直线度误差测量中若干问题的分析

　　0　引　　言

　　直线度公差是一项很常用的形状公差.直线度误差的测量,也是一件很经常的工作.采用什么样的方法去测量、分析、计算出直线度的误差值,是工程技术人员所必须了解和掌握的.在分析的过程中产生的一些问题如果得不到正确的解决,就有可能导致错误的结论.

　　1　直线度误差的测量方法[1,2]

　　直线度误差的测量有许多种方法.从所采用的工具来区分,有用刀口尺(或平尺)、平板和带指示表的表架、准直望远镜和瞄准靶、优质钢丝和测量显微镜、水平仪和桥板、自准直仪和反射镜等不同的测量方法.在多种方法中,除刀口尺法外,其余几种都是对被测要素进行分段依次测量,得到的是一组(多个)测量数据,需要对这些数据进行处理,方能得到被测要素的直线度误差.

　　2　直线度误差的手算法处理

　　对测量数据进行直线度误差处理的方式主要有图解法和计算法两种,其中又都分别有最小条件法和端点连线法.

　　2.1　图解法

　　2.1.1　最小条件法　最小条件法是在误差折线上,过两个最低点和其间的最高点、或过两个

　　最高点和其间的最低点作两条平行直线去包容误差折线,从而求出直线度误差的大小.

　　实例1　仪器名称:合象水平仪　　分度值:0.01 mm/m

　　桥板跨距:200 mm　　实际分度值:0.01×200÷1 000=0.002 mm

　　被测工件:机床导机　　被测要素长度:1 000 mm

　　直线度公差:0.020 mm

　　连续测量5段,读数分别为:32.0,29.5,28.5,32.5,31.5格.

　　将上述测得数据列于表1第2栏中.由测量过程可知,各次读数均为桥板后端点相对于前端点的高度差,故该栏名称为相对读数.

　　将诸读数均分别减去一个相同的数a,可使数值简化,这样做的结果相当于进行了一次坐标旋转,目的是为了方便结果的整理.简化读数记入第3栏.第4栏的累积值是将两两之间的相对高度差转换成各点与零点之间的绝对高度差,这样处理有利于作图和计算.

　　依照各个累积值,在坐标图上描点,并按高—低—高的“相间原则”作平行直线,便可得出所求的直线度误差f-=3格.(见图1)

　　2.1.2　端点连线法　端点连线法

　　是将误差折线上的首点和尾点相连起来形成一条直线.过误差折线上的最高点和最低点作该直线的两条平行直线.此两平行直线沿纵坐标方向的距离即为端点连线法评定的直线度误差.

　　实例2　采用前述合象水平仪及桥板,对另一机床导机进行测量.所得5个数据分别为:31.0,32.0,25.0,27.0,36.0格.

　　设a为31.0,按前例相同的方法求出简化读数和累积值,列于表2.