什（shí）麽（me）是步距規？如何使用？
2013-5-11 來源： 作者：
1.步距（jù）規：
實物長度標準器（qì），由若（ruò）幹個量塊（通常白色陶瓷量（liàng）塊）按一定間隔排列在基體中組成。
2.用途：
校對激光幹涉儀（見8.1）、檢測數控機床（見8.2）、檢測坐標測量機（jī）（見（jiàn）8.3）及其（qí）它精密儀器。國家標準GB/T 16857-2-2006和國際標準ISO 10360-2:2009《坐標測量機的驗收檢測和複（fù）檢（jiǎn）檢測》都強烈推薦用步距規作為實物長度標準器用於檢測坐標測量機（jī）。步距規還是國（guó）際（jì）計量委員會互認（rèn）協議簽約國進行長度測量比（bǐ）對用的實物長度標準（zhǔn）器。
3.術語：（為陳述（shù）方便，本文所（suǒ）用術語（yǔ）與“機械（xiè）行業標準JB/T 10977-2010 步距規”有差異）
3.1零位測量麵（miàn）——標有“0”標記的測量麵；3.2基準麵——距零位測量麵較近的（de）基體端麵；3.3 測量線——通過零位測量麵（miàn）中心並（bìng）與（yǔ）基（jī）準麵垂直的直線；3.4步（bù）距——相鄰測（cè）量塊同向測量麵間距離的標（biāo）稱值（zhí）；3.5 工作尺寸——各測量麵與測量（liàng）線的交（jiāo）點距零位測量麵中心距（jù）離；3.6工作尺寸偏差——工（gōng）作尺寸與設計尺（chǐ）寸之差；3.7工作尺寸極限（xiàn）偏差——工作尺（chǐ）寸偏差的允（yǔn）許範圍；3.8量麵平行度——測量麵中心區（以量麵中心為中心，邊長（zhǎng）4mm正方形（xíng）內）各點與基準麵距離的最大值與最小值之差（chà）；3.9穩定性——相對於上一次校準，工作尺寸的變化。步距規因（yīn）意外跌落、衝擊、碰撞及好奇者（zhě）人為扳扭量塊等意外影響，會引起工作尺寸變（biàn）化，這變化難以發現，屬“內傷”，足以使步距（jù）規喪失原有精（jīng）度。使用者需高度重視和（hé）防範上述意外影響！安一公司專利“帶護（hù）欄步距規”可大大減少外力的不良影（yǐng）響，穩定性高，值得推廣。
4.結構（gòu）型式：
步距規按測量塊間有無研合墊塊分為（wéi）研（yán）合型和非研（yán）合型，研合（hé）型精度較高；按測量塊是否凸出（chū）基體之外分為外凸型和內（nèi）凹型，外凸型使用方便，但穩定性差；內（nèi）凹型（xíng）穩定性好，但（dàn）使用欠方便；三豐公司步距規屬外凸研合型，優點精度高、使用方便，缺點穩定性差。KOBA公（gōng）司步距規（guī）屬內（nèi）凹非研合型，優點穩定性（xìng）好，缺點工作尺寸偏（piān）差大、使用欠方便。安一公司步（bù）距規除外（wài）凸研合型、內凹（āo）研合型（優點精度高、穩定性好，缺點使（shǐ）用欠方便）外，新增安一專利結構“帶護欄步距規”。該步距規精度高、穩定（dìng）性好、使用方便，很受用戶歡迎。
5.高精度步距規：
工作尺寸極限偏差較小的步距規。參考三豐公司2010年產品樣本：工（gōng）作（zuò）尺寸1000mm，極限偏差±2.5μm；工作尺寸600mm，極限偏差±1.8μm；工作尺（chǐ）寸300mm，極限偏差（chà）±1.2μm等步距規。日本三（sān）豐公（gōng）司高精度步距規和（hé）安一公司1級步距規按此此要求（qiú）。
檢測坐（zuò）標測量機和（hé）高檔數控機（jī）床（chuáng）應使用高精度步（bù）距規。
6.步距規的校準：
須（xū）由經權威計（jì）量機構認證具有資格的單位進行校準。例如安一高精度（dù）步距規，規格1000mm編號FE31001，2010年6月經中國計量科學研究院校準，全程工作尺寸偏差不超過±0.6μm，校準結果不確定度U=(0.2+0. 5L)μm，（k=2），（L——工作尺寸 單位（wèi）m）；規格1000mm編號FK31001，2010年11月經德國DKD-K-44301 校準，全程工作尺寸偏差不超過±0.46μm，不確定度為U=(0.10+0. 50L)μm，（k=2），（L——工作（zuò）尺寸（cùn） 單位m）。2012年開始，不（bú）確（què）定度可升級為U=(0.10+0. 30L)μm，（k=2），同時檢測步距規（guī）的線性熱膨（péng）脹係數（shù），不確定度U=0.05*10-6K-1。
7.注意事（shì）項：
輕拿輕放（fàng），防止（zhǐ）碰撞；切勿拆卸，不可重裝；定（dìng）期校準，專人護防。手（shǒu）套口罩，隔熱重要（yào）。
8. 使用方法：
