机械装配维修中的精度测量

1、机械装配维修中的精度测量机械装配维修中的精度测量1 1 直线度直线度测量测量 平面度测量平面度测量2 2 分度角度测量分度角度测量一直线度的误差测量一直线度的误差测量测量测量 1直线度误差测量方法直线度误差测量方法 直线度误差的测量方法主要分为两大类：直线度误差的测量方法主要分为两大类：一类是直接测量法：一类是直接测量法：即将被测物体与选定的不同形式的测量基准进行比较，直即将被测物体与选定的不同形式的测量基准进行比较，直接测出其直线度误差，接测出其直线度误差，如实物基准法、重力水平基准法，如实物基准法、重力水平基准法，光线基准法等；光线基准法等；另一类是间接测量法另一类是间接测量法即不用预先选

2、定的基准，而是通过两个或两个以上被测即不用预先选定的基准，而是通过两个或两个以上被测件的相互比较，用误差分离的方法求得各表面的直线度误差，件的相互比较，用误差分离的方法求得各表面的直线度误差，如跨距法、互比法如跨距法、互比法等。等。根据零件的功能要求，直线度可分为在给定平面内、在给定根据零件的功能要求，直线度可分为在给定平面内、在给定方向上和在任意方向上的三种情况，在机械装配维修中常用方向上和在任意方向上的三种情况，在机械装配维修中常用在给定平面内的直线度在给定平面内的直线度在给定在给定平面内平面内的直线度：的直线度：公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值t的两平行直线间的区的两平行直线间的

3、区域。域。在在任意方向上任意方向上的直线度：的直线度：公差带是直径为公差值公差带是直径为公差值t t的的圆柱面内圆柱面内的的区域区域在给定方向上的直线度在给定方向上的直线度给定一个方向：给定一个方向：公差带是距离为公差值公差带是距离为公差值t t的的两平行平面间两平行平面间的区域的区域给定两个方向：给定两个方向：公差带是正截面尺寸为公差值公差带是正截面尺寸为公差值t t1 1xtxt2 2四棱柱四棱柱内的区域内的区域192直线度误差的评定直线度误差的评定根据国家形位公差标准规定，直线度误差应按根据国家形位公差标准规定，直线度误差应按最小条件最小条件评评定。在满足零件使用功能的条件下，允许采用近

4、似的评定定。在满足零件使用功能的条件下，允许采用近似的评定方法。方法。(1)两端点连线评定法两端点连线评定法按两端点连线法评定误差值按两端点连线法评定误差值时，就是以误差曲线的两端时，就是以误差曲线的两端点连线作为点连线作为理想直线理想直线，误差，误差曲线对该理想直线的曲线对该理想直线的最大变最大变动量动量就是直线度误差值。就是直线度误差值。图中的图中的0A连线即作为理想直线连线即作为理想直线被测实际轮廓的直线度误差值被测实际轮廓的直线度误差值为为3m采用最小条件评定直线度误差时，包容实际线的上、下采用最小条件评定直线度误差时，包容实际线的上、下两平行线，应符合相间原则。两平行线，应符合相间原

5、则。即两平行包容线与实际线应成高、低、高或低、高、低即两平行包容线与实际线应成高、低、高或低、高、低相间的三点接触，此时两平行包容线间沿相间的三点接触，此时两平行包容线间沿纵坐标方向纵坐标方向的的距离即为被测线的直线度误差值。距离即为被测线的直线度误差值。(2)最小条件评定法最小条件评定法上图中最小包容区域的宽度为上图中最小包容区域的宽度为2.2m，即为被测实，即为被测实际轮廓的直线度误差。际轮廓的直线度误差。以上两种直线度的评定方法，均可采用以上两种直线度的评定方法，均可采用作图法或计算法作图法或计算法求得。求得。从上述两种直线度误差值的评定方法来看，从上述两种直线度误差值的评定方法来看，前

6、者前者比较简便，比较简便，虽然评定的误差值大于后者，但如该值符合图样要求，则实虽然评定的误差值大于后者，但如该值符合图样要求，则实际使用效果更好，所以在生产实际中被广泛采用。际使用效果更好，所以在生产实际中被广泛采用。3直线度误差测量实例直线度误差测量实例 在给定平面内的直线度误差测量，广泛采用间接测量法在给定平面内的直线度误差测量，广泛采用间接测量法(跨距法跨距法)。它是将被测平面分成若干段，然后测量各段对。它是将被测平面分成若干段，然后测量各段对理想水平面的倾斜角度值，并通过绘制误差曲线或计算来理想水平面的倾斜角度值，并通过绘制误差曲线或计算来确定平面的直线度误差。确定平面的直线度误差。测

