床身導軌在垂直平面內直線度的測量

1、床身導軌在垂直平面內直線度的測量廣州市珠江機器有限公司（511450）管景環(huán)在國家臥式車床精度檢驗標準 GB/T4020中，對機床導軌在垂直平面內直線度誤差的檢 測，推薦采用精密水平儀的比較測量法。它的實際意義就是在垂直平面內將導軌的實際形狀用最接近的折線代替，并將這些直線分段與理想導軌進行比較，從而確定導軌折線形狀與理想導軌形狀的偏差。為了能在生產現(xiàn)場快速、簡單到判斷零件合格與否，在符合標準規(guī)定的 前提下，對檢驗方法我們作了一些簡單的調整，以適應生產的需要。1、測量方法將車床床身放在檢驗平臺的調整墊鐵上，床身導軌上放置橋板 （橋板長220mm ）。將水平儀（分度值0.02/1000）橫向放置

2、在橋板上，檢測比較床身導軌兩端A、F兩點橫向水平儀的讀數(shù)，調整墊鐵高度，使兩水平儀的讀數(shù)相等，即使床身導軌兩端橫向處于平行狀態(tài)。然后將水平儀縱向順著導軌方向放置在橋板上，如圖1所示：圖一（1）水平儀零線的確定水平儀玻璃管上的刻線及管內氣泡如圖2所示。圖二在精度檢驗標準的附則第 2.1、2 .3條中，規(guī)定可任意確定刻線中的任一條線為零線， 但為觀察讀數(shù)方便起見，我們在實際工作中采用取觀察時氣泡端部的刻線為零線的方法，如圖2中的a線。這樣做的好處就是對檢驗數(shù)據(jù)合格與否易于判斷（在生產現(xiàn)場，當水平儀的讀數(shù)均為負值且后一讀數(shù)的絕對值不小于前一讀數(shù)的絕對值（保證誤差方向正確）時，即 可初步斷定其為合格）

3、。（2）水平儀的讀數(shù)萬法橋板在初始位置時，起始為零點（如圖1中的A點），即讀數(shù)為零。水平儀的第二點讀數(shù)（如圖1中的B點）根據(jù)水平儀零線的確定方法，其讀數(shù)亦為零。然后移動橋板到第二個 位置上（如圖1中的從AB段移動到BC段），使尾部與前一位置的頭部重合；此時水平儀 的讀數(shù)為第三點讀數(shù)。 依次測完。水平儀中氣泡移動的方向和水平儀移動方向相同時，讀數(shù)為正，反之為負。2、導軌直線度全長誤差和局部誤差的確定下面結合實例介紹導軌直線度全長和局部誤差的確定方法。例如，某次檢測時水平儀氣泡位置及讀數(shù)如圖3 （從BC段開始）所示，求此件床身導軌在垂直平面內的直線度誤差。BC段:CD段:6 / 5圖3解：水平儀的

4、讀數(shù)分別依次為 0 （AB段）、一 1、一 1、一 2、一 2。下面分別用圖解法和計算法進行解答。（1）圖解法所謂圖解法，就是用橋板移動的折線軌跡來代替導軌實際的直線度曲線。以上所測得的水平儀讀數(shù)是水平儀處在各個測量位置時相對于水平方向的變化值（注意：在這里將圖1中AB段的方向設定為水平方向）。根據(jù)水平儀讀數(shù)，就可以依次畫出每一折線段的起點與前一折線段的終點相重合的各折線線段，如圖4中的A、B、C、D、E、F折線。此折線亦稱為導軌在垂直平面內的誤差曲線。在圖4中，折線兩端點的連線方向即代表理想導軌的方向（圖 4中的AF連線）。 各 點到導軌兩端點的連線的縱坐標值Aa、Bb、Cc、Dd、Ee、F

