机床导轨直线度误差数据的微机处理

　　在生产加工中,机床导轨直线度误差直接影响到零件的加工质量,通过对导轨直线度准确的测量,正确的数据处理,精确的导轨修磨,可有效地提高机床的加工精度。

　　1 导轨的测量方法

　　机床导轨直线度的测量可分为:导轨水平面和垂直平面内的误差测量。

　　(1)导轨水平面内的测量常采用钢丝法,由显微镜或测微表直接读出测量结果,属直接测量法。

　　(2)垂直平面内测量方法较多,如水平仪法、自准直仪法、跨步仪法、平晶仪等;水平仪法和自准直仪法以其成本低、精度较高和检测方便广泛应用于工厂、实验室中机床导轨的测量。等跨距首尾衔接地测量。

　　①水平仪法:将安装有水平仪的桥板放置在被测导轨上,等跨距首尾衔接地拖动桥板,测出被测导轨各相邻两点连线相对水平面的倾斜角,并按0误差读取方向不变原则0读数。

　　②自准直仪法:将固有反光镜的桥板放置在被测导轨上,等跨距首尾衔接地拖动桥板,测出被测导轨各相邻两点连线相对光轴的倾斜角,并按0误差读取方向不变原则0读数。

　　(3)作图求解时,以导轨长度为横坐标,水平仪法或自准直仪法读数(格数)为纵坐标,起始测量位置水平仪读数作起点(基准),从坐标原点起作一折线段,其余各读数则以表示前一读数的折线段的终点作为起点,画出相应折线段,由各折线段组成的曲线即为导轨在垂直平面内的直线度误差曲线。

　　2 评定方法

　　导轨垂直平面内直线度误差曲线常用以下三种评定方法:

　　(1)两端点连线法。

　　(2)最小二乘法。

　　(3)最小包容区域法。

　　最小包容区域法以最小区域线作为评定基线的方法,直线度的误差即为最小包容区域的宽度。其判别方法为:在给定平面内,由两平行直线包容实际直线时,成高)低)高或低)高)低相间三点接触形式之一(即相间准则)。

　　上述三种直线度误差曲线的评定方法中,两端点连线法具有直观、简便等优点,但精度较低;最小二乘法的最小二乘中线是由全部测量点共同决定的且计算较简便,在工程意义上讲,其评定的误差值有其合理性和实用性;最小包容区域法评定出的直线度的误差值为最小,在概念上与公差带概念一致,其求解误差值的过程较上两种方法稍复杂,实践证明最小包容区域法是较成熟的。在运用微机处理直线度误差数据时,先以两端点连线或最小二乘中线作为求解最小区域的初始条件,然后再依据最小包容区域判别方法求解包容区域,区域的宽度即为直线度的误差。

　　3 数学建模求解最小包容区域