铸铁平板接触点面积的像素检测法

　　在机械行业中,铸铁平板是进行工件检测或划线时作为基准平面使用的平面基准器具(也称平台),它广泛应用于国家计量检测部门和生产车间.它的制造品质直接影响工件的加工与检测质量.在铸铁平板的质量检测标准中有一项/接触点面积0指标,其检测方法及精度等级在标准JB/T7974-1999中已作详细规定(见表1).英国平板和平台标准规范中的规定与我国标准也基本相同.长期以来它对国内铸铁平板的制造与检测发挥了重要作用,但在应用中也暴露出一些问题.现在计算机技术的应用在各个领域如火如荼,各学科之间的相互渗透日趋深广,应用数字技术改进该标准提出的检测方法正是潮流所趋.通过对该标准及执行情况的分析、调查,综合应用机械、计算机、数理统计等学科领域的知识,我们研究出铸铁平板接触点面积的像素检测法.

　　1 现行标准存在的不足

　　目前各生产厂家对铸铁平板接触点面积精度等级的检测是根据JB/T7974-1999标准中提出的检测方法进行的.首先对被检铸铁平板涂色与基准平板对研,再凭肉眼观察平板上25mmx25mm面积内接触点的点数多少来评定平板接触点面积的精度等级.这种检测方法存在以下不足:

　　(1)铸铁平板上的接触点是用/涂色对研0方法产生的,各显点微观面积的大小悬殊很大,标准中又未对单点面积规定量值要求,故单位面积内接触点数的多少并不能表征实际接触面积大小.因此,采用点数多少来表征面积大小,本身不可能达到准确;

　　(2)凭肉眼观察接触点数目的多少来评定平板接触点面积精度等级,在生产实际中常常发生争议.为了解决争议,各厂家采用标准中接触点面积比率检定方法作为裁定标准以解决争议.由于各接触点边界形状极不规则,检测中全凭人的主观感觉估算接触点在单位方格里所占面积的比率,其检测结果全凭人的主观判断,很难保证获得准确的检测值.在实验室我们对同一块1级精度铸铁平板涂色对研后,按照JB/T7974-1999标准规定,在上面选取25mmx25mm的局部面积,让多名实验员依次对其进行数点,结果所得接触点的数目在18)21点之间各不相同.再用50mmx50mm范围内刻有2.5mmx2.5mm的400个小方格的透明板置于平板的相同部位,让多名实验员对其接触点进行面积估算,所得结果也在14)17%之间不一致.中国计量在线网发布的署名赵巧玲同志的论文,介绍所作两块平板接触点面积的检测试验,其中1号平板接触斑点为25)27,接触面积为20%左右;2号平板接触斑点为25)29,接触面积为10%左右.虽然二者接触斑点大致相同,但所测接触点面积相差甚远,分别为20%和10%.两实验说明:1)由于人为感官因素的不一致,往往检测结果因人而异,总是难以客观、准确地统一检定平板接触点面积的精度等级;2)在没有对单点面积量化规定的情况下接触点多少不能准确表征接触面积大小.通过对铸铁平板生产厂家的调查,这种情况在生产现场也常见不鲜.究其原因,无疑是铸铁平板接触点面积的检测方法不甚严谨和不够完善所致.现在计算机技术的发展为我们改进原检测方法提供了可行的条件.