直線度和平面度的測(cè)量

直線度和平面度的測(cè)量一、直線度的測(cè)量常用的測(cè)量方法有直尺法、準(zhǔn)直法、重力法和直線法等；直尺法常用直尺、平尺等以光隙法和指示表法等進(jìn)行測(cè)量。它以石英直尺、平尺的測(cè)量面作為已知平面與被測(cè)直線比較，通過電學(xué)式長(zhǎng)度傳感器或測(cè)高儀或量表記錄被測(cè)直線與基準(zhǔn)的比較值來測(cè)量直線度光學(xué)自準(zhǔn)直法用自準(zhǔn)直儀測(cè)量。將被測(cè)全長(zhǎng)分成若干段,測(cè)出各段的傾斜角。通過作圖或計(jì)算求出直線度。重力法利用液體自動(dòng)保持水平或重物自動(dòng)保持鉛直的重力現(xiàn)象測(cè)量直線度。常用的量?jī)x是水平儀，也有利用液體的水平面作為測(cè)量面與被測(cè)面比較來測(cè)量直線度誤差的。直線法利用鋼絲和激光束等測(cè)量直線度。此外，還可以利用平晶、激光干涉儀及其直線度測(cè)量附件測(cè)量直線度誤差，測(cè)量精確度很高。..1、自準(zhǔn)直原理簡(jiǎn)介：自準(zhǔn)直儀將一個(gè)刻線的圖像以平行光束（準(zhǔn)直光）的形式投射到反射鏡上，該反射鏡將其光束反射回自準(zhǔn)直儀。這就是自準(zhǔn)直圖像。如果反射鏡與光軸垂直，則光束將反射回其自身。如果反射鏡傾斜一個(gè)角度a,則其反射光將以角度2a反射回來。根據(jù)反射光的傾斜程度，自準(zhǔn)直圖像會(huì)以更大或更小的角度發(fā)生位移。通過測(cè)量自準(zhǔn)直圖像在X軸及Y軸上的位移可以測(cè)得反射鏡的角度變化。2、準(zhǔn)直儀的應(yīng)用（1）使用前的準(zhǔn)備自準(zhǔn)直儀放置一定要穩(wěn)固可靠、位置合適，跟被測(cè)物盡量在一直線上；反射鏡也應(yīng)該盡量與被測(cè)直線垂直，反射面應(yīng)保持清潔；選擇合適的橋板，一般選擇橋板的長(zhǎng)度為200mm；當(dāng)被測(cè)直線太長(zhǎng)時(shí)可以增大橋板長(zhǎng)度；反射鏡在近距離時(shí)，先調(diào)整準(zhǔn)直儀左右上下找到反射回來的分劃板光斑；然后將反射鏡往遠(yuǎn)處緩慢移動(dòng)，分劃板光斑肯定會(huì)左右上下移動(dòng)，調(diào)節(jié)準(zhǔn)直儀，盡量使光斑在中心。當(dāng)分劃板圖像模糊、淡化到將要看不清時(shí)，停止反射鏡的移動(dòng)，調(diào)節(jié)反射鏡左右上下角度，使光斑清晰后，繼續(xù)移動(dòng)，直到到達(dá)被測(cè)直線最遠(yuǎn)端光斑清晰為止；（2）直線度的測(cè)量反射鏡調(diào)整好后，開始直線度的測(cè)量了。將反射鏡移動(dòng)到離準(zhǔn)直儀最近端，讀得準(zhǔn)直儀的讀數(shù)，并記錄；再移動(dòng)反射鏡橋板的長(zhǎng)度后，停下再讀數(shù)再記錄，直到反射鏡到達(dá)最遠(yuǎn)端為止；例如記錄數(shù)據(jù)為：15'30〃，15'36〃，15’40〃，15’27〃，15,24〃.設(shè)第一個(gè)數(shù)據(jù)為0點(diǎn)，數(shù)據(jù)依次為:0〃，6〃，10〃，-3〃，-6〃；記錄的數(shù)據(jù)是角度需轉(zhuǎn)化為距離；H=tga*La=1〃 1=橋板長(zhǎng)度橋板長(zhǎng)度就定為200mm；H=tg（1/3600Xn/180）*200=200n/648000=0.001數(shù)據(jù)依次為：0Mm，6Mm，10Mm，-3Mm，-6Mm若橋板長(zhǎng)度為400mm；則a=1〃時(shí)H=0.002數(shù)據(jù)依次為：0Mm，12Mm，20Mm，-6Mm，-12Mm若橋板長(zhǎng)度為100mm；則a=1〃時(shí)H=0.0005數(shù)據(jù)依次為：0Mm，3Mm，5Mm，T.5Mm，-3Mm即H=橋板長(zhǎng)度/200*a（a單位為秒）（3）數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理有1）圖解法2）旋轉(zhuǎn)法3）列表計(jì)算法4）解析法我公司現(xiàn)使用的是圖解法，下面講述圖解法的詳細(xì)運(yùn)用以橋板200為例，數(shù)據(jù)為0Mm，6Mm，10Mm，-3Mm，-6Mm；然后累加得：0Mm，6Mm，16Mm，13Mm，以橫坐標(biāo)X表示測(cè)量間距，縱坐標(biāo)表示量值。將測(cè)量間隔和相應(yīng)測(cè)點(diǎn)的量值分別按一定比例標(biāo)在座標(biāo)紙上。然后把各測(cè)點(diǎn)用線段連成一條誤差折線，然后再作一條直線連接折線首尾，在Y方向上離直線最遠(yuǎn)的距離就是直線度誤差值。上面圖形的折線就是直線的大致輪廓上面圖形的折線就是直線的大致輪廓二、平面度的測(cè)量平面度公差用以限制平面的形狀誤差。