直线度组合测量仪的设计与应用

　　在机械设备装配与维修实践教学中，导轨直线度是一项重要测量项目，我们常用的测量仪器是水平仪。对于框式水平仪使用方便，但测量读数范围很窄，对于精度较差的导轨就无法读数测量，因此框式水平仪多用于机床水平找正。合象水平仪虽然测量读数范围大，但不方便用于机床水平找正，而且成本比较高。针对以上问题，我们在教学过程中对测量仪器不断分析研究和改进，现研究成功直线度组合测量仪，具体结构及应用见下述。

　　1. 组合测量仪结构

　　组合测量仪的结构如图1所示。

　　2. 组合测量仪使用方法

　　(1) 该测量仪器首先将固定楔块13、可调楔块14和条形平尺1根据导轨长度分段用圆柱销定位并联接，将框式水平仪7安放在条形平尺1上，保证其底面与条形平尺1上表面均匀接触，并用螺钉8固定，两指示表4通过夹子9及圆柱销3固定在固定楔块13上，此时两指示表4的中心距与分段长相适应(分段长可为400mm、350mm、300mm和250mm) 。

　　(2) 将组合测量仪放在平板上，通过调节螺钉12使条形平尺1的上表面与固定楔块13的下表面保持平行，此时将指示表调整到使其有0.3mm 左右的初始读数后再调整到零位。

　　(3) 将组合测量仪直接安放于机床导轨上，固定楔块13下表面与导轨表面接触。按照测量时前脚压后脚的原则，逐次在每一分段上测量。注意每一次测量时左端可调楔块14的位置均不动，即左端指示表4的读数总为零，通过调节右端调节螺钉12使可调楔块14移动，并带动条形平尺1上下移动，最终使框式水平仪1气泡居中，此时指示表4两端读数差值即为每一分段的直线度误差值(每一分段读数区分正负值) 。

　　(4) 导轨直线度误差值确定。举例说明，设导轨长度为1500mm，用组合测量仪(使用指示表)分6段进行测量，测得的读数值依次为+0.15mm、+0.10mm、+0.20mm、0mm、-0.13mm、-0.20mm。则求解该导轨直线度误差值的方法见下述。

　　方法一: 用图解分析法求导轨直线度误差。按读数值作误差曲线图。如图2所示。

　　以两端点连线法评定误差值。作出两端点连线，故直线度误差X可直接得到

　　方法二: 用计算分析法求导轨直线度误差。记录各段读数为+0.15mm， +0.10mm， +0.20mm，0mm， -0.13mm， -0.20mm。

　　计算各段读数代数和的平均值

　　各段读数减平均值0.02mm，得

　　累加，得各段端点坐标值

　　直线度误差 X 可直接得到齿顶圆加工好后，安装在以孔定位的螺纹心轴上