7、量仪器有水平仪、合像水平仪、光学平直仪等。测量仪器有水平仪、合像水平仪、光学平直仪等。用合像水平仪或光学平直仪测量直线度误差时，在合像水用合像水平仪或光学平直仪测量直线度误差时，在合像水平仪或光学平直仪平仪或光学平直仪1的反射镜的反射镜2下应放一只底座下应放一只底座3，如图所，如图所示，从而保证被测表面能在示，从而保证被测表面能在规定的分段长度上规定的分段长度上测量。测量。测量时，水平仪或反射镜随同底座从一端移动到另一端，测量时，水平仪或反射镜随同底座从一端移动到另一端，应该应该逐段依次测量逐段依次测量，取得各段量仪的示值读数。，取得各段量仪的示值读数。若测量分段太多，若测量分段太多，会引起计

8、量累积误会引起计量累积误差差水平仪是测量工作中使用较为广泛的一种精密量仪，它使水平仪是测量工作中使用较为广泛的一种精密量仪，它使用方便、测量精度高，但是，它只能测量导轨在用方便、测量精度高，但是，它只能测量导轨在垂直平面垂直平面内内的直线度，而的直线度，而不能测量导轨在水平面内不能测量导轨在水平面内的直线度。的直线度。（1）用水平仪检查机床导轨的直线度）用水平仪检查机床导轨的直线度1)调整导轨水平调整导轨水平将水平仪置于导轨中间和两端位置上，调整导轨水平状将水平仪置于导轨中间和两端位置上，调整导轨水平状态，使水平仪在任意位置气泡都在显示范围内显示。态，使水平仪在任意位置气泡都在显示范围内显示。

9、2)逐段检查并读数。逐段检查并读数。将导轨分成八段，依次在每将导轨分成八段，依次在每200mm段位置上读出气泡显段位置上读出气泡显示刻度值，假设依次为示刻度值，假设依次为+l、+2、-1、0、+3、+1、-2、-2 (单位：格单位：格)。3)直线度误差值的确定直线度误差值的确定可通过作图法或计算法求出直线度误差值。可通过作图法或计算法求出直线度误差值。作图法。在坐标纸上将测得的各段读数按作图法。在坐标纸上将测得的各段读数按累计累计(代数和代数和)的坐标值的坐标值依次标出相应导轨段坐标点，连接各坐标点即为依次标出相应导轨段坐标点，连接各坐标点即为导轨在垂直平面内的直线度误差曲线，连接首尾两点的直

10、导轨在垂直平面内的直线度误差曲线，连接首尾两点的直线即为理想导轨直线，如图线即为理想导轨直线，如图3所示所示由图可知，导轨最大误差格数为由图可知，导轨最大误差格数为4.5格格(图中图中a为安为安装水平倾斜角装水平倾斜角)。将最大误差格数转换为直线度误差值，计算公将最大误差格数转换为直线度误差值，计算公式如下式如下:计算法。步骤如下：计算法。步骤如下：a求读数的代数平均值求读数的代数平均值 平平=(+1+2-1+0+3+1-2-2)8格格=0.25格格b求相对值求相对值即在原每一读数上减去代数平均值，得：即在原每一读数上减去代数平均值，得：+0.75，+1.75， -1.25， -0.25， +

11、2.75，+0.75， -2.25， -2.25。c求逐项累积值求逐项累积值每一测量位置上的累积值，等于该位置的相对值与该位置前所有每一测量位置上的累积值，等于该位置的相对值与该位置前所有相对值的代数和。计算结果为：相对值的代数和。计算结果为：+0.75，+2.5，+1.25， +1， +3.75， +4.5， +2.25，0。d找出最大值与最小值之代数差找出最大值与最小值之代数差即为该导轨的直线度误差。即为该导轨的直线度误差。则最大读数误差为则最大读数误差为 n=+4.5-O=4.5格格 换算成直线度误差值为换算成直线度误差值为:如图如图4所示，光学平直仪的目镜可以转动，所示，光学平直仪的目

