直線度誤差的評定方法

【摘 要】 直線是機械零件上各種幾何要素中最常見的一種，又因平面是由無線條直線構成的，所以直線度誤差的測量，是形位誤差測量中最基本的項目。本文通過工作經驗和實例論述了直線度誤差評定的具體方法及判定。

【關鍵詞】 直線度誤差 任意方向 最小區域法

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2017.08.005

1 引言

直線度誤差測量有很多種，常見的有平面內的直線誤差測量、回轉體的素線誤差測量、平面與平面的交線和軸線的誤差測量等。在日常測量中的分類很多，但主要根據零件功能要求的不同，分為在給定的平面內、給定的方向上和任意方向上的直線度測量要求等。常見的直線度誤差評定主要有最小區域和兩端點連線兩種方法。

2 最小區域法

通常根據形狀誤差定義來定義最小區域法，按照最小條件來評定直線度誤差值，即以包容實際線的最小包容區域的寬度（或直徑）表示誤差值，通常分為三種情況。

2.1 給定平面內的直線度誤差

在給定平面內，被測要素上各點相對其理想直線的最大變動量為最小。如圖1，理想直線在不同位置時，各有最大變動量h1、h2、h3……其中h1為最小值，即h1

2.2 給定方向內的直線度誤差

給定方向內的直線度要求如圖2（a）所示。棱線必須位于框格指引線箭頭所示方向且距離為公差值t的兩平行平面內。它的誤差值是以與給定方向相垂直的兩平行平面構成的最小區域寬度來表示，見圖2（b）。在給定方向垂直作兩平行平面M1和M2包容被測實際線L，使M1平面、M2平面與實際線L至少有三點接觸，這三點要求高低相間，保證構成投影，這投影就構成了最小區域。但是在實際判別最小區域時，通常在M1和M2之間做一垂直平面N，將被測的實際線L投影于平面N上，如圖中的L'，再按給定平面內的最小區域判別準則進行判斷。

2.3 任意方向內的直線度誤差

軸、孔類零件的軸線往往有任意方向的直線度誤差要求。任意方向內符合最小條件的直線度誤差，是用圓柱面最小區域的直徑來表示。

最小區域的判別方法與被測實際軸線同包容圓柱面的接觸點數有關，有3點、4點、5點接觸3種基本形式。若是3點接觸（如圖3），那么3個接觸點必須在圓柱面最小區域的同一軸剖面內，如圖中的點A、B和C，且A、C兩點在同一條素線上，沿軸線方向觀察B點還必須在點A和C之間，這樣才能滿足包容圓柱面直徑為最小的條件。

若是4點接觸、5點接觸，則判斷準則比較復雜，此處不再詳細介紹。

3 兩端點連線法

按兩端點連線法評定直線度誤差，需要一條理想直線，常見做法是以測得誤差曲線的首端和尾端兩點連線作為理想直線，此條誤差曲線對理想直線的最大變動量就是所要求得的直線度誤差值。如圖4所示，M、N為被測要素誤差曲線上的兩個端點，由此兩端點連成一理想直線。設A點為被測要素的最高點，B為最低點，那么A點與B點分別至直線的距離之和f即為直線度誤差。

4 結語

綜上所述，兩種評定直線度誤差的方法，一般是按照兩端點連線評定的誤差值大于按最小曲區域法評定的誤差值。只有當被測實際線為單凸或單凹時，兩種方法評定的誤差值相等。

作者簡介

張樂章，工程師，主要負責長度室計量儀器的檢定工作。