线纹标准工作台的研制

　　线纹计量器具(包括钢卷尺、钢直尺等)主要用于工件几何尺寸的测量和最终产品的质量检验,其量值的准确与否直接影响到产品的加工精度和质量。因此,对线纹计量器具进行周期性的检定,以保证其准确度极为重要。此类的量值溯源工作在河南安阳钢铁公司原为空白,为满足公司生产经营的需要,完善计量检测体系,建立了线纹计量器具检定装置。

　　线纹标准工作台是整个检定装置的主要标准设备之一,其技术指标要求较高,体积庞大,对安装环境要求苛刻且购置费用极高。为增加适用性,节约资金,根据现在的实验室空间、环境条件进行了自行设计、制作。

　　1　检定台的设计

　　1·1　总体设计思想

　　针对安阳钢铁公司线纹量具的分类和实验室环境条件的限制等具体需求,在设计时充分考虑保证测量需求、便于操作(尤其是测量范围检定5m以下的线纹量具)、易于保养等原则,能够运用公司现有产品为制作原料,满足实验室空间和环境条件要求,进行合理设计,以达到测量准确、经济实用、解决生产急需的目的。

　　1·2　设计方案

　　设计依据:选用工作量最大、准确度要求最高的线纹量具之一钢卷尺作为实验对象,其示值检定的数学模型:

　　式中:Δα为被检钢卷尺与标准钢卷尺的膨胀系数之差, 1/℃;La为被检钢卷尺贴合在工作台上,在49N的拉力作用下的长度, m;Ls为标准钢卷尺贴合在工作台上,在49N的拉力作用下的长度, m;Δt为检定时环境温度与20℃之差,℃。

　　根据以上数学模型和线纹计量器具检定规程的要求,工作台结构及其技术指标必须满足相关要求。

　　(1)工作台基本结构组成

　　线纹标准工作台主要由以下四大部分组成:工作台主体;锁紧装置;调零机构;拉力装置。拉力装置包括脚踏升降板、滑轮机构等。工作台结构见图1。

　　(2)主要技术指标要求

　　工作台主体:直线度<0·3mm/m;工作面平面度<6μm;表面粗糙度Ra<0·2μm;最大挠度<1mm/5m。调零装置:纵向行程为10mm;左右摆动幅度<1°。拉力装置: (49±0·5)N;拉伸误差<0·966Lμm(L为钢卷尺的长度,单位为m)。

　　2　工作台的制作要点

　　2·1　工作台主体的制作

　　采用长5 200mm,宽10mm的槽型钢作主体支架,其具有硬度高、刚性强、不易变形的特性。但为防止其受自重力产生挠度变形,设计时增加了三角支撑架结构。根据贝塞尔最小变形原则,将两支撑点定位在距支架两端距离各为全长的2/9即大约1155mm处,保证了其变形最小。