CN112525137B - 一种平面度检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种平面度检测方法。针对现有平晶检测法存在的平晶易磨损、打表检测法存在的效率低、平面度测量仪器检测法存在的成本高及着色检查法存在的易划伤被检待检零件表面的问题，包括制造检测工具、配置着色剂、清洁着色表面、涂覆着色层及着色检查等步骤，本发明基于着色方法在被检待检零件与检查平台上存在0.002～0.003mm的油膜，着色简单且不易划伤待检零件被测平面，适用于粗糙度Ra1.6以下，公差0.01以内的平面检测。

Description

一种平面度检测方法

技术领域

本发明提供一种平面度检测方法。

背景技术

平面度的检测方法通常有平晶检测法、打表检查法、仪器检查法及红丹粉着色检查法。平晶检测法适用于表面粗糙度Ra0.2以下，平面度公差0.002以内的平面检测；打表法检查法适用于平面度公差要求不小于0.005的平面；仪器检测法适用的平面度测量范围取决于仪器的精度；红丹粉着色检查一般用于检测刮研平台的精度，根据每平方毫米上的接触点数判定Ⅰ级或Ⅱ级。上述平面度的检测方法均存在一定的问题，如平晶检测法中平晶容易磨损，报废和返修率高；打表检测平面度的方法测量效率低；平面度测量仪器检测成本较高；红丹粉着色检查法不适合用镁铝合金材料零组件的检查，极易划伤待检零件被测平面，造成待检零件报废。

发明内容

针对现有平晶检测法存在的平晶易磨损、打表检测法存在的效率低、平面度测量仪器检测法存在的成本高及着色检查法存在的易划伤被检待检零件表面的问题，本发明提供一种平面度检测方法，基于着色方法在被检待检零件与检查平台上存在0.002～0.003mm的油膜，着色简单且不易划伤待检零件被测平面。适用于粗糙度Ra1.6以下，公差0.01以内的平面检测。

本发明的技术方案是提供一种平面度检测方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1、制造检测工具：

所述检测工具包括检测平台与对研平台；

所述检测平台包括平台及与平台固连的手柄；材料选用硬度为HB170～220的铸铁，采用刮研工艺制造；

所述对研平台的平台表面面积小于检测平台的平台表面面积；材料选用硬度为HRC50～55碳素工具钢，采用磨削后研磨工艺制造；

步骤2、配置着色剂：

将一定体积比的蓖麻油与普鲁士蓝混合，搅拌均匀后，确保提起搅棒着色剂呈线性流淌，混合均匀后放在避光玻璃瓶中，密封，静置半小时以上，确保普鲁士蓝完全与蓖麻油溶解；

步骤3、清洁着色表面：

清洁检测平台：使用天然油石去除检测平台的平台上存留的微小颗粒，然后用干净绸布或棉花沾工业酒精或丙酮擦试平台，直至擦拭后的绸布或棉花没有污物为止；

清洁对研平台：首先触摸对研平台表面光滑无毛刺，然后使用干净绸布或擦拭纸沾工业酒精或丙酮擦试对研平台表面，直至对研平台表面干净；

清洁待检零件被测平面：首先触摸待检零件被测平面光滑无毛刺，然后使用干净绸布沾工业酒精或丙酮擦试待检零件被测平面，直至待检零件被测平面干净；

步骤4、涂覆着色层：

步骤4.1、用搅棒搅拌着色剂至均匀后沾取着色剂，线性流淌至检测平台；使用对研平台将着色剂涂抹均匀，擦去对研平台四周多余的着色剂，对研，直至至有一层油膜浮着在检查平台上，且对研平台四周没有多余的着色剂溢出，则认为着色层厚度合适，停止对研；

步骤4.2、将待检零件的被测平面与涂覆着色层的检测平台贴合，按压待检零件左右旋转多次；

步骤5、着色检查：

观察待检零件的被测平面，若被测平面100%着色，则表示被测平面的平面度在0.01以内；如着色有间断，则表示平面度不合格。

进一步地，为了使对研平台在着色平台上沿某一方向对研过去，能够形成比被测零件面积大的区域，对研平台的表面积要大于等于被测零件的面积或对研平台的对研轨迹形成的面积比被测零件面积大。

进一步地，步骤1中：

检测平台的粗糙度为Ra0.05；平面度使用标准平台检测，在每边为25mm平方范围内不少于25点；

对研平台的平面度为0.001，粗糙度为Ra0.05。

进一步地，为了量化着色剂用量，在能够接受的时间范围内完成对研工作，在250X250平方毫米的面积上的参考用量为搅棒的直径为5mm，沾取深度为10～15mm，线性滴落在平台上。

进一步地，为了均匀着色，步骤4.2中按压待检零件左右旋转至45°方向，不少于4次。由于着色平台上的油膜少，镁合金材料轻，靠自重不能着色，因此需要用手轻按压零件左右旋转不少于4次，由于中间有一层油膜存在，不会划伤零件表面。

