直线误差测量PPT学习教案

会计学1第1页/共45页主要内容：主要内容： 1 1、有基准的测量方法、有基准的测量方法 （基准、仪器、辅具、特点、过程（基准、仪器、辅具、特点、过程） 直接测量法：统一基准（直接测量法：统一基准（9 9种）种） 间接测量法：节距法（间接测量法：节距法（3 3种）种） 2 2、无基准的测量方法、无基准的测量方法 3 3、直线度误差的评定方法、直线度误差的评定方法重点：重点： 节距法测直线度节距法测直线度 误差的评定方法误差的评定方法 第2页/共45页第3页/共45页第4页/共45页第5页/共45页如下图所示，实际轴线为一空间线，它的形状误差可能如下图所示，实际轴线为一空间线，它的形状误差可能发生在空间的任意方向，因此，必须用一个以公差值为发生在空间的任意方向，因此，必须用一个以公差值为直径的圆柱面的公差带，以限制这样的误差直径的圆柱面的公差带，以限制这样的误差ff。实际轴线最小区域图实际轴线最小区域图第6页/共45页第7页/共45页图图5-1刀口尺法刀口尺法v测偏差值具体方法测偏差值具体方法： 经验估读；经验估读；与标准光隙作比与标准光隙作比较较v标准光隙：标准光隙： 用量块研合在平晶用量块研合在平晶上与刀口尺组成。上与刀口尺组成。（1 1）刀口尺法：）刀口尺法：第8页/共45页v测量基准：测量基准：张紧的钢丝张紧的钢丝v偏差值的获得：偏差值的获得：读数装置（显微镜）沿被测表面移动，通读数装置（显微镜）沿被测表面移动，通过显微视场观察并测量钢丝相对视场中央水平线的偏差。过显微视场观察并测量钢丝相对视场中央水平线的偏差。v用途：用途：测量较长机床导轨水平面内（垂直面内不采用此法测量较长机床导轨水平面内（垂直面内不采用此法）的直线度误差。）的直线度误差。图图5-3钢丝法钢丝法（2 2） 钢丝法：钢丝法：如图如图5-35-3所示。所示。第9页/共45页（4 4）平晶法）平晶法第10页/共45页 图图5-5 光线基准法光线基准法第11页/共45页v（B B）现代激光准直法：）现代激光准直法：以激光作为基准线。以激光作为基准线。最基本的激光准直仪的原理如图最基本的激光准直仪的原理如图5 56 6所示。光源一般所示。光源一般为氦为氦氖激光器，输出功率为氖激光器，输出功率为1 12mw2mw。图图56激光准直法测直线度激光准直法测直线度第12页/共45页第13页/共45页第14页/共45页图图5-10双频激光干涉仪测量直线度双频激光干涉仪测量直线度第15页/共45页hNC/sin/42 棱镜与反射镜的相对横向位移量棱镜与反射镜的相对横向位移量h h为为第16页/共45页第17页/共45页第18页/共45页第19页/共45页v（2 2）自准直仪法）自准直仪法测量时，把反射镜置于节测量时，把反射镜置于节距一定的桥板上，见图距一定的桥板上，见图5-145-14，首尾搭接地在被，首尾搭接地在被测表面上移动。测表面上移动。图图5-13 水平仪法水平仪法图图5-14 自准直仪法自准直仪法v（3 3）激光准直干涉法）激光准直干涉法第20页/共45页第21页/共45页第22页/共45页第23页/共45页第24页/共45页第25页/共45页第26页/共45页hVVAiii122hVVBiii1222 2二尺三面互检法二尺三面互检法：问：为什么两尺工作问：为什么两尺工作面同向时相减，相对时面同向时相减，相对时相加，反过来可以吗？相加，反过来可以吗？问：测量系统本身的直线度误差对问：测量系统本身的直线度误差对测量结果是否有影响？测量结果是否有影响？第27页/共45页例题例题4检定一长检定一长1000mm的矩形一级平尺的直线度。的矩形一级平尺的直线度。问题问题1：被测平尺的直线度：被测平尺的直线度=？ 依据平尺检定规程（JJG116-83）：1000mm一级平尺的直线度要求10um。问题问题2：应选择什么检定仪器，用什么测量方法？：应选择什么检定仪器，用什么测量方法？ 依据平尺检定规程用分度值为1或0.005mm/m的仪器（自准直仪或水平仪），采用节距法测量。问题问题3：桥板的跨距：桥板的跨距=？ 通常100mm 问题问题4：测量时平尺应如何放置，测量误差最小？：测量时平尺应如何放置，测量误差最小？支点位于距两端（2/9）L 处，尺的中间和两端的变形相等。问题问题5：测量步骤与测量数据记录：测量步骤与测量数据记录：第28页/共45页测量测量序号序号012345678910测量测量位置位置(mm)/0-100100-200200-300300-400400-500500-600600-700700-800800-900900-1000读数读数（格）（格）/0 +2-1 -2 -1 +3 +3-2+1-2测量数据：测量数据：问题问题6：测量数据如何处理？：测量数据如何处理？问题问题7：如何评定测量结果：如何评定测量结果?第29页/共45页相间准则相间准则第30页/共45页第31页/共45页例例1.1. 用水平仪测量一长度为用水平仪测量一长度为600mm600mm的平面导轨的直线度误差的平面导轨的直线度误差，将被测要素分成六段进行测量，获得七个测点的数值如下，将被测要素分成六段进行测量，获得七个测点的数值如下表所列。已知水平仪分度值为表所列。已知水平仪分度值为k=0.01mm/mk=0.01mm/m，用图解法求直线，用图解法求直线度误差值。度误差值。