第一节直线度误差测量

几何误差——直线度几何误差——直线度摘要直线度是几何误差中最基础的一项，本文简述了有关直线度的基本知识。

其中着重阐述了直线度的几何公差带，以及直线度的评定方法。

其中公差的标注和检测原则都是通用的原则，适用于各种几何误差。

关键词几何误差、直线度、公差、公差带、公差评定AbstractStraightness is the most basic geometric error a, this paperdescribes the basic knowledge about the straightness. Among thememphatically expounds the geometry of the straightness tolerance band,and the evaluation method for straightness. The annotation and detectionof tolerance are general principles are the principle, it is suitable forvarious geometric errors.Key wordsGeometric errors, the straightness, tolerance, tolerance zone,tolerance evaluation一、直线度的定义限制实际直线对理想直线变动量的一种形状公差。

由形状（理想包容形状）、大小（公差值）、方向、位置四个要素组成。

用于限制一个平面内的直线形状偏差，限制空间直线在某一方向上的形状偏差，限制空间直线在任一方向上的形状偏差。

几何误差是指零件加工后的实际形状、方向和相互位置与理想形状、方向和相互位置的差异。

在形状上的差异称形状误差，在方向上的差异称方向误差，在相互位置上的差异称位置误差。

直线度在几何公差中是最基础的部分，按检测关系分直线度属于被测要素中的单一要素——指对要素本身提出形状公差要求的被测要素。

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合像水平仪简介
测微螺杆旋钮 微分刻度盘 壳体
毫米/每米刻度尺
底座
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合像水平仪的使用
使用时，把合像水平仪放在被测表面上，然后转动测 微螺杆，通过杠杆机构，将水准器调至自然水平位置。 在转动测微螺杆的同时，应从目镜中注意观察气泡移 动的情况，当气泡处于图中a）或b)的位置时，说明 水准器是倾斜的，应继续转动测微螺杆，直到气泡像 完全重合，如图c）所示。这时表明水准器已经处于 自然水平位置，就可以从毫米/每米刻度尺和未分刻 度盘上读数了。
• 塞尺是具有确定厚度的单片或成组的薄片，是用于检验间 隙的计量器具，尺片的厚度在0.02～1mm，一把塞尺有若 干厚度各不相同的尺片组装在一起，塞尺又称为厚薄规。
• 在使用时应目测间隙的大小，选择不同厚度的尺片 组，反复试塞，直到能恰好塞进去为止。用塞尺测 量是凭手感判断所选尺寸是否合适，没有操作经验 的人使用塞尺测量造成的测量误差比较大，所以应 多加练习。
【例】 第一步操作测量显示
值 a1 = 0,水平仪原地调转
180°后测得 a2 = 100 a2 ／
2 = 100／2 = 50 按水平仪上
下箭头键调整示值为50。此
时水平仪的零位既是绝对水平
零位(自然水平零位)。水平仪
原地调转180°后测得 a1 = -
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电子水平仪的特点
1.精度高：0.001mm/m 2.零位调节方便、精确 3.读数方便、迅速 4.数据可以直接输入计算机，便于后期处理

导轨直线度误差测量实验指导一、实验介绍直线度是限制实际直线对理想直线变动量的一种形状公差。

直线度误差可用刀口尺、平板和带指示表的表架、水平仪和桥板、自准直仪和反射镜等设备与装置进行测量。

本实验将用光学自准直仪和反射镜对直线导轨的直线度误差进行测量。

二、实验目的1.了解光学自准直仪的原理、结构及操作方法；2.掌握直线度误差的测量与数据处理方法。

三、测量原理直线度误差通常按与理想要素比较的原则进行测量，其测量原理如图1所示。

用准直光线、水平面或高精度平板的平面构成一条模拟理想直线L，将被测实际直线L′与模拟理想直线进行比较，若能直接测出被测的实际直线上各点相对于理想直线的绝对距离y0，y1，…, y n，或相对偏距Δ0，Δ1，…，Δn，则这种测量方法称为直接测量法；若每次测量的读数仅反映相邻两测点的相对高度差δ0，δ1，…，δn，通过累加后，才能获得相对偏距，则这种测量方法称为间接测量法。

不管采用哪种测量方法，其最终目的都是要按各测点的相对偏距，作出被测实际直线的折线图，最后按最小条件确定被测实际直线相对于理想直线的变动量，即直线度误差值。

图1 直线度误差测量原理三、测量仪器——光学自准直仪1. 光学自准直仪的测量原理光学自准直仪（如图2（a））是一种精密测角仪器。

它应用自准直原理进行测量，以光线体现被测直线的理想直线（即测量基准）。

如图2（b）所示，光线由光源5发出，形成平行光束将自准直仪中的十字分划板4的十字刻线经物镜6投射在反射镜7上，经反射后，成像在目镜分划板2上。

若反射镜与平行光束垂直，则平行光束沿原路返回，反射回来的十字刻线的影像与目镜分划板2的指示线重合（如图2（c））。

如果桥板8接触的相邻两个测点之间存在高度差h而使反射镜与平行光束不垂直，即反射镜产生倾斜角θ则反射光轴与入射光轴成2θ，使十字刻线的影像相对于目镜分划板2的指示线产生相应的偏移量a（如图3（d））。

偏移的格数由固定分划板3和读数鼓轮1读出。

直线度误差测量方法分析叶露媚仪器仪表工程专业摘要：对机械加工精度要求比较高的工件，必须要保证一些几何量（如长度等）的数值足够精确，这就需要采用精密测量的方法使误差达到最小。

加工中产生的误差主要是形位误差，而直线度误差是形位误差的最基本的技术指标。

所以本文主要通过分析几种直线度误差测量方法来讨论如何减少误差。

Abstract: on the workpiece machining accuracy high, must want to ensure some geometric quantity (such as length, etc.) are sufficiently precise numerical, this needs adopt the method of precision measurement error is minimum. Error is mainly generated in machining shape error, and the straightness error is the most basic form, error of technical indicators. So this paper mainly through the analysis of several kinds of straightness error measuring method to discuss how to reduce the error.关键词：直线度误差几何参数形位误差引言加工精度是指成品后实际几何参数与理想几何参数的相符合程度，其差异就是误差，在超精密加工与检测技术中,对直线度误差的测量要求越来越高，高精度长导轨的直线度误差是机床检测时控制最严格的一种几何误差量。

经常用到的直线度误差测量方法有两种，分别是光学测量法和接触式扫描法。

光学测量的方法是把光束作为真正的直线基准进行测量，这种方法需要几个光学仪器，譬如激光干涉仪等；而接触式扫描法需要的基准比光学测量的精度更高，这也导致其在实际生活中的应用更困难，对此，国内外经过大量的研究，开发了一种新方法，即误差分离法。