进一步地，着色剂中蓖麻油与普鲁士蓝的体积比为4:1。

进一步地，为了保持零件的清洁度，防止着色剂干涸和浮着灰尘，检查完成后，将待检零件着色表面擦拭干净，并用干燥空气吹干。

本发明的有益效果是：

1、本发明基于着色方法在被检待检零件与检查平台上存在0.002～0.003mm的油膜，着色简单且不易划伤待检零件被测平面，适用于粗糙度Ra1.6以下，公差0.01以内的平面检测。

2、测量成本低，效率高；

本发明利用自制的检验工具，即可快速经济的获得平面度公差0.01是否合格的结论，适用于粗糙度值小于Ra1.6的表面。

3、本发明平面着色检查可以直观限制被测平面高低点的范围，便于找到加工改进方法。

4、适用范围广；

本发明方法还能直观检测孔、槽等边缘的平面度情况，这是打表检测及仪器检测不易检测的地方。

附图说明

图1为实施例中检测平台示意图；其中a为主视图，b为俯视图；

图中：1-手柄，2-平台；

图2为实施例中对研平台示意图；其中a为主视图，b为府视图；

图3为对研后带有着色剂的检验平台；

图4为完成对研操作后对研平台的着色情况示意图；

图5为三坐标计量结果平面度公差为0.01mm的零件着色情况；

图6为平面磨削三坐标计量平面度公差为0.014mm的着色情况；

图7a为直径为78mm偏心表面的经过外圆磨床靠磨端面后，三坐标计量平面度公差为0.01mm的着色情况；

图7b为直径为56mm偏心表面的经过外圆磨床靠磨端面后，三坐标计量平面度公差为0.01mm的着色情况；

图8为平面铣削三坐标计量平面度公差为0.10mm的着色情况；

图9为盘铣刀飞面三坐标计量平面度公差为0.01mm的着色情况。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步地描述。

利用本发明方法能快速经济的获得平面度公差0.01是否合格的结论，适用于粗糙度值小于Ra1.6的表面，本实施例具体通过下述步骤实现：

Ⅰ、采用研磨、磨削及高精度铣削的方法获得被测平面平面度公差为0.01，表面粗糙度为Ra1.6～ Ra0.2的待检零件。

Ⅱ、制造检测工具：包括检测平台与对研平台；

如图1所示，本实施例检测平台包括平台及固定在平台相对两边的手柄，材料选用铸铁，刮研工艺制造，硬度为HB170～220，按照1级检验平台标准验收。粗糙度Ra0.05，平面度：使用标准平台检测，在每边为25mm平方范围内不少于25点。

如图2所示，本实施例对研平台为具有倒角的立方体平台，材料选用碳素工具钢，磨削后研磨工艺制造，硬度为HRC50～55，平面度为0.001，粗糙度为Ra0.05。

对研平台面积允许小于待检零件被测平面的面积，（但要求对研时对研平台运动平稳，对研轨迹形成的面积大于零件被测表面的面积）最好大于等于被测平面面积，小于检测平台的平台表面面积。

Ⅲ、配制着色剂：蓖麻油与普鲁士蓝体积比=4:1，混合后放在棕色避光玻璃瓶中，搅拌均匀，盖上密封盖，静置至少半小时后方可使用，使用前重新搅拌均匀着色剂，使用后需密封放置。

Ⅳ、具体着色过程如下：

1、清洁着色表面；

检测平台的清洁：使用天然油石去除平台上存留的微小颗粒，然后用干净绸布或棉花沾工业酒精或丙酮擦试平台，直至擦拭后的绸布或棉花没有严重污物，平台干净为止。

对研平台的清洁：首先用手触摸对研平台平面光滑无毛刺，然后使用干净绸布沾工业酒精或丙酮擦试平面，直至平面干净。

待检零件被测平面的清洁：首先用手触摸零件被测平面光滑无毛刺，然后使用干净绸布沾工业酒精或丙酮擦试零件被测平面，直至零件被测平面干净。

2、涂覆着色层；

用直径约5mm的搅棒，取10～15mm的深度沾取着色剂，线性流淌至停滞滴漏为一滴，参考用量：250mmX250mm的面积上1滴，使用对研平台将着色剂均匀涂抹在250mmX250mm的平台上，擦去对研平台四周多余的着色剂，对研至有一层薄的油膜浮着在检查平台上，且对研平台四周没有多余的着色剂溢出，则判断着色剂的涂层厚度合适，如图3所示，图4为完成对研着色操作的对研平台着色情况。

3、着色检查；

将待检零件被测平面与涂覆着色层的检测平台贴合，用手按压零件左右旋转约至45°方向，不少于4次，拿起零件，被测平面100%着色，则表示平面度在0.01以内。如着色有间断，则表示平面度不合格。图5是三坐标计量结果平面度公差为0.01mm的零件着色情况。该零件外廓尺寸约为：φ203Xφ149X8。

4、着色层的去除

检查完成后，将零件着色表面擦拭干净，并用干燥空气吹干。

图6、图7a、图7b、图8、图9分别为针对不同零件的平面度检测，如图6，为φ120X6的圆盘，平磨两端面均匀去余量磨削后，三坐标测得平面度公差0.014，着色检查后着色率分布情况如图所示。