12、镜可以转动，既能测量导轨既能测量导轨在垂直平面内的直线度，又能测量导轨在水平平面内的在垂直平面内的直线度，又能测量导轨在水平平面内的直线度直线度。测量在。测量在垂直垂直平面内的直线度时，调整目镜上的平面内的直线度时，调整目镜上的微动手轮，使之与望远镜微动手轮，使之与望远镜平行平行。测量在测量在水平平面内水平平面内的直线度时，可将目镜按顺时针方向的直线度时，可将目镜按顺时针方向旋转旋转90，使微动手轮与望远镜，使微动手轮与望远镜垂直垂直。(2)用光学平直仪检查导轨的直线度用光学平直仪检查导轨的直线度设用精度为设用精度为0.005mm1000mm的光学平直仪的光学平直仪(测量测量跨板长度跨板长度2

13、00mm)检查检查2000mm的导轨，则测量过程的导轨，则测量过程如下：如下：1)调整仪器位置。调整仪器位置。先将仪器的反光镜放在导轨两端初测，调整光学平直仪先将仪器的反光镜放在导轨两端初测，调整光学平直仪和反光镜位置，观察平直仪目镜，使从反光镜反射回来和反光镜位置，观察平直仪目镜，使从反光镜反射回来的十字像在两处都位于目镜的视场范围内。的十字像在两处都位于目镜的视场范围内。2)逐段检查并读数。逐段检查并读数。从导轨一端开始，逐段移动装有反光镜的测量跨板，并进从导轨一端开始，逐段移动装有反光镜的测量跨板，并进行检测。行检测。每隔每隔200mm测量一次，则可获得测量一次，则可获得10个读数值，假

14、设依个读数值，假设依次为：次为：28、3l、31、34、36、39、39、39、41、42。3)数据处理。数据处理。a求读数的代数平均值求读数的代数平均值平平=(28+31+31+34+36+39+39+39+41+42)10=36010=36b求相对值求相对值在原每一读数上减去一个平均值得：在原每一读数上减去一个平均值得：-8，-5，-5，-2，0，3，3，3，5，6，c求逐项累积值求逐项累积值-8，-13，-18，-20，-20，-17，-14，-11，-6，0。4)求导轨直线度误差求导轨直线度误差最大累积值为导轨的最大读数误差。最大累积值为导轨的最大读数误差。从上面数据可以看出，最大读数

15、误差为从上面数据可以看出，最大读数误差为20格，则导轨格，则导轨直线度误差为直线度误差为 同直线度误差的测量一样，平面度误差的测量方法也同直线度误差的测量一样，平面度误差的测量方法也主要分为两大类：主要分为两大类：一类是直接测量法，该方法主要适用于对较小平面的一类是直接测量法，该方法主要适用于对较小平面的测量，即用足够精度的实际平面、如平晶工作面、标测量，即用足够精度的实际平面、如平晶工作面、标准平板等为基准，用干涉准平板等为基准，用干涉二、平面度误差测量二、平面度误差测量1垂直度误差的测量方法基本上可分为三大类：垂直度误差的测量方法基本上可分为三大类：平面间垂直度误差测量；平面间垂直度误差测

16、量；平面和轴心线间垂直度误差测量；平面和轴心线间垂直度误差测量；轴线间轴线间(包括平面内或空间内轴心线包括平面内或空间内轴心线)垂直度误差测量。垂直度误差测量。三、垂直度误差测量三、垂直度误差测量小型工件垂直度误差的测量通常采用光隙法、测微仪法和小型工件垂直度误差的测量通常采用光隙法、测微仪法和方箱法等。对于大型工件方箱法等。对于大型工件(如机床导轨如机床导轨)垂直度误差的测垂直度误差的测量，需采用量，需采用自准直仪法自准直仪法。如图所示为自准直仪法测量导轨。如图所示为自准直仪法测量导轨间的垂直度误差，先测出间的垂直度误差，先测出A面的直线度误差，再利用面的直线度误差，再利用五角五角棱镜棱镜3和反射镜和反射镜4测出测出B面的直线度误差，经过数据处理就面的直线度误差，经过数据处理就可求出相互间的垂直度误差。可求出相互间的垂直度误差。解：设解：设L的方程为：的方程为：y=kx+b (1)因为直线经过点（因为直线经过点（2，-0.5），（），（5，0），代入得：），代入得：-0.5=2k+b0=5k+b解得：解得：k=1/6 b=-5/6，代入方程（，代入方程（1）得：）得：y=(1/6)x-5