論刮研平板的三面互研法

我國計(jì)量總局從一九七五年以來, 曾開過幾次關(guān)于平板檢測(cè)技術(shù)的專題學(xué)術(shù)討論 會(huì)和檢定規(guī)程審定會(huì), 在怎樣重新評(píng)價(jià)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(diǎn)認(rèn)為, 三面 互研法的缺點(diǎn)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(jí)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(píng)定級(jí)別。 這樣的平板, 用于高精度測(cè)量時(shí),一可

能難以_測(cè)量精度; 而用于低精度測(cè)量時(shí),又可能是浪費(fèi)。

2.三面互研不僅體力勞動(dòng)笨重, 而且互研的步驟也繁瑣。每兩面互研后, _把斑點(diǎn)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(diǎn)分布情況放在一起分析對(duì)比, 因而在判斷凸凹部位時(shí),事實(shí)上只能憑印象提供一個(gè)大致的方位, 還很容易弄錯(cuò)。 而且顯示質(zhì)量還受涂色層厚薄以及拖研時(shí)施力是否均勻等多種因素的影響。

3.并不能籠統(tǒng)地認(rèn)為只要三面互研的接觸斑點(diǎn)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(shí)顯然仍能都上斑點(diǎn). 因而還_將其中一塊轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后, 看斑點(diǎn)情況有無變化。對(duì)方形平板,可轉(zhuǎn)過 90’后重新拖研 ; 而對(duì)矩形平板, 則轉(zhuǎn)過一個(gè)角度后, 按對(duì)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(yàn)平板在生產(chǎn)中是作為基準(zhǔn)量具使用, 一般不會(huì)同時(shí)需要等尺寸的三塊。但為三面互研, 不得不同時(shí)刮研三塊。 鑒于刮研是生產(chǎn)效率極低, 而體力勞動(dòng)又_的手工操作,象這樣需要付出大量無效勞動(dòng)的檢驗(yàn)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(shí)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(yàn)平板的尺寸已有達(dá)2500毫 米 以上的。 對(duì)大尺寸的平板, 三面互研法從來_是不適用的。

  因此認(rèn)為, 三面互研法是在 以往還沒有掌握用儀器直接測(cè)量平面度誤差時(shí), 不得已而采用的 一種檢驗(yàn)方法。 而現(xiàn)在, 水平儀和自準(zhǔn)直儀等在各廠已經(jīng)普遍采用, 對(duì)平面度誤差的測(cè)量技術(shù), 在理論上和實(shí)踐上都已成熟, 所以_不復(fù)存在堅(jiān)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(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量規(guī)范看, 除日本標(biāo)準(zhǔn) （JISB7513/1978）沒有要求檢驗(yàn)接觸斑點(diǎn)外, 都有接觸斑點(diǎn)檢驗(yàn)的要求,但沒有一個(gè)要求用三面互研法檢驗(yàn)。 所以認(rèn)為, 這種傳統(tǒng)的檢驗(yàn)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(diǎn)則認(rèn)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(jiān)持使用。

論 據(jù) 是:

1.高精度檢驗(yàn)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(duì)_平板質(zhì)量是有利的。

2.用水平儀或自準(zhǔn)直儀等儀器直接測(cè)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(cè)量精度的因素較多, 容易出現(xiàn)差錯(cuò), 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(chǎng)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(duì)小或等于 400x400毫米的零級(jí)平板仍用三面互研法檢驗(yàn); 而對(duì)大于400X400毫 的零級(jí)平板及全部 1＼2、3級(jí)平板, _不再用三面互研法檢驗(yàn)。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(jí)平板后。隨之而來的問題是, 為檢驗(yàn)接觸斑點(diǎn), 對(duì)較大尺寸的平板, 宜用怎樣的檢具進(jìn)行拖研 ?

