角尺检测方法与规范

角尺作为精密测量工具，其精度直接影响产品质量。规范的检测流程是确保测量结果可靠的关键。以下是角尺（主要指直角尺和组合角尺中的角度尺部分）的通用检测方法及注意事项：

一、 检测准备

  1. 环境要求：
    • 检测应在光线充足、清洁、无振动干扰的室内进行。
    • 室温应尽量保持稳定 (通常建议20±5°C)，被测角尺与标准器应在检测环境内恒温足够时间 (通常1小时以上/每100mm测量长度)。
  2. 工具与设备：
    • 标准平板： 具有足够的精度和平稳性（通常精度等级不低于0级）。
    • 标准量块： 用于辅助测量或构建标准角度（根据所需精度等级选择）。
    • 刀口尺/平尺： 用于检测工作面的直线度（通常精度等级不低于0级）。
    • 精密圆柱（或钢球）： 用于检测角度尺的角度值。
    • 直角尺检查仪（可选）： 专用设备，可高效检测直角尺的垂直度。
    • 塞尺： 用于测量间隙。
    • 放大镜或读数显微镜： 用于观察微小间隙和刻线。
    • 无腐蚀性清洁剂、脱脂棉、细软布： 用于清洁。
  3. 被测角尺准备：
    • 使用前，用无腐蚀性清洁剂和脱脂棉彻底清洁角尺所有工作面（测量面、基面）、侧面及非工作面，去除油污、灰尘。
    • 用细软布擦干，确保表面洁净、干燥、无毛刺。
 

二、 主要检测项目与方法

  1. 外观检查：

    • 目视检查角尺是否有锈蚀、磕碰、划伤、毛刺、裂纹等明显损伤。
    • 检查刻线、数字是否清晰、均匀、完整。
    • 检查是否有影响使用的其他缺陷。

  2. 工作面/测量面直线度检测：

    • 将角尺待测工作面轻轻放置在标准平板上。
    • 使用刀口尺（或平尺）的棱边，垂直于待测工作面，在其工作区域的不同位置（通常包括两端和中间）进行贴合观察。
    • 方法：
      • 透光法： 在均匀光源下，观察刀口尺棱边与角尺工作面之间的透光缝隙。缝隙应均匀且极其微弱。用塞尺测量最大缝隙值。
      • 塞尺法： 尝试将不同厚度的塞尺插入刀口尺棱边与角尺工作面之间的最大间隙处，刚好能塞入的塞尺厚度即为该位置的直线度偏差。
    • 判定： 直线度偏差应符合相应角尺精度等级的标准要求（通常非常微小，例如几微米）。

  3. 工作面/测量面平面度检测（适用于宽工作面）：

    • 将角尺待测工作面放置在标准平板上。
    • 遵循“三点支承”原则（通常利用角尺侧面的凸台或垫块），确保稳定。
    • 方法：
      • 塞尺法： 用塞尺测量被测工作面与标准平板之间的最大间隙（需避免角尺自身重量引起过大变形）。
      • 打表法（需要指示表）： 将指示表固定在表架上，测头垂直接触被测工作面，在平板表面平稳移动表架，观察在整个工作面范围内指示表的最大读数变化量。
    • 判定： 平面度偏差应符合相应角尺精度等级的标准要求。

  4. 直角尺垂直度检测（90°角偏差）：

    • 方法一：标准平板与圆柱角尺法（常用）：
      • 将直角尺长边（基座）的一个工作面（设为A面）紧贴一个更高精度的标准圆柱角尺（或方箱）的工作面，并一起放置于标准平板上。确保两者紧密、稳定贴合。
      • 使用指示表（如杠杆千分表），将其固定在表架上，测头垂直接触直角尺短边（测量边）的另一工作面（设为B面）的上部。
      • 沿标准圆柱角尺（或方箱）的工作面，在平板上轻轻移动整个组合体（或移动表架），使指示表测头在直角尺短边B面的顶端划过。
      • 记录指示表在整个移动过程中的最大读数差（Δ）。
      • 计算垂直度偏差： 垂直度偏差 δ ≈ Δ * (L / H)。其中： Δ 是指示表最大读数差（mm）， L 是直角尺短边的测量长度（mm）， H 是指示表测头划过的高度（mm）。通常测量时 H 会尽量接近 L。
    • 方法二：光隙法（适用于精度要求不高或宽座角尺）：
      • 将直角尺基座的一个工作面（A面）紧贴标准平板。
      • 抬起短边（测量边），使其工作面（B面）与标准平板之间形成一条窄缝。
      • 在均匀光源下，观察短边B面与标准平板之间的透光缝隙。缝隙应均匀且极其微弱。
      • 用塞尺测量最大缝隙值（δ）。
      • 判定： 该最大缝隙值 δ 近似等于短边测量长度 L 上的垂直度偏差。
    • 方法三：专用直角尺检查仪（高效精确）： 使用专门设计的检测仪器，可直接测量和显示垂直度偏差。
    • 判定： 计算或测量得到的垂直度偏差应符合直角尺相应精度等级的要求（常以微米或角秒为单位）。