表表解：依作图法求得按最小区域法评定的直线度误差解：依作图法求得按最小区域法评定的直线度误差测点序号测点序号0 0123456读数值（格）读数值（格）0+9+18-9-3-9+12累积值累积值hihi0+9+27+18+15+6+18第32页/共45页+27+24+21+18+15+12+9+6+301234567-3测点序号测点序号0 0123456累积值累积值hihi0+9+27+18+15+6+18f=24.6 m第33页/共45页第34页/共45页测点序号测点序号0123456新座标值新座标值/ / m m09-1.2=7.827-2.4=24.618-3.6=14.415-4.8=10.26-6=018-7.2=10.8由上表中新坐标值可知，两等高的最低点为由上表中新坐标值可知，两等高的最低点为0 0，最高点，最高点24.624.6 m m，因此直线度误差值为：，因此直线度误差值为：f=(24.6f=(24.60) 0) m =24.6 m =24.6 m m 例例对例，用旋转法求直线度误差。对例，用旋转法求直线度误差。解：由表，设以解：由表，设以0 0点为转轴，旋转坐标，使序号为点为转轴，旋转坐标，使序号为0 0和和5 5的两的两点等高；点等高；P P为旋转量步长，那么对于第为旋转量步长，那么对于第5 5点有下列等式成立：点有下列等式成立： 0=6-5P0=6-5P解此方程可得到解此方程可得到 P=1.2P=1.2。那么就可得各测点的新坐标值如下：。那么就可得各测点的新坐标值如下：表表第35页/共45页geekyyyyekegf)(第36页/共45页g+27+24+21+18+15+12+9+6k+30e1234567-3geekyyyyekegf)(测点序号测点序号0 0123456累积值累积值hihi0+9+27+18+15+6+18第37页/共45页 niiiiiianiaH00 第38页/共45页例例3 3根据例根据例1 1的测量数据，按两端点连线用计算法求解直的测量数据，按两端点连线用计算法求解直线度误差值。线度误差值。为简便起见下面用列表计算。为简便起见下面用列表计算。表表测点序号测点序号i i0 01 12 23 34 45 56 6读数值读数值0 0+9+9+18+18-9-9-3-3-9-9+12+12累积值累积值 0 0+9+9+27+27+18+18+15+15+6+6+18+18两端点连线上各点两端点连线上各点的坐标值的坐标值0 0+3+3+6+6+9+9+12+12+15+15+18+18各测点相对连线的各测点相对连线的偏差偏差0 0+6+6+21+21+9+9+3+3-9-90 0直线度误差直线度误差am/amii/0nimani0/Hainaiiini00mHHf30)9(21minmax第39页/共45页例题例题4检定一长检定一长1000mm的矩形一级平尺的直线度。的矩形一级平尺的直线度。问题问题1：被测平尺的直线度：被测平尺的直线度=？ 依据平尺检定规程（JJG116-83）：1000mm一级平尺的直线度要求10um。问题问题2：应选择什么检定仪器，用什么测量方法？：应选择什么检定仪器，用什么测量方法？ 依据平尺检定规程用分度值为1或0.005mm/m的仪器（自准直仪或水平仪），采用节距法测量。问题问题3：桥板的跨距：桥板的跨距=？ 通常100mm 问题问题4：测量时平尺应如何放置，测量误差最小？：测量时平尺应如何放置，测量误差最小？支点位于距两端（2/9）L 处，尺的中间和两端的变形相等。问题问题5：测量步骤与测量数据记录：测量步骤与测量数据记录：第40页/共45页测量测量序号序号012345678910测量测量位置位置(mm)/0-100100-200200-300300-400400-500500-600600-700700-800800-900900-1000读数读数（格）（格）/0 +2-1 -2 -1 +3 +3-2+1-2测量数据：测量数据：统一坐统一坐标值标值Hi=hi=hi (格格)00 +2+1 -1 -2 +1 +4+2+3+1问题问题6：测量数据如何处理？求统一坐标值：测量数据如何处理？求统一坐标值：Hi=hk问题问题7：如何评定测量结果？：如何评定测量结果？ 最小包容区域法最小包容区域法:第41页/共45页+ 5+ 4+ 3+ 2+ 1012345678910-1-2-3-4测量测量序号序号012345678910统一坐统一坐标值标值(格格)00+2+1-1-2+1+4+2+3+11、作图法得：、作图法得：f = 5.2格格f =2.6um第42页/共45页测量测量序号序号012345678910统一坐统一坐标值标值(格格)00+2+1-1-2+1+4+2+3+12、旋转法：、旋转法： 2=4-5p p=0.4 得：得：f =2-(-3.2)= 5.2(格格)旋转量旋转量(格格)-2p-p0+p2p3p4p5p6p7p8p新的坐新的坐标值标值(格格)0.80.4+20.6-1.8-3.2-0.6+2-0.4+0.2-2.2f =2.6um3、计算法：、计算法：geekyyyyekegf)(而而e=2 ye=2g=5 yg=-2k=7 yk=4f=(3/5)2+2-(-2)=5.2 (格格)第43页/共45页测量测量序号序号012345678910统一坐统一坐标值标值(格格)00+2+1-1-2+1+4+2+3+14、两端点连线法：、两端点连线法：得：得：f =3.3-(-2.5)= 5.8(格格)两端点连两端点连线上各点线上各点的坐标值的坐标值(格格)00.10.20.30.40.50.60.70.80.91新的坐新的坐标值标值(格格)0-0.11.80.7-1.4-2.50.43.31.62.10f =2.9um第44页/共45页