用精密的光學量儀檢測直線度誤差

[摘要]采用精密的光學量儀來檢測工件的直線度誤差，用圖解的方法得出被測線段的直線度誤差。結果表明，此法適用于機床導軌直線度誤差的測量。

[關鍵詞]直線度 誤差 測量

[中圖分類號]03 [文獻標識碼]A [文章編號]1009-5489(2007)04-0101-02

在機械制造和裝配過程中，工件直線度誤差的檢測是不可缺少的。對于精度要求比較高的工件，常采用精密的光學量儀來檢測其直線度誤差，用合像水平儀或自準直儀等小角度測量儀，采用間接測量法。此法是將合像水平儀或自準直儀，以水平線或模擬的理想直線，分段測出被測線段的斜率變化，再換算成為高度誤差。換算時可用圖解的方法來得出被測線段的直線度誤差。

在用合像水平儀或自準直儀測量直線度誤差時，需在合像水平儀或自準直儀的反射鏡下放一腳墊板，以便量儀有一個穩固的安裝面。如圖1所示為量儀的安裝簡圖，這樣保證被測表面能在規定的分段長度上進行測量，同時墊板底面的兩端與被測表面能得到良好接觸。測量時，水平儀或反射鏡隨同墊板從一端到另一端逐段依次測量，取得各段量儀的示值讀數。

一、實驗

用刻度值為0.01mm／1000mm的合像水平儀，測量三條長L=1200mm導軌的直線度誤差，測量分段長L=200mm，測量讀數為表1所列的數值。……

二、結果與討論

根據表1所列的數值，可相應地繪出如圖2所示的各段導軌的直線度誤差曲線。在坐標紙上，以橫坐標表示被測表面的長度方向數值，縱坐標表示被測表面的測量結果(分段讀數)，繪出被測表面的誤差曲線，并按直線度定義的最小區域法或按精度規定的端點連接法，來確定被測表面的直線度誤差值和誤差形狀。

圖2中a、b、c所示的各段導軌的直線度誤差，是以端點連線法來確定的：其值是以誤差曲線與端點連線之間的最大縱坐標值計算。并規定誤差曲線在端點連線之上時，形狀為凸；誤差曲線在端點連線之下時，形狀為凹；若有凸有凹，稱為波折。

根據直線度誤差確定的原則，以最小區域法來確定誤差時，在誤差曲線上作兩條包絡平行線L1和L2，分別稱上包容線和下包容線。這兩條平行線中有一條與誤差曲線上的最高點(或最低點)相切，另一條與兩個最低點(或最高點)相切，且最高點(或最低點)在誤差曲線的方向上應位于兩個最低點(或最高點)之間。則此包容誤差曲線的兩條平行線之間的距離為最小。這個距離△即為被測表面的直線度誤差。從圖2a所示，1導軌的直線度誤差為0.017mm，形狀為凸形；從圖2b所示，2導軌的直線度誤差為0.014mm，形狀為凹形；從圖2c所示，3導軌的直線度誤差為0.016mm，形狀為波折形。

三、結論

根據合像水平儀在被測表面各分段上得出的測量數，以端點連線法來確定直線度誤差，其值是誤差曲線與端點連線之間的最大縱坐標值；以最小區域法來確定直線度誤差，其值是包容誤差曲線的兩條平行線之間的最小距離。

[參考文獻]

[1]機械工業職業技能鑒定指導中心：《鉗工技術》，機械工業出版社2001年2月版。

[2]忻良昌：《公差配合與測量技術》，機械工業出版社1998年10月版。