基准转换在几何量计量中的运用分析

李高之

摘要：在当前工业生产和机械制造等行业中，零部件在加工的时候对于几何量的精度有着超高标准的要求，实际测量时普遍存在测量基准面的选择问题。基于此，本文以几何量计量的基准转换作为研究对象，通过对基准转换的原则进行分析，探析基准转换在几何量计量中的作用，实际举例说明基准转换在几何量计量中的实际运用，从而增加测量的精度，减小检测误差，提高机械测量的质量与测量效率。

关键词：基准转换；几何量计量；实际应用

1基准转换原则

基准转换中，对于中间基准的选择尤为重要，基准转换原则指的是设计基准、工艺基准以及测量基准，三原则相互协调，相互统一，保持一致，从而在最大限度上保证测量的精确。在利用基准转换原则进行实际测量的时候，需要考虑基准的精度以及方位，调整测量基准的位置，无论是形状公差还是支线要素，都是按照两端等高的要求进行测量，平面要素按被测量要素上相距较远的三点，将平面要素调整到相对于测量基准等高的位置上，回转面按照相距较远的两横向界面轮廓进行调整，通过调整，将回转面的轴线和回转系的轴线进行重合，位置上存在的误差数据进行进一步数据处理后才能获得进一步的结论。

定位基准的选择分为粗基准和精基准，粗基准采用毛坯上没有经过机械加工的表面作为定位基准，精基准采用毛坯上经过机械加工的表面作为定位基准，选择的时候应该选择不加工表面的作为粗基准，如果有几个不加工面，可以选择其中与加工表面的位置精度要求较高的一个，从而保证二者之间的位置精度，为了保证重要表面的余量均匀，可以选择该重要表面的本身作为粗基准，在没有要求保证重要表面加工余量均匀的时候，如果所有零件的表面都需要加工，這种情况下建议采用最小余量表面，并将其当做粗基准。测量的过程中一定要坚定基准重合原则，从而有效避免因基准的不重合引起误差。

2基准转换在几何量计量中的作用和实际应用

2.1数显测高仪示值的检定

数显测高仪是一种常见的测量仪器，在当前相关行业生产过程中广泛应用，无论是产品生产验收环节还是产品周期检定环节都会用到数显测高仪，实验室温度的高低、湿度的大小，实验过程中用到的平板精准度也会发生变化。在进行检测时，首先要排除环境因素，其次要考虑检定方法是否存在不合理现象。

举个例子，如果选取大理石当做基准平面，用来测量标准块规，这个时候就要保持仪器的温度和量块的温度相互平衡，在等温的状态下开始检定，首先仪器测头打点清零，随后测量标准快规为100mm，测量后得到的数值为100.0052mm，经过对比发现，测量的结果出现问题，有的工作人员会猜测也许是测量仪的精度不准确，也有可能是选择的基准面不合适，对此不能轻易下定结论。经过调整，最科学有效的检定方法是使用仪器中拥有的预设功能，在该功能的作用下测量得出标准快规，基准面得到确定以后可以排除影响，最后对其他标准快规进行测量即可。

如果选择30mm块规进行实验，先使用测高仪，将测高仪的零面设置为30mm，随后开始测量30mm块规，测量后得到了相关基准面，测量工作不停止，从30mm变为100mm继续进行标准快规的测量，结果为100.0010mm，根据判断，结果符合标准。对于平面度存在误差的问题，哪怕是00级的平板，测头采取单点进行取点，就很容易采到凹点和凸点，虽说凹面和凸面很是细微，但是最终对于仪器测量的精准度会产生极大影响。所以在实际操作中采用标准块规工作面当做基准面，以此可以排除平板产生的影响，使仪器可以得到测量的准确度，经过试验得知，该方法还能用在测量工件，使测量的结果更加准确。[1]

2.2激光干涉仪检测机床定位精度

在三角架上安装激光头并将三角架放在地面，测量反射镜固定在运动轴上，分光镜固定在工作台上。对某台金刚石加工中心进行定位精度工作，如果定位太小无法将测量的结果在反射镜中显示，可以在机床和激光头之间放一个三角架，分光镜被吸在三角架的台面，将光路调好以后正式开始测量，但是这样测量的结果存在一定误差，数据收集的时候较困难，经过分析这不是激光干涉仪的问题，而且分光镜的放置存在问题，由于运动时机床重心被偏移，如果机床刚性一般还会引起机床的整体倾斜，导致系统存在误差。而且分光镜也会由于机床的振动而振动，干涉仪的稳定性无法得到保障，数据在显示的时候不停的跳动，稳定不下来。

2.3指示表检定仪示值误差的检定

在实际检测中，将电感测微仪的测量部分安装在检测仪上，被检测的检定仪在检定部分对准位置，电感测微仪的探测部分顶住测量面，随后将测量仪器调为0，将检定仪器的手轮和微分筒旋转到被检测的地方，电感测微仪能够准确的读出存在的误差值，针对05受检点，正向误差分别为0.2，3.0，3.2，35，4.0，4.2，反向误差分别0.2，3.2，3.0，3.2，3.6，4.0。按照相关要求可知，仪器在5mm的范围内，存在的误差不能大于2μm，所以由此可见，检测的时候存在问题。

检定时，通常将被检测的仪器测杆测量面当做是基准面，电感测微仪对0，但是很多时候仪器都被长时间使用，测杆的测量面无法保证精确的平面度，而且测量面的中心还会存在凹陷情况，所以出现了误差现象。对此，正确的做法是，在测量的时候，将检定测量杆的测量面与电感测微仪的测头中间放置一个量块，量块的尺寸为1mm，且平面度必须保持完好，随后将电感测微仪调整好，对准零位，准备好后重新检定，检定的数据为：05受检点（mm），正向误差（μm）：0.0，0.3，0.5，0.5，1.0，1.5。反向误差（μm）为：0.1，0.5，0.5，0.6，1.0，1.2，通过重新测量可以看出仪器的误差是1.5μm，符合指标，结果合格。[2]

3总结

总而言之，通过对基准转换的原则分析，结合实际案例阐述测量时基准面的重要作用，分析测量时存在的问题，找出相应的解决办法，选择合理的测量基准面，提高精准度，减小检测中的误差。此外，在误差检测的时候，不能直接用测头对准就去清零，可以利用量块确定零位，最终保证测量的结果真实可信，在实际生产过程中不会由于失误带来不良影响。

参考文献：

[1]李在峥.基准转换在几何量计量中的巧妙应用[J].计量与测试技术，2015，42（02）：1011.

[2]尤聿坤.测量基准转换方法研究与精度分析[D].东北大学，2011.