  

一種觀點(diǎn)認(rèn)為,在平面度誤差 已經(jīng)檢驗(yàn)合格的基礎(chǔ)上, 再補(bǔ)充檢驗(yàn)接觸斑點(diǎn)的目的, 只是為了控制測(cè)量點(diǎn)之間的局部誤差, 因而可以用小平板進(jìn)行拖研。 并認(rèn)為,小平板的尺寸原則上只要不小于 測(cè)量平面度誤差時(shí)橋板的跨距,小平板的精度等級(jí)只要不低于被檢平板_ 以。

  而另一種觀點(diǎn)則認(rèn)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(diǎn), 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(rèn)為, 既然拖研的平板是作為檢具使用, 其精度等級(jí)_理應(yīng)比被檢平板高。

  還有一種觀 點(diǎn)認(rèn)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(duì)節(jié)距測(cè)量法進(jìn)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(cè)定規(guī)程）中的折中規(guī)定是: 對(duì)尺寸大于400X400毫米的零件平板, 允許用零級(jí)小平板 零級(jí)平尺檢定, 小平板長邊尺寸應(yīng) 不小于被檢平板對(duì)角線長度的一半, 平尺的長度應(yīng)不小于被檢平板對(duì)角線長度。1級(jí)平板用零級(jí)平板或零級(jí)平尺檢定,2級(jí)和3級(jí)平板用1級(jí)平板或1級(jí)平尺檢定。拖研后, 對(duì)接觸斑點(diǎn)的質(zhì)量,傳統(tǒng)上從來按每25x25毫米范圍內(nèi)的點(diǎn)數(shù)來評(píng)定。 不過,在這 問題上也有不同的看法:

  一 種觀點(diǎn)認(rèn)為, 按接觸斑點(diǎn)的 數(shù)來評(píng)定刮研表面的質(zhì)量,有其明顯的缺點(diǎn): 在刮研的后期階段, 需要花費(fèi)大量特別精細(xì)的勞動(dòng)把面積較大的點(diǎn)子挑開, 否則點(diǎn)數(shù)不能合格; 可是驗(yàn)收之后, 稍經(jīng)使用, 很多點(diǎn)子又會(huì)連成片.這并不影響使用, 反而對(duì)提高耐磨性有利。_是說,精刮階段所花費(fèi)的勞動(dòng), 從實(shí)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(yàn)接觸點(diǎn)數(shù), 而改為檢驗(yàn)接觸面積, 譬如英國平板標(biāo)準(zhǔn) （BS817/197 ）規(guī)定:AA級(jí)（約比我國零級(jí)高70% ） 和A級(jí)平板接觸斑點(diǎn)的 面積不低于20%,B 級(jí)平板不低于10%, 分布應(yīng)均勻。并要求接觸面積的百分?jǐn)?shù) 不應(yīng)高到 使工件引起研合的程度。 檢驗(yàn)的方法是用一 塊 劃有400個(gè)小 格的 50X50毫米的透明板, 估計(jì)每個(gè)小格中接出面積的百分?jǐn)?shù)（_之幾）然后加以平均，這種觀點(diǎn)認(rèn)為，若采用英國的評(píng)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(diǎn)認(rèn)為：由于在平板上測(cè)量工件時(shí)，工件或量具和平板接觸的面積往往會(huì)很小。因而_有效的控制檢驗(yàn)平板上每一小區(qū)域局部誤差。而接觸斑點(diǎn)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(píng)定,目前除英國平板標(biāo)準(zhǔn)中, 在已看到的其他國的平板標(biāo)準(zhǔn)中, 還都是仍采用按點(diǎn)數(shù)評(píng)定的方法。而英國標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)定方法, 在實(shí)際采用時(shí), 計(jì)算可能是比較繁瑣的; 還有如“ 接觸面積的百分?jǐn)?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(rèn)為, 至少在目前,在修訂我國有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 時(shí), 還沒有條件改用其他評(píng)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(diǎn)數(shù)來評(píng)定刮研表面的質(zhì)量, 

 以上是在目前的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)水平的情況下,有關(guān)重新評(píng)價(jià)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(jì)量總局正式頒布的（檢定規(guī)程）中的一些折中性辦法。準(zhǔn)確的結(jié)論是不可能有的, 不過從總的趨勢(shì)看, 隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展與普及, 三面互研法的作用事實(shí)上已在逐步減小。