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平面度的计算方法 平面度怎么测量

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按照JB/T4127.1——1999《机械密封技术条件》标准规定：密封端面平面度不大于0.0009mm，其表面必须光洁 。由于材料的不同，表面粗糙度(Ra)应小于:金属或硬质材料0.2μm，非金属或软质材料0.4μm 。
之所以要求这样高的平面度，是为了保证密封端面的泄漏量在允许范围内 。此外，减小表面粗糙度可使承载面积增加，从而增加机械密封的承载能力 。
一、刀口尺观察法
刀口尺的刀刃是一条标准直线，将其放于工件表面观察间隙大小及均匀性，可判断工作表面平面度情况（见图9-42），此法适用于工件平面度较差时，例如粗研工件的检查 。
二、研点法
研点法是在被检验工件表面上均匀涂上一层很薄的显示剂（如红丹粉），然后把标准平板放在被检工件表面上，平稳、均匀、前后左右移动，使平板与被检查平面对研，抬下平板，观察被检平面上研点数目多少和分布情况，研点数目越多、越密、越均匀，表示平面度越好 。
对于机械密封环，应当在摩擦副表面涂上红丹粉后，在检验板上均匀对研，观察接触情况，维修时常用动静环对研方法检验密封环平面度 。
【平面度的计算方法 平面度怎么测量】三、光干涉法测量平面度
按相关技术标准要求，常用光的干涉原理精确测量机械密封环表面的平面度情况 。
光的波长或频率在一定范围内能引起人们的视觉 。当光的振幅小时，光的强度(亮或暗的程度)变小，二者成正比关系 。当光线从同一点发出，并重合于空间之某一点，振幅发生变化而产生叠加现象 。如图9-43所示 。
图中a、b沿同方向进行传播，且由同一光源发出，周相相同，叠加后如c所示，振幅加大，故光强度较原来为大，看到的是亮光区域 。
图中a' 、 b’沿同方向传播，但其周相差180°，叠加后如c'所示，振幅互相抵消，故光强度变为零，看到的是暗光区域 。
当把同一点光发出的光波，分成两束很细的光波，就会出现光的干涉现象——亮光区域与暗光区域相互交错 。
以下介绍用光学平晶检测平面度的基本原理 。
平面平晶是用派利克斯玻璃、熔凝水晶或折光系数为1. 516的光学玻璃制造，使之成为具有平直工作端面的透明玻璃，按直径大小有60mm、80mm、100mm、150mm、200mm、250mm、300mm、500mm等 。它的精度为1级和2级两种;工作面的平面性很高，其偏差不超过0.03μm和0.1μm 。通常采用1级平晶测量密封环端面的平面度，平晶的直径应大于被测工件的外径 。
来自太阳的自然光实际上是由几种颜色组成，每一种代表一个不同波长的电磁波 。当自然光通过平晶射向被检表面发生光波干涉后，不同位置上会显示出几种颜色的干涉条纹(彩虹) 。用单色光源时产生的是明暗相间的亮带和暗带，非常清晰，可以看清干涉带，读数较准确 。单色光源一般为纳光灯 。
光波干涉检测法的原理：干涉条纹的形成，是由发自同一光源的两组光束经过不同的光程以后，又重新会聚而发生亮度增强和减弱的结果，这种光束亮度的加强和减弱就是光波的干涉 。
分析可知:
当两束光线的光程差δ是波长λ的整数倍时，干涉叠加后光强度增加，呈现亮光区 。
当两束光线的光程差是半波长的奇数倍时，干涉叠加后光强度变为零，呈现暗光区 。从波动学角度理论上可总结为
δ＝κλ……亮光区
?＝（2κ+1）λ/2……暗光区
利用光学平晶，放在被检的工件表面上，就会观察到光的干涉现象（图9-44） 。
当光线从A点发出，射人平晶B点，一部分光线在平晶下平面C点依CF方向反射;另一部分光线透过空气层，射至工件表面D点再反射，这两部分光线通过平晶中反射后，由于光程不同而发生干涉，其光程差为Δ为

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