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BS 05204——平尺（直规）规范标准系列
Specification for Straightedges — Cast Iron (Bow Shaped and I-Section) and Steel or Granite (Rectangular Section)
📏 BS 5204 是英国标准学会（BSI）为工程师精密测量设备中的平尺（直规，straightedge）制定的规范标准系列，由两部分组成：BS 5204-1:1975 与 BS 5204-2:1977。该系列是原 BS 818《铸铁平尺（弓形与工字形）》及 BS 863《矩形截面钢制平尺》公制化的产物，取代了上述被撤销的旧标准，为机床检验、几何测量、刮研与装配提供基准平直的计量工具。
💡 平尺是几何量测量的”一把尺子”：它本身提供一条理想的直线基准，用于直线度、平面度检验与刮研平板比对。BS 5204 系列正是为这一基础工具规定了材料、尺寸、公差与检验方法。
一、标准系列概述 📌
BS 5204 系列由机械工程工业标准委员会（Mechanical Engineering Industry Standards Committee）负责制定，是工程师精密测量设备系列标准的一部分，其制定旨在将原英制单位标准改为公制（SI）单位。BS 818 于 1938 年首次发布时只覆盖弓形平尺，1963 年修订时纳入工字形平尺，后被撤销；BS 863《矩形截面钢制平尺》亦被撤销。
系列两部分的分工：
- BS 5204-1:1975——铸铁平尺（弓形与工字形）：规范（Cast iron straightedges, bow shaped and I-section）。
- BS 5204-2:1977——矩形截面钢制或花岗岩平尺：规范（Steel or granite straightedges of rectangular section）。
两份标准均整合了第 1 号修正案，并于 2012 年 2 月获确认（Confirmed）继续有效。参与制定的机构包括工程师咨询协会、英国液压设备制造商协会、机械工程师学会、生产工程师学会、国防部、国家工程实验室、机床贸易协会等众多行业组织。
二、系列构成与适用范围 📋
| 分部 | 年份 | 主题 | 材料 | 适用尺寸 |
|---|---|---|---|---|
| BS 5204-1:1975 | 1975（2012 确认） | 弓形与工字形平尺 | 普通铸铁与合金铸铁 | 多种长度规格，见表 3、表 4 最小总体尺寸 |
| BS 5204-2:1977 | 1977（2012 确认） | 矩形截面平尺 | 钢或花岗岩 | 1 m 及以上长度需规定支承点 |
BS 5204-1 覆盖弓形（bow shaped）与工字形（I-section）截面铸铁平尺，规定了材料（第 4 章）、长度（第 5 章）、总体特征（第 6 章）、精加工（第 7 章）、工作表面平面度（第 8 章）、深度一致性（第 9 章）、侧面平面度（第 10 章）与工作表面和侧面的垂直度（第 11 章）等要求。BS 5204-2 覆盖矩形截面钢制或花岗岩平尺，规定了材料与制造（第 4 章）、推荐尺寸与设计（第 5 章）、精加工（第 6 章）、1 m 及以上平尺的支承点（第 7 章）与精度（第 8 章）等要求。
⚠️ 平尺的精度在很大程度上取决于支承方式。支承点位置不当会引起自重挠曲，使实测值失真。标准为此专门规定了 1 m 及以上平尺的支承点位置（BS 5204-2 表 5 给出最佳支承位置）。
三、关键技术要求 🔩