5、f就是導軌上各點處用水平儀格數(shù)表示的直線度誤差值。根據(jù)圖4所示，即可得出Aa=O格、Bb = 1.2格、Cc= 1.4格、Dd = 1.6 格、 Ee = 0.8 格、 Ff=0 格。 導軌全長直線度誤差所謂導軌全長直線度誤差，就是導軌上各點到 AF 連線的縱向最大坐標值。從圖 4 中可 以直觀地看出，導軌全長直線度誤差在D 一d段，為1.6格。 導軌局部直線度誤差所謂局部直線度誤差，就是在指定的長度上兩端點到 FA 連線的縱向坐標值的差值。由 圖4 所示可算出各段的局部誤差為：AB段：Bb-Aa=1.2 -0=1.2（格）BC段：Cc-Bb=1.4 -1.2=0.2 （格）CD段：Dd-Cc

6、=1.6-1.4=0.2 （格）DE段：Ee-Dd=0.8-1.6=0.8 （格）EF段：Ff-Ee=0-0.8= 0.8 （格）由此可知，最大的局部誤差在 AB 段，其數(shù)值為 1.2（格）。上述圖解法比較直觀、 形象， 但在生產現(xiàn)場使用起來卻不太方便， 所以經常采用下面所 述的計算法求檢驗結果。2）計算法如上述水平儀的讀數(shù)為： 0、 -1、 -1、 -2、 -2。第一步：求水平儀讀數(shù)的代數(shù)和S為:S=0+（-1）+（-1）+（-2）+（-2）=-6第二步：確定測量段數(shù) N為:N=5段第三步：求平均讀數(shù) M為:M=S/N=-6/5=1.2第四步：求各讀數(shù)與平均讀數(shù)的差：0 -l -l -2 -

7、2-1.2 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2+1.2 +0.2 +0.2 -0.8 -0.8上述計算結果即為各段的局部直線度誤差 （在圖 4 中表示為各段兩端點的終點與始點到AF 連線的縱坐標的代數(shù)差）。即： AB 段的局部直線度誤差為 1.2（格）BC段的局部直線度誤差為0.2（格）CD段的局部直線度誤差為0.2（格）DE段的局部直線度誤差為-0.8（格）EF段的局部直線度誤差為-0.8（格）由此可知，最大的局部直線度誤差在 AB 段，為 1.2 格，與圖解法所得結果相同。第五步：求各點處直線度誤差（即圖 4 中各點的縱坐標，計算時須注意正負號）：A 點：由于 Aa 段長度為零，該點處

8、的直線度誤差亦為零。B點:A點誤差與AB段誤差之和= (0) + (+1.2)= +1.2(格)C點:B點誤差與BC段誤差之和= (+1.2) + (+0.2)= +1.4(格)D點:C點誤差與CD段誤差之和= (+1.4) + (+0.2)= +1.6(格)E點：D點誤差與DE段誤差之和= (+1.6) + (-0.8)= +0.8(格)F點：E點誤差與EF段誤差之和=什0.8） + （-0.8）= 0 （格）由此可知，導軌全長上最大的直線度誤差在D點，即D一d段最長（縱坐標值最大），為1.6 格，與圖解法所得結果相同。3、直線度誤差表示方法的轉換可利用下式將用水平儀格數(shù)表示的直線度誤差值換

9、算成用 mm 表示的直線度誤差值：S （mm）=水平儀讀數(shù)（格）x水平儀分度值x橋板長度所以，如上例用mm表示導軌全長的直線度誤差為：S 全=1.6 （格）x 0.02 / 1000 x 220 = 0.00704 （ mm ）式中1.6（格）是導軌全長范圍內的最大的直線度誤差 ， 0.02 / 1000 是水平儀的分度值220 是橋板的長度。最大的局部直線度誤差為：S AB=1.2（格）x 0.02/1000 x 220=0.00528（mm）4、凸的導軌的判定方法（l）在圖解法中，當導軌上所有的點均位于共兩端點之上時，即在圖4中，A、B、C、D、E、F各點均位于AF連線之上時，則導軌是凸的。（2）在計算法中，各點處的直線度誤差如果大于或等于零，則導軌是凸的。上述方法在我公司床身的檢驗中得到了很好的應用。5、自編軟件的使用方法根據(jù)以上，利用 Excel 的函數(shù)和圖表聯(lián)動生成功能