  5. 角度尺角度值检测：

    • 方法：正弦规与量块法（高精度）：
      • 将角度尺的基面放置在正弦规的工作面上。
      • 根据被测角度值θ，计算所需量块组高度H：H = L * sinθ (其中L为正弦规两圆柱中心距)。
      • 将计算好的量块组垫在正弦规的一个圆柱下方，使正弦规工作面倾斜成理论角度θ。
      • 将角度尺的测量面贴紧正弦规工作面（或通过辅助工具如圆柱）。
      • 使用指示表打表测量测量面与辅助工具（或另一精密表面）的平行度（或间隙）。如果测量面与辅助工具平行（或间隙均匀），则角度值偏差很小。可以借助量块组微调垫高值H'使指示表读数变化最小或间隙均匀，根据实际H'计算实际角度值 θ' = arcsin(H'/L)，与理论值θ之差即为角度偏差。
    • 方法二：标准角度比较法：
      • 使用更高精度的标准角度块（或标准多棱棱体）作为基准。
      • 将被测角度尺的测量面与标准角度块的工作面紧密贴合（通常借助辅助圆柱或平台）。
      • 使用光隙法或塞尺法观察测量面之间或辅助圆柱与平台之间的间隙，判断角度偏差。
    • 判定： 测得的角度偏差值应符合该角度尺规格和精度等级的要求。

  6. 刻线宽度与清晰度检查：

    • 在良好光照下，借助放大镜或读数显微镜观察刻线。
    • 检查刻线是否清晰、均匀、无断线、毛刺。
    • 用读数显微镜测量刻线宽度，应符合制造要求（通常非常精细）。
 

三、 检测结果评定与处理

  1. 详细记录各项检测数据（外观描述、直线度偏差、平面度偏差、垂直度偏差/角度偏差、刻线情况等）。
  2. 将检测结果与角尺的规格、出厂精度等级或相关国家标准（如GB/T 6092-2004《直角尺》、GB/T 6315-2008《角度尺》）的要求进行对比。
  3. 判定：
    • 所有检测项目均符合要求的角尺，判定为合格，可继续使用。
    • 若关键项目（如垂直度、角度值、主要工作面直线度/平面度）超出允许公差，判定为不合格。不合格角尺应停止使用，进行维修（若可修复且经济）或报废。
    • 对于轻微超差或非关键项目超差的角尺，可根据实际情况降级使用或限制使用范围，并明确标识。
  4. 对合格角尺应粘贴有效标识，注明检测日期、有效期及检测人员（或部门）。不合格角尺应有明确标识隔离存放。
 

四、 安全与注意事项

  1. 轻拿轻放： 角尺（特别是高精度角尺）属于精密量具，严禁磕碰、掉落，以防变形或损坏。
  2. 防锈防污：
    • 操作时必须戴干净手套，避免汗渍、指纹腐蚀工作面。
    • 使用后及时清洁、涂覆防锈油，存放在干燥、无腐蚀性气体的专用盒内。
  3. 正确使用： 测量时用力要均匀、适当，避免过大的测量力导致角尺变形或被测件变形。确保被测面与角尺工作面清洁并完全贴合。
  4. 温度恒定： 温差是影响精度的重要因素，检测前必须保证角尺、标准器、环境充分恒温。
  5. 定期检测： 角尺应按照规定的周期（根据使用频率和环境确定）进行周期检定/校准，确保其精度持续可靠。
 

五、 维护与保养

  1. 日常清洁： 每次使用后，用干净软布擦拭干净。若沾有油污，用无腐蚀性清洁剂清洗后立即擦干并涂薄层防锈油。
  2. 定期检查： 定期进行简单的功能性检查（如外观、基本贴合）。
  3. 妥善存放： 存放于专用盒内，置于干燥、恒温、无振动的柜架中，避免叠压和接触腐蚀性物质。
  4. 避免非测量用途： 严禁将角尺当作扳手、锤子或其他工具使用。
 

通过遵循以上严格的检测流程、评定标准、安全规范和保养要求，可以有效确保角尺的测量精度，为产品质量控制提供可靠的基础保障。精准的量具是质量的眼睛，规范的操作是精度的基石。