平尺直线度误差
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平尺直线度误差
 

铸铁平尺平直度误差的含义

设计图纸上给出的零件平面(直线)是理想的。当零件加工后由于各种工艺因素的影响,实际平面(直线)总是偏离其理想的平面(直线)。因此,常将实际平面(直线)对其理想平面(直线)的变动量,称为平面(直线)度,通称平面度误差。

直线度误差是"被测实际线对理想直线的变动量"。从这一定义中可以看出要测量值先帝误差除有被测实际线外,还必须有一个颗看做理想直线的"标准直线",而这一一定的方法进行比较后,才能得到变动量。

    、测量基准与评定基准

     测量平尺直线度误差是,作为理想直线的"标准直线"成为"测量基准"。测量基准通常分为三类:实物基准、水平基准和管线基准。实物基准(如刀口型直尺、平尺),它是以其本身的某一几何性质作基准的;水平基准(如水平面液面等),它是以垂直于重力的平面作基准,光线基准(如自准直仪、准直望远镜的光轴等),它是以仪器光轴作为基准。上述三种基准体现了理想直线。被测实际线与它们比较,得到实际线变动量,得到直线度误差。基准的选择应根据被测件的精度、形状、尺寸、测量器具等情况合理选用。

      评定误差值时,作为依据的理想直线称为(评定基准),通常选用被测件首尾两点连线作为理想直线,但这种方法不一定能满足最小条件的要求。以符合最小条件的理想直线为评定基准,得到的直线度误差值能满足最小条件的要求。

     在测量平尺直线度误差时,测量基准与评定基准不重合的经常的,强求一致往往很困难,而且也没有这个必要。因为直线度误差值应按最小条件原则评定,就是说评定基准的位置是根据被测表面实际误差的情况确定的,因而不可能在测量前预先确定,唯有在测量后通过基准转换(数据处理)才能获得符合国家标准定义的直线度误差值。

      当测量工具按最小条件原则设计,可直接测得直线度误差值,直线度误差值的确定只包括测量这一过程。例如用研磨面平尺检定刀口型直尺直线度误差,只需通过测量便可得到其误差值,即测量值便是所求的的误差值。但是目前使用的测量工具未按最小条件原则设计,不能从测量工具上直接得到其直线度误差值,因而误差值的确定就不得部分为两个过程;厕灵过程和评定过程。

  、测量过程与评定过程

    利用量具或量仪取得被测评吃实际线相对于测量基准的量值过程成为测量量过程。当测量基准与用来评定误差值的基准(评定基准)一致时,量值的最大值与最小值之代数差就是误差值。

     应该指出:册来那个时由量具或量仪上得到的读数并不一定不就是实际线相对于厕灵基准的量值,这要视采用何种测量方法而定。

     当测量基准于评定基准不一致时,不能直接用量值来评定误差值的大小。必须通过计算、作图或其他数据处理方法,使测量基准与评定基准一致才能进行评定。这种一致性的获得体现在测量数据的变换上。当一组量值变换成一组新的相对于评定基准的数据之后,就可以根据这组新数据的最大值与最小值之代数差来评定误差值的大小。

     通常把测量时依据测量基准所得到的不一定符合最小条件的测量结果,通过对测得值进行数据处理的办法,将测量基准的位置转到符合最小条件评定基准方位上,从而得出符合国家标准规定的直线度误差值的过程叫做评定过程。

    、节距测量法

    平尺直线度误差值测得值常用节距法得到。所谓节距法就是使用测量桥板将被测平尺工作面进行分段测量的一种方法。节距法可作直接测量和间接测量。

    ()  直接测量法

        直接测量法是直接测出被测实际线至测量基准的线值距离。常用方法有间隙法和指示器法两种。通过刀口形直尺活标准平尺的理想直线与被测平尺间的最大间隙来确定直线度误差值大小的方法叫间隙法。将千分表支架沿标准平尺表面的理想直线滑动,用千分表测出被测平尺表面各点相对于理想直线的变动量的方法叫指示器法。