認真閱讀說明書，牢記注意事項，查閱（yuè）檢驗報告，反（fǎn）複（fù）核對誤差方向和大小。應用舉例（lì）如下：
8.1校對激光幹涉儀：現場檢測數控機床精（jīng）度，單獨使用激光幹涉（shè）儀（yí）不夠準確，應先用步距規校（xiào）對激光幹涉儀，步驟如下：8.1.1將步距規置於機床工作台上，使與選定導軌平行；8.1.2將裝有杠杠千分表（分辨力1μm，重複性0.2μm，以下（xià）簡稱“表”）的磁（cí）力表座吸附在主軸頭架上；8.1.3將（jiāng）激光幹涉儀材料溫度傳感器吸附在步（bù）距規兩端；8.1.4使表測頭與（yǔ）步距規零位測量麵中心區接觸並壓縮約15μm，並使指針回零；8.1.5把步距規當做被檢（jiǎn）測對象，從零位工作麵開始檢測：移出表測頭，按選定（dìng）的長度（應（yīng）為步距的整（zhěng）數倍）移動工作（zuò）台；微調工作（zuò）台使表針回零，記錄激光幹（gàn）涉儀檢測結（jié）果。如此操作，直（zhí）至檢（jiǎn）測完畢；8.1.6檢測結果與步距（jù）規（guī）工作尺寸之（zhī）差，就是激光幹涉（shè）儀的測量誤差。按激光幹（gàn）涉儀（yí）使用說明，調整有關參數,修正測（cè）量誤差；8.1.7用修正後的激光幹（gàn）涉儀再次檢測（cè）步距規（guī），直至其檢測（cè）結果與步距規工作尺寸一致。
8.2檢測數控機床
a）檢導軌直線（xiàn）度分量：將步距規沿導軌某一（yī）側（如左側）置於（yú）工作台上，操作見8.1.1、8.1.2、8.1.4、8.1.5。再將步距規沿（yán）導（dǎo）軌另一側（右側）置於工作台上，重複操作見8.1.1、8.1.2、8.1.4、8.1.5。兩次檢測結果之差（chà）值，即為該導軌直線度的（de）水平分量對機（jī）床定位精度的影響；將步距規用等高塊墊高沿導軌置於工作（zuò）台上，操作見（jiàn）8.1.1、8.1.2、8.1.4、8.1.5，其（qí）檢測結果與墊高前的檢（jiǎn）測結果之差，即為該導軌直線度垂直分量對機床定位精度（dù）的影響。導軌直線度不僅（jǐn）是出廠前的（de）導軌加工（gōng）精度，還包含運輸震動和安裝調試過（guò）程對導軌直線度的（de）綜合影（yǐng）響。上述檢測方法從（cóng）使（shǐ）用者角度反映出該數控機床坐標定位係統精度對加工精度的可能影響。
b）檢（jiǎn）坐標定（dìng）位測量係統精度：數控機床的坐（zuò）標定位測量係統是數控機床的重要組成部分，一般由光柵尺測量裝置組成。用激光幹（gàn）涉儀檢測數控機床坐標（biāo）定位測量係統的精度（參見國家計量檢定規程 JJF 1251-2010 坐標定位測量係統校準規範），實際上是檢測光柵尺測量裝置的精度。有兩個重要因素（sù）使得現場用激光幹涉儀（yí）檢測的結果（所有檢測結果都是將現場檢測量（liàng）修正（還原）到標準溫度20℃時應有的結果）不夠準確。一是光柵尺的實際溫度測不準，因為激光幹涉儀的材料（liào）溫度傳感器（qì）無法帖附在有（yǒu）防護罩殼包（bāo）圍（wéi）的光柵尺上，隻能帖附在附近其它部件上；二是光柵尺的熱膨脹係數難以準（zhǔn）確給出（光柵尺廠家給出的數據（jù）多是近似（sì）值）。此外，其它因素如溫度波動難（nán）以達到規定要求（國家計（jì）量檢定規程（chéng） JJF 739-2005 激光幹涉儀 對溫（wēn）度（dù）波（bō）動要求小於0.2℃每小時和0.01℃每2分鍾），加上氣壓、氣流擾動、振動、二氧（yǎng）化碳含量（liàng）等（děng）綜（zōng）合影響，就（jiù）使得激光幹（gàn）涉儀現（xiàn）場檢測的最大（dà）誤差往（wǎng）往超過±1.5μm的技術要求。如果事先用步（bù）距規對激光幹涉儀進行校對，然後再用校（xiào）對過的激光幹涉儀檢（jiǎn）測數控（kòng）機床坐標定位測量係統的精度，其測（cè）量準確度會有很大提高（具體操（cāo）作見（jiàn）8.1）。步距規（guī）精度越高（gāo），操作越仔（zǎi）細，校對的結果就會越好。可見，高檔數控機床坐標定位測量係（xì）統的檢測，離不開高精度步距規。
8.3檢（jiǎn）測坐標測（cè）量機
檢測（cè）坐標（biāo）測量機除用步距（jù）規，還應配以（yǐ）可傾斜放置步距規的專用支架。按國家國家（jiā）標準“GB/T 16857-2-2006坐標測（cè）量機的驗收檢測和複檢檢（jiǎn）測”和“國家計量技術規範JJF 1064-2004 坐標測量機校準規範”有關規定（dìng）進行操作，此文不在贅述。
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