正多面棱体(简称棱体)是一种高精确度的角度计量标准器具,是以各相邻工作面法线间的夹角为等值测量角,并具有准确角度量值的正多边形的角度标准器具。棱体与自准直仪(准直仪或光电自准直仪)配合,用来检定圆分度仪器的分度误差。在机械加工和精密测量中常用于角度分度或定位。
正多面棱体作为角度计量标准器具。它主要用于检定光学分度头、分度台、测角仪等圆分度仪器的分度误差,在高精度的机械加工中或测量中也可以作为角度的定位基准。随着圆分度技术的发展,正多面棱体已从单一的偶数面(如12、24面等),发展到具有综合功能的奇数面(如17、23面等),前者的工作角为整度数,它用于检定轴系中圆分度器具的大周期误差,还可以进行对径测量;而后者的工作角为非整度数,它可以综合检定轴系中圆分度器具的大周期误差和测微器的小周期误差,能准确地确定轴系中圆分度器具的不确定度。
一个棱体的工作面总数能等分360°成整度数的称为“整度数正多面棱体”,用于整度数误差的检定,常用的有4、8、12、24、36、72面等不同规格。棱体的工作面总数对360°不能整分的称为“非整度数正多面棱体”,用于整度数误差和细分误差的综合检定,常用的有17面(相邻角为21°10′35.3″)和23面(相邻角为15°39′7.8″)等不同规格。
棱体主要根据其工作角的测量不确定度以及工作角的偏差进行等、级划分,分为一等,二等,三等,四等(对应00级,0级,1级,2级),同时棱体各等级对棱体工作面平面度和其他性能也有相应的要求。
棱体为金属材料制造,材料是GCr15高碳铬轴承钢;经过淬火加低温回火后具有较高的硬度、均匀的组织、良好的耐磨性、高的接触疲劳性能。
技术指标 Technical Indicators
1、外圆直径: φ80-φ150mm;
2、棱体厚度:17-20mm;
3、回转中心孔径: φ25mm;
4、材 料:GCr15;
5、硬 度:HRC62—65;
6、工作面平面度: 0级(二等):≤0.03um;
1级(三等):≤0.05um;
2级(四等):≤0.1um;
【定制00级(一等):≤0.02um;】
7、基准面平面度: 0级(二等):≤1um;
1级(三等):≤1.5um;
2级(四等):≤1.5um;
【定制00级(一等):≤1um;】
8、工作面对基准面的垂直度:0级(二等):≤±10″;
1级(三等):≤±15″;
2级(四等):≤±20″;
【定制00级(一等):≤±5″;】
9、工作面表面粗糙度:Ra≤0.025um;
10、基准面表面粗糙度:Ra≤0.05um;
11、上表面与基准面平行度: 2um;
12、工作角偏差: 0级(二等):≤±1″;
1级(三等):≤±2″;
2级(四等):≤±5″;
【定制00级(一等):≤±0.5″;】
13、工作角测量不确定度:0级(二等):≤0.3″;
1级(三等):≤0.5″;
2级(四等):≤1.0″;;
【定制00级(一等):≤0.2″;】
14、工作面有效工作面积:S≥φ15mm的圆面积(或15mm*15mm或D15mm的圆面积);
标准棱体参数对照表
名称 | 型号 | 规格 | 精度 | 工作角制造偏差 | 外接圆直径 | 工作面平面度 | 工作面与定位面垂直度 | 工作面表面粗糙度Ra |
8面棱体 | LT-8 | 8面 | 0级 | ±1″ | Φ80mm | 0.03μm | ±10″ | ≤0.025 |
I级 | ±2″ | 0.05μm | ±15″ | |||||
12面棱体 | LT-12 | 12面 | 0级 | ±1″ | Φ100mm | 0.03μm | ±10″ | ≤0.025 |
I级 | ±2″ | 0.05μm | ±15″ | |||||
17面棱体 | LT-17 | 17面 | 0级 | ±1″ | Φ100mm | 0.03μm | ±10″ | ≤0.025 |
I级 | ±2″ | 0.05μm | ±15″ | |||||
23面棱体 | LT-23 | 23面 | 0级 | ±1″ | Φ120mm | 0.03μm | ±10″ | ≤0.025 |
I级 | ±2″ | 0.05μm | ±15″ | |||||
24面棱体 | LT-24 | 24面 | 0级 | ±1″ | Φ120mm | 0.03μm | ±10″ | ≤0.025 |
I级 | ±2″ | 0.05μm | ±15″ | |||||
36面棱体 | LT-36 | 36面 | 0级 | ±1″ | Φ150mm | 0.03μm | ±10″ | ≤0.025 |
I级 | ±2″ | 0.05μm | ±15″ |
用户可根据工作需要从“标准棱体参数对照表”中选择所需要的棱体,用户还可以根据需要定制各种精度、各种外形尺寸、各种面数的多面棱体。
注意事项 Precautions
棱体一般要与自准直仪配合使用。以自准直仪的光轴模拟工作面的中心法线。
由于棱体存在着工作面平面度误差和工作面与定位面的垂直度误差,为了保障精度,在使用棱体时,请注意以下几方面的安装调整。
1. 棱体的回转中心应与被测装置的回转中心尽可能重合,高精度检测时应小于0.02mm。
2. 自准直仪的光轴应垂直于被测装置的回转的轴线,并应尽量通过回转轴线。
3. 自准直仪视场中的刻度方向(即敏感方向)应垂直于被测装置的回转轴线。
保养维护 Maintenance
1. 使用棱体前,用航空洗涤汽油将棱体工作面上油污清除,然后用干净的稠布或麂皮擦干净。
2. 使用棱体过程中,应戴汗布手套,轻拿轻放,避免手接触工作面。
3. 清洗棱体禁止使用酒精等有机溶剂,因其会吸附空气中水分,腐蚀棱体工作面。
4. 棱体应在干燥、清洁的环境中使用。
5. 使用棱体后应及时用航空洗涤汽油清洗擦净,放入干燥器内或油封存放在干燥处妥善保管,切勿碰撞、划伤及锈蚀。
6. 棱体在运输时,必须保障不受碰伤、雨淋、无腐蚀性物品及有害气体的侵蚀。