图6属薄盘类零件，薄盘类零件磨削基准面存在微观变形，磁力平台的吸附作用将基准面吸附贴合在工作台上，松开零件后，零件恢复自然状态，没有着色的部分显示了被测表面的低点，在基准面平整的情况下，磨削加工精度能够保证平面度公差0.01，如果磨削基准面好的情况下，平面度公差就能保证0.01，在此显示着色检查的重要性。采用本发明平面度检测方法，从着色的情况看，如果三坐标测量踩点数量增多，测得的平面度公差也许会大于0.014。

图7a与图7b为直径为78mm及直径为56mm的偏心表面经过外圆磨床靠磨端面后，三坐标测得平面度公差均为0.01，采用本发明平面度检测方法，着色检查如图所示着色率100%。

图8为壳体铣削表面，面积196X130，中间2处φ70孔，三坐标测得平面度公差0.1，着色检查情况如图所示。采用本发明平面度检测方法，着色显示中间高，四周低，此壳体的着色表面使用棒铣刀一刀一刀加工，整个表面会产生接刀痕，加工除去大余量后的加工应力较大，被测表现形成弓起变形，着色显示壳体端面中心比周围高大约0.1mm。

图9为飞刀铣削表面，面积约为96X70，三坐标测得平面度公差0.01，刀口尺显示透光不均匀，采用本发明平面度检测方法，着色检查情况如图所示，未着色部分显然比着色部分低，虽然平面度公差测量合格，实际这样的表面不能满足组件的密封要求，因此着色检查平面度比三坐标测量质量更可靠。并且，三坐标测量踩点是在整个表面采集适当的点数，设备自动评价平面度公差，测量踩点位置及数量对评价结果影响较大，本发明平面度检测方法一目了然就能找到平面的低点，检测效率高。

Claims (7)

1.一种平面度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、制造检测工具：

所述检测工具包括检测平台与对研平台；

所述检测平台包括平台及与平台固连的手柄；材料选用硬度为HB170～220的铸铁，采用刮研工艺制造；

所述对研平台的平台表面面积小于检测平台的平台表面面积；材料选用硬度为HRC50～55碳素工具钢，采用磨削后研磨工艺制造；

步骤2、配置着色剂：

将一定体积比的蓖麻油与普鲁士蓝混合，搅拌均匀后，确保提起搅棒着色剂呈线性流淌，混合均匀后放在避光玻璃瓶中，密封，静置半小时以上，确保普鲁士蓝完全与蓖麻油溶解；

步骤3、清洁着色表面：

清洁检测平台：使用天然油石去除检测平台的平台上存留的微小颗粒，然后用干净绸布或棉花沾工业酒精或丙酮擦试平台，直至擦拭后的绸布或棉花没有污物为止；

清洁对研平台：首先触摸对研平台表面光滑无毛刺，然后使用干净绸布或擦拭纸沾工业酒精或丙酮擦试对研平台表面，直至对研平台表面干净；

清洁待检零件被测平面：首先触摸待检零件被测平面光滑无毛刺，然后使用干净绸布沾工业酒精或丙酮擦试待检零件被测平面，直至待检零件被测平面干净；

步骤4、涂覆着色层：

步骤4.1、用搅棒搅拌着色剂至均匀后沾取着色剂，线性流淌至检测平台；使用对研平台将着色剂涂抹均匀，擦去对研平台四周多余的着色剂，对研，直至有一层油膜浮着在检查平台上，且对研平台四周没有多余的着色剂溢出，则认为着色层厚度合适，停止对研；

步骤4.2、将待检零件的被测平面与涂覆着色层的检测平台贴合，按压待检零件左右旋转多次；

步骤5、着色检查：

观察待检零件的被测平面，若被测平面100%着色，则表示被测平面的平面度在0.01以内；如着色有间断，则表示平面度不合格。

2.根据权利要求1所述的平面度检测方法，其特征在于：对研平台的平台表面面积大于等于待检零件被测平面面积。

3.根据权利要求2所述的平面度检测方法，其特征在于，步骤1中：

检测平台的粗糙度为Ra0.05；平面度使用标准平台检测，在每边为25mm平方范围内不少于25点；

对研平台的平面度为0.001，粗糙度为Ra0.05。

4.根据权利要求3所述的平面度检测方法，其特征在于：在250X250平方毫米的面积上的参考用量为：搅棒的直径为5mm，沾取深度为10～15mm，线性滴落在检测平台上。

5.根据权利要求1-4任一所述的平面度检测方法，其特征在于：步骤4.2中按压待检零件左右旋转至45°方向，不少于4次。

6.根据权利要求5所述的平面度检测方法，其特征在于：蓖麻油与普鲁士蓝的体积比为4:1。

7.根据权利要求5所述的平面度检测方法，其特征在于：还包括步骤6、着色层的去除：检查完成后，将待检零件着色表面擦拭干净，并用干燥空气吹干。

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