其公差帶是距離為公差值的兩平行平面之間的區(qū)域。并規(guī)定，理想形狀的位置應(yīng)符合最小條件，常見的平面度測(cè)量方法有用指示表測(cè)量、用水平儀測(cè)量平面度及用自準(zhǔn)儀和反射鏡測(cè)量平面度誤差，用各種不同的方法測(cè)得的平面度測(cè)值，應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后按一定的評(píng)定準(zhǔn)則處理結(jié)果。平面度誤差的評(píng)定方法有；最小包容區(qū)域法，由兩平行平面包容實(shí)際被測(cè)要素時(shí)，實(shí)現(xiàn)至少四點(diǎn)或三點(diǎn)接觸。且具有下列形式之一者，即為最小包容區(qū)域，其平面度誤差值最小。最小包容區(qū)域的判別方法有下列三種形式。（1） 兩平行平面包容被測(cè)表面時(shí)，被測(cè)表面上有3個(gè)最低點(diǎn)（或3個(gè)最高點(diǎn)）及1個(gè)最高點(diǎn)（或1個(gè)最低點(diǎn)）分別與兩包容平面接觸，并且最高點(diǎn)（或最低點(diǎn)）能投影至＞3個(gè)最低點(diǎn)（或3個(gè)最高點(diǎn)）之間，則這兩個(gè)平行平面符合最小包容區(qū)原則。見圖1（a）所示。（2） 被測(cè)表面上有2個(gè)最高點(diǎn)和2個(gè)最低點(diǎn)分別與兩個(gè)平行的包容面相接觸，并且2個(gè)最高點(diǎn)投影于2個(gè)低點(diǎn)連線之兩側(cè)。則兩個(gè)平行平面符合于平面度最小包容區(qū)原則。見圖1（b）所示。（3）被測(cè)表面的同一截面內(nèi)有2個(gè)最高點(diǎn)及1個(gè)低點(diǎn)（或相反）分別和兩個(gè)平行的包容面相接觸。則該兩平行平面符合于平面度最小包容區(qū)原則，如圖1（c）所示。圖1平面度誤差的最小區(qū)域判別法三角形法是以通過被測(cè)表面上相距最遠(yuǎn)且不在一條直線上的3個(gè)點(diǎn)建立一個(gè)基準(zhǔn)平面,各測(cè)點(diǎn)對(duì)此平面的偏差中最大值與最小值的絕對(duì)值之和為平面度誤差。實(shí)測(cè)時(shí)，可以在被測(cè)表面上找到3個(gè)等高點(diǎn)，并且調(diào)到零。在被測(cè)表面上按布點(diǎn)測(cè)量，與三角形基準(zhǔn)平面相距最遠(yuǎn)的最高和最低點(diǎn)間的距離為平面度誤差值。對(duì)角線法是通過被測(cè)表面的一條對(duì)角線作另一條對(duì)角線的平行平面，該平面即為基準(zhǔn)平面。偏離此平面的最大值和最小值的絕對(duì)值之和為平面度誤差。檢測(cè):工具：平板、帶千分表的測(cè)量架等。檢測(cè)時(shí)，將被測(cè)零件放在平板上，帶千分表的測(cè)量架放在平板上，并使千分表測(cè)量頭垂直地指向被測(cè)零件表面，壓表并調(diào)整表盤，使指針指在零位。然后，按(圖2)所示，將被測(cè)平板沿縱橫方向均布畫好網(wǎng)格，四周離邊緣10mm,其畫線的交點(diǎn)為測(cè)量的9個(gè)點(diǎn)。同時(shí)記錄各點(diǎn)的讀數(shù)值。全部被測(cè)點(diǎn)的測(cè)量值取得后，按對(duì)角線法求出平面度誤差值。圖21.數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理的方法有多種，有計(jì)算法、作圖法等。下面介紹用對(duì)角線法求取平面度誤差值的方法。aaa123bbb123ccc123(1)令圖3中的a廠ci為旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)量為P。則有aa+Pa+2P123bb+Pb+2P123cc+PC+2P123

圖4(2)令圖4中的ai—a3+2P為旋轉(zhuǎn)軸’旋轉(zhuǎn)量為Q。則有aa+Pa+2Pi23b b+P+Qb+2P+Q123c+2Q c+P12+2QC+2P+2Q3圖5(3)按對(duì)角線上兩個(gè)值相等列出下列方程，求旋轉(zhuǎn)量P和Qa=c+2P+2Q13a+2P=c+2Q31把求出的P和Q代入圖5中。按最大最小讀數(shù)值之差來確定被測(cè)表面的平面度誤差值。2.例題用千分表按圖2所示的布線方式測(cè)得9點(diǎn)，其讀數(shù)如圖6(a)所示。用對(duì)角線法確定平面度誤差。0一6—160—5.5—15—7+3—7—9.5+1—8.5—10+12+4—15+7.50圖6(a) 圖6(b)0=4＋2P＋2Q－16＋2P=－10＋2Q解得：P=0.5Q=－2.5將各點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)量與圖6(a)中的對(duì)應(yīng)點(diǎn)的值想加，即得經(jīng)坐