用水平仪检测导轨直线度应注意的问题

    机电设备几何精度检验是《机电设备安装》课程的重要组成部分，也是学生必须掌握的技能之一，在教学中占有重要地位。但从现行各版本教材来看，对这一部分内容介绍较为粗浅，有些内容甚至是含糊不清的，给教学带来一定困难。因此，本文以普通车床导轨在垂直平面内的直线度检验为例，探讨用气泡式水平仪检测导轨直线度时应注意的问题。

    1 导轨直线度概述

    导轨直线度是指组成 V 形（或矩形）导轨的平面与垂直平面（或水平面）交线的直线度，且常以交线在垂直平面和水平面内的直线度体现出来。在给定平面内，包容实际线的两平行直线的最小区域宽度即为直线度误差，导轨的直线度误差分为在垂直平面和水平平面内的直线度误差。

    导轨直线度误差常用的检测方法：水平仪检测法、自准直仪测量法、钢丝测量法、垫塞法、研点法等。

    弄清导轨直线度的定义，为后面弄清楚“水平仪不是测量水平的吗？为什么能用水平仪测量导轨直线度？”、“在测量导轨直线度时，对读数可以同加或同减任意一个数值”等问题打下坚实的基础。

    2 水平仪的使用

    水平仪是以水准器作为测量和读数元件，用于测量小倾角的量具。按水平仪的外形不同可分为：框式水平仪和尺式水平仪两种；按水平仪的固定方式又可分为：可调式水平仪和不可调式水平仪；按工作原理又可分为：气泡式水平仪和电子式水平仪等。

   （1）气泡式水平仪的工作原理

    水平仪的水准管是由玻璃制成，水准管内壁是一个具有一定曲率半径的曲面，管内充满醚或酒精等液体，当水平仪发生倾斜时，水准管中气泡就向水平仪升高的一端移动。气泡水平仪的原理就是利用气泡在玻璃管内，气泡可经常保持在最高位置的特性从而确定水平面的位置。

   （2）水平仪检测导轨直线度的原理

    用水平仪测量导轨在垂直平面内直线度误差，属节距测量法。每次测量的长度就是板桥的长度，整条导轨测量的次数就是导轨长度除以板桥长度。

    为什么能用水平仪测量导轨直线度呢？用水平仪测量导轨直线度，实际是测量每段导轨相对于自然水平面的倾斜度。将整条导轨分成长度等于板桥长度的若干段，测量每段导轨的水平度，然后将各段连接起来，就能反映整条导轨的直线度。

   （3）水平仪的读数

    水平仪刻度值用角度（秒）或斜率来表示，它的含义是以气泡偏移一格被测表面倾斜的角度，或以气泡偏移一格被测表面在一米长度上倾斜的高度表示。如灵敏度为0.02mm/m，即是表示当 1m 长直规或平板的两端点有 0.02mm的高低差异(相当于两端点相差 2 秒)时，用灵敏度为 0.02mm/m 气泡水平仪检测，该水平仪的气泡刚好偏移一个刻度。常用气泡水平仪的灵敏度为 0.01mm/m、0.02mm/m、0.04mm/m、0.05mm/m、0.1mm/m、0.3mm/m 和 0.4mm/m 等规格。