǔ), 因而平板本身的制造或修理質(zhì)量只能繼續(xù)提高, 決不容許有_降低.而三 面互研法對_平板質(zhì)量是有利的。

2.用水平儀或自準直儀等儀器直接測量平板的平面度誤差, 雖然從理論上說是沒有問題的, 但畢竟影響測量精度的因素較多, 容易出現(xiàn)差錯, 不如三面互研法來得直觀與可靠。

3.三面互研法已沿用多年, 深入人心,雖然在操作上比較繁瑣一與笨重, 但現(xiàn)場已經(jīng)習(xí)慣, 我國人力充足, 沒有淘汰的必要。之后反映在 (JJG117-78, 平板檢定規(guī)程 )中的折中規(guī)定是: 僅對小或等于 400x400毫米的零級平板仍用三面互研法檢驗; 而對大于400X400毫 的零級平板及全部 1\2、3級平板, _不再用三面互研法檢驗。在肯定了三面互研法僅適用于尺寸小于或等于400X400毫米 的零級平板后。隨之而來的問題是, 為檢驗接觸斑點, 對較大尺寸的平板, 宜用怎樣的檢具進行拖研 ?

  

 

一種觀點認為,在平面度誤差 已經(jīng)檢驗合格的基礎(chǔ)上, 再補充檢驗接觸斑點的目的, 只是為了控制測量點之間的局部誤差, 因而可以用小平板進行拖研。 并認為,小平板的尺寸原則上只要不小于 測量平面度誤差時橋板的跨距,小平板的精度等級只要不低于被檢平板_ 以。

  而另一種觀點則認為, 由于拖 研中存在拖力不穩(wěn)定、不均勻因素的影響, 如果用尺寸很小的平板拖研, _有可能產(chǎn)生虛假的接觸斑點, 使被檢平板的質(zhì)量不能獲得可靠的_。因而主張, 用作拖 研的平板的尺寸應(yīng)盡可能大些, 能和被檢平板的尺寸接近。 并且認為, 既然拖研的平板是作為檢具使用, 其精度等級_理應(yīng)比被檢平板高。

  還有一種觀 點認為, 用寬工作面平尺拖研, 不僅可以有效地控制局部誤差, 還可以起到對節(jié)距測量法進行復(fù)檢的作用, 在操作上也不笨重, 因而是更合理的拖研檢具。之后反映在 (JJG117-78平 板測定規(guī)程)中的折中規(guī)定是: 對尺寸大于400X400毫米的零件平板, 允許用零級小平板 零級平尺檢定, 小平板長邊尺寸應(yīng) 不小于被檢平板對角線長度的一半, 平尺的長度應(yīng)不小于被檢平板對角線長度。1級平板用零級平板或零級平尺檢定,2級和3級平板用1級平板或1級平尺檢定。拖研后, 對接觸斑點的質(zhì)量,傳統(tǒng)上從來按每25x25毫米范圍內(nèi)的點數(shù)來評定。 不過,在這 問題上也有不同的看法:

  一 種觀點認為, 按接觸斑點的 數(shù)來評定刮研表面的質(zhì)量,有其明顯的缺點: 在刮研的后期階段, 需要花費大量特別精細的勞動把面積較大的點子挑開, 否則點數(shù)不能合格; 可是驗收之后, 稍經(jīng)使用, 很多點子又會連成片.這并不影響使用, 反而對提高耐磨性有利。_是說,精刮階段所花費的勞動, 從實際使用效果的角度看, 有很大部分是屬于無效的。 因而國外已有不檢驗接觸點數(shù), 而改為檢驗接觸面積, 譬如英國平板標準 (BS817/197 )規(guī)定:A*(約比我國零級高70% ) 和*平板接觸斑點的 面積不低于20%,B 級平板不低于10%, 分布應(yīng)均勻。并要求接觸面積的百分數(shù) 不應(yīng)高到 使工件引起研合的程度。 檢驗的方法是用一 塊 劃有400個小 格的 50X50毫米的透明板, 估計每個小格中接出面積的百分數(shù)（十分之幾）然后加以平均，這種觀點認為，若采用英國的評定方法，在精加工階段_可以采用刮研和研磨相結(jié)合的工藝方法，無論從提高生產(chǎn)效率或從_平板使用性能的角度看，都是有利的。

而另一種觀點認為：由于在平板上測量工件時，工件或量具和平板接觸的面積往往會很小。因而_有效的控制檢驗平板上每一小區(qū)域局部誤差。而接觸斑點數(shù)越多,說明局部凸、凹處的差異 越小,所以是控制這種小區(qū)域局部誤差的有效方法。至于按接觸面積評定,目前除英國平板標準中, 在已看到的其他國的平板標準中, 還都是仍采用按點數(shù)評定的方法。而英國標準的評定方法, 在實際采用時, 計算可能是比較繁瑣的; 還有如“ 接觸面積的百分數(shù)不應(yīng)高到使工件研合的程度” 等說法, 也不夠明確具體, 容易在生產(chǎn)中引起爭議。因此認為, 至少在目前,在修訂我國有關(guān)標準 時, 還沒有條件改用其他評定方法。之后反映在( JJG117-78平板檢定規(guī)程)中, 仍按每25x25毫米范圍內(nèi)點數(shù)來評定刮研表面的質(zhì)量, 

 以上是在目前的實踐經(jīng)驗和認識水平的情況下,有關(guān)重新評價三面互研法的一些有代表性的看法, 以及根據(jù)這些看法而反映在我國計量總局正式頒布的(檢定規(guī)程)中的一些折中性辦法。準確的結(jié)論是不可能有的, 不過從總的趨勢看, 隨著檢測技術(shù)的不斷發(fā)展與普及, 三面互研法的作用事實上已在逐步減小。