        在上述两种方法中,间隙法体现了贴切原则,因为测量时的测量基准就是评定直线度误差值时的评定基准。指示器法只提供测量基准,为了得出直线度误差,还要按定义进行必要的评定。

 (  ) 间接测量法

      间接测量法是使用测量微小角度的量仪,测出被测平尺工作面各部分相对于自然水平面或某一固定光轴的倾角,再根据该部分的长度将交织偏差换算为线值偏差,求的平尺工作面直线度误差。

      常用的方法有水平仪法和自准直仪法两种。这两种方法都只能提供测量基准,测量基准相对于实际线的方位随测量时调整的状态不同而异,并且在测量结果取得之前,不能实现判断出它们的方位相一致,因而在测量过程完成后,必须按定义再进行评定这一过程。

    1  水平仪法

      用水平仪测量时,是以自然水平面作为测量基准。根据液体中气泡总是向高处移动的原理,由水平仪中气泡移动的格数,来表示水平仪倾斜的程度,从而得到各测点的读数,获得直线度的误差值。

      水平仪的分度值是指起跑移动一铬刻度时它倾斜的角度大小(以秒为单位)。水平仪的使用倾斜角很小。这样的骄傲度值换算成线值的关系为:1"≈ 0.005mm/m,因此,以mm/m表示的 r 与以秒表示的分度值r´  的关系如下:r=0.005r´

      用水平仪测量,是分段测量实际线(既实际线的分段长度)依次逐段移动桥板,至另一端为止。同时记录各测点的读数。每次移动桥板时,应使用桥板的支承在前后位置上首尾衔接,在桥板移动过程中,水平仪不得相对于桥板产生位移。习惯上规定,气泡移动方向和水平仪移动方向相同时,读数取为“+”;气泡移动方向和水平仪移动方向相反时,读数取为“–”

根据各测点的读数,经过数据处理,即可获得直线度误差值。

      2自准直仪法

用自准之一测量时,是以一束光线作为测量基准。仪器由自准直仪和反射镜两部分组成。自准直仪置于被测平尺之外的基座上,将反射镜安放在跨距适当的桥板上,并将桥板置于被测平尺工作面上。利用光线反射作用原理,有自准直仪发出一束平行光,投射在反射镜上,若反射镜与这束光平行光垂直,则反射光线沿原光路回来,否则偏离原光路回来。

测量时将置有反射镜的桥板置于被测表面的两端,调整自准直仪的位置,使其光轴与两端点连线大致平行。将置有反射镜的桥板沿平尺测量方箱分段依次等距移动,每次移动桥板支承点首尾两点衔接。各测点的高低差异会使反射镜产生微量的倾斜,使反射光线偏离原光路回来。根据经反射镜回来的像,从自准直仪中读数,仪器读数即表示桥板两支承点相对于仪器平行光角度变动量。利用自准直仪将各段反射镜倾斜角变化测出,求的其相应累积值,经数据处理求出平尺直线度误差值。

  3 测量步骤

    水平仪法、自准直仪法测量平尺直线度误差的原理是一致的,都是以分段测量得到直线度误差值,其测量步骤为:

      (1) 根据被测平尺的长度L,确定分段数n和桥板跨距l,并在被测平尺上标出各测点的位置。桥板跨距l的选取,应保证L/l=n(整数),一般取l=1/10L.

    测点n的多少与测量精度、被测平尺长度等有关,通常n=4k(k=1\2\3...正整数),否则易产生漏测、重测和较大的测量误差。

     ( 2)大致调平被测平尺工作面。使用水平仪测量时,被测平尺表面应调到大致处于水平位置;被测平尺表面两端点连线大致与仪器光轴相平行。

     (3)测量读数。将水平仪或自准直仪反射镜置于桥板上,沿被测直线等跨距首尾衔接地移动桥板,同时记录各点读数。

     (4)按下述方法之一求出各点坐标值。

a。作图法。

b.计算法

4.注意事项

节距法测量平尺直线度误差时应注意:

(1)被测线与测量基准基本调成一致。为了保证被测线与测量基准(水平面或光轴)比较时,一起示值不致过多超过

 

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