3.1 铸铁平尺（BS 5204-1）
BS 5204-1 对弓形与工字形铸铁平尺提出了系统的技术要求：
- 材料：推荐采用附录 C 给出的普通铸铁与合金铸铁的化学成分及热处理方式，以保证尺寸稳定性与耐磨性。
- 工作表面平面度：表 1 给出不同长度平尺工作表面平面度公差。
- 深度一致性：表 2 给出弓形平尺工作表面与支承脚面之间深度公差、工字形平尺工作表面深度均匀性公差。
- 垂直度与侧面：规定工作表面与侧面的平面度、垂直度要求（第 10、11 章）。
- 标识与防护：规定标记（第 12 章）、防气候条件保护（第 13 章）与箱体（第 14 章）。
标准附录 B 还给出了铸铁平尺的推荐检验方法（含倾斜法检验），附录 A 给出平尺的最小总体尺寸。
3.2 钢制或花岗岩平尺（BS 5204-2）
BS 5204-2 针对矩形截面钢制与花岗岩平尺：
- 材料与制造：规定钢与花岗岩平尺的材料与制造要求（第 4 章）。
- 推荐尺寸与设计：表 1 给出最小截面；图 1 给出搬运槽（handling slots）位置。
- 精度：表 2 给出工作表面直线度公差；表 3 给出工作表面平行度公差；表 4 给出侧面平面度与平行度组合公差。
- 支承：表 5 给出平尺最佳支承位置，附录 A 给出矩形截面平尺支承说明。
- 检验：附录 B 给出平尺直线度推荐检验方法（含倾斜法与读数作图）。
💡 花岗岩平尺因热稳定性好、不生锈、耐磨且价格适中，在现代计量室与车间日益普及；钢制平尺则强度高、可加工性好。BS 5204-2 为两者提供了统一的规范框架。
四、工程实践与应用 🛠️
- 🔍 选型：根据被测件长度与所需精度选择平尺长度与型式；长平尺（≥1 m）必须按标准规定的支承点放置，避免自重挠曲。
- 🔩 检验方法：采用水平仪倾斜法或光学/电子水平仪作图法检验直线度；检验前让平尺与环境温度平衡，避免温度梯度造成变形。
- 🧰 维护：铸铁平尺应防锈、防碰撞；花岗岩平尺避免硬物磕碰与化学腐蚀；使用后擦拭并放入标准要求的箱体存放。
- 📋 溯源与验收：采购时核对工作表面平面度/直线度公差是否满足工艺要求，必要时要求制造商提供检验证书，保证量值可溯源。
五、常见问题解答 ❓
❓ 问：BS 5204 系列取代了哪些旧标准？
答：BS 5204-1 取代 BS 818《铸铁平尺（弓形与工字形）》，BS 5204-2 取代 BS 863《矩形截面钢制平尺》。两旧标准均已撤销。
答：BS 5204-1 取代 BS 818《铸铁平尺（弓形与工字形）》，BS 5204-2 取代 BS 863《矩形截面钢制平尺》。两旧标准均已撤销。
❓ 问：弓形、工字形与矩形截面平尺有何区别？
答：弓形与工字形为铸铁平尺，截面形状赋予其高刚性低重量；矩形截面平尺用钢或花岗岩制造，钢制常用于刮研检验，花岗岩制则热稳定性好、不生锈。
答：弓形与工字形为铸铁平尺，截面形状赋予其高刚性低重量；矩形截面平尺用钢或花岗岩制造，钢制常用于刮研检验，花岗岩制则热稳定性好、不生锈。
❓ 问：为什么长平尺要规定支承点位置？
答：平尺自重会产生挠曲，支承点位置决定挠曲大小与形态。标准给出的最佳支承位置可使自重挠曲最小，保证检验结果的准确性。
答：平尺自重会产生挠曲，支承点位置决定挠曲大小与形态。标准给出的最佳支承位置可使自重挠曲最小，保证检验结果的准确性。
🔍 问：平面度与直线度有什么不同？
答：直线度是单条线（如工作表面母线）的偏差，平面度是整块表面相对理想平面的偏差。平尺工作表面既检验直线度（长度方向）也检验平面度（宽度方向截面）。
答：直线度是单条线（如工作表面母线）的偏差，平面度是整块表面相对理想平面的偏差。平尺工作表面既检验直线度（长度方向）也检验平面度（宽度方向截面）。
