提高万能角度尺检测精度的新方法

2020-11-26申晓玲

商品与质量 2020年1期

申晓玲

长治市质量技术监督检验测试所山西长治 046011

万能角度尺可以根据直尺可活动的测量面对分割的角度进行测量读数，这种角度尺结构简单，操作方便，而且测量精度较高。但是从日常测量工作中可以看出，技术人员使用方法的不同会直接影响到最终的测量结果，如果数值偏差过大，很容易造成工检风险，因此本文针对影响结果准确度的原因逐一分析。

1 万能角度尺使用情况

万能角度尺是一种常见的机械测量工具，也被称为角度规、游标角度尺，其读数原理是利用游标读数来实现测量，对于机械的内外角都可使用，能够测量0°-320°到40°-130°的角度。万能角度尺中的刻线以1°为单位，精确度为2’。技术人员在使用之前，需要校准零度位置，保持角度尺的底边与基尺无缝衔接。目前常见的万能角度尺型号可分为I型与II型两种，I型可以测量0°-320°的角。而II型可以测量0°-360°的角。在使用万能角度尺之前，首先要将各个组件擦拭干净，并组装紧密。拧松制动器顶部的螺帽，保持基尺测量面和直尺测量面的稳定接触，确定游标零刻线和主尺零刻线保持重合。同时按照被测工件的体积大小，组装角度尺后，移动主尺使两个测量面与工件表面接触，再转动主尺背面的微调螺钉进行精细调整，直到角度尺的两个测量面和工件的接触面保持密切贴合，然后拧紧制动器上的螺帽加以固定就可以继续读数[1]。

2 万能角度尺提高检测精度的方法

2.1 保持组件牢固

在技术人员正常进行测量时，万能角度尺和被测工件之间很容易发生磕碰，长期如此主尺圆弧面出现毛刺或突起变形，导致主尺的圆弧半径出现偏差。一旦出现此类问题，必须先修整掉主尺圆弧面上的毛刺或突起部分再去组装，类似问题也会出现在直尺、角尺等部位。对于万能角度尺来说，内部制动器的使用次数较高，所以经过长时间磨损，三角压块的圆弧位置很容易出现损耗，从而导致主尺与圆弧接触面出现缝隙，这时制动功能就会受到影响，无法起到紧固的作用，例如：测量时出现位移，导致最终结果误差。这时就需要研磨制动器中的三角块，降低弧面，等到制动器操作恢复再进行组装。万能角度尺中的卡块也是重要配件，其需要渐进的锁住挤压板下端，这样万能角度尺才能起到锁紧效果，技术人员要重视压板两脚的磨损问题，定期更换，一旦磨损程度严重，就会失去紧固作用[2]。

2.2 精准归零读数

技术人员需要注意，在组装万能角度尺时，需要保证各个连接组件的干净清洁，清理好表面污物，这样才能确保个组件在组装后，多个测量面之间紧密贴合。可以采用光隙法查看测量面之间是否透光，然后锁紧螺钉，仔细查看游标的零刻线、尾刻线，和主尺上相对应的零刻线、尾刻线是否存在差异，游标零刻线和主尺零刻线的重合度应不大于游标刻度值的1/2的要求。另外，还要考虑到角度垂直度，万能角度尺直角尺外角的垂直度在100mm长度上应小于0.01mm。但在日常使用中，直角尺的外角会出现破损，造成角度及读数发生变化。磨损后的外角会直接影响到角度真值的测量。因此直角尺在装配使用前，应先用刀口尺检查侧面角，并在测量平台上用标准角尺母线间隙法排除外角有无变形。

2.3 提高测量平面度

按照我国发行JJG33-2002文件中的要求，万能角度尺在测量时的平面度应低于0.003mm，不能透光或出现蓝光。但基尺、活动直尺或角尺使用中都会发生损耗，而且使用时的频繁磕碰还会导致尺面表面磕碰造成的毛刺、焊疤造成的凸起等导致平面度不符合要求，实际进行测量操作时，如果发现基尺测量面与角尺测量面及活动直尺长边测量面上面有毛刺问题，就会造成各个测量面之间存在空隙，这时可以把活动直尺旋转90°在研磨面平台上滴几滴煤油推拉几下，轻微抛光，从而达到去除毛刺的效果。研磨时要注意把握活动直尺的可靠性与稳定性，避免因左右偏摆导致斜边变形，这样会造成值误差增大，不利于修复。

2.4 减少人工误差

万能角度尺作为一种测量工具，最终还是通过人为来实现操作，因此在使用过程中，不可避免的会因为人工操作而出现读数误差。也就是常说的“视觉误差”。这种测量误差的主要来源使用为技术人员在使用时，视线角度存在问题。因为读数时，如果使用者的视线方向没有与万能角度尺的刻线保持垂直，这样就会产生读数失误。另外人工误差还体现在读数方式错误上。因为万能角度尺的读数结构与游标卡尺的原理基本一样，所以在万能角度尺的底座上，只存在0°—90°的读数刻线，例如：技术人员想要测量角度大于90°的角度，需要在读数时增加基础，如90°、180°、270°、360°等等。如果测量角度为90°或180°，则被测量的角度就是90（180））+万能角度尺读数。另外，为了更近一步的提升测量精准度，不仅需要减少人为误差的影响，还需要在测量时考虑到外界环境因素的影响，比如：温度、湿度、压力等等[3]。