平面度误差检测方法介绍

平面度（flatness;planeness)，是属于形位公差中的一种，指物体表面具有的宏观凹凸高度相对理想平面的偏差。

平面度误差是将被测实际表面与理想平面进行比较，两者之间的线值距离即为平面度误差值；或通过测量实际表面上若干点的相对高度差，再换算以线值表示的平面度误差值。

在传统的检测方法中，平面度的测量通常有：塞规/塞尺测量法、液平面法、激光平面干涉仪测量法（平晶干涉法）、水平仪/数字水平仪测量法、以及打表测量法。

塞尺测量法塞尺主要用于间隙间距的测量，对平面度的测量只能进行粗测。

塞尺使用前必须先清除塞尺和工件上的污垢与灰尘。

使用时可用一片或数片重叠插入间隙，以稍感拖滞为宜。

测量时动作要轻，不允许硬插。

也不允许测量温度较高的零件。

目前很多工厂仍使用该方法进行检测。

由于其精度不高，常规最薄塞尺为10um，检测效率较低，结果不够全面，只能检测零件边缘。

液平面法液平面法是用液平面作为测量基准面，液平面由“连通罐”内的液面构成，然后用传感器进行测量。

基于连通器工作原理，适合测量连续或不连续的大平面的平面度，但测量时间长，且对温度敏感，仅适用于测量精度较低的平面。

激光平面干涉仪测量法最典型的用法是平晶干涉法，用光学平晶的工作面体现理想平面，直接以干涉条纹的弯曲程度确定被测表面的平面度误差值，但主要于测量光洁的小平面的测量，如千分头测量面，量规的工作面，光学透镜。

激光干涉仪现因其体积小，重量轻、无需外接电源的特点被广泛地应用在光学加工企业，光学检测机构以及其他要进行光学表面检测的场合。

南京光研武汉事业部的GY301A和GY301B型激光干涉仪，其干涉图像与对准系统同步，无需切换，任何人都能简单操作，同时也能加长导轨配合测量尺寸简便的测量出曲率半径。

水平仪测量法水平仪是一种测量小角度的常用量具。

在机械行业和仪表制造中,用于测量相对于水平位置的倾斜角、机床类设备导轨的平面度和直线度、设备安装的水平位置和垂直位置等。

用塞尺测平面度的方法平面度是指物体表面与一个参考平面之间的距离差异程度，是评价物体表面平整度的重要指标之一。

在工业生产中，为了确保产品的质量，需要对平面度进行测量。

本文将介绍一种常用的方法，即用塞尺测量平面度的方法。

我们需要准备一把精度较高的塞尺。

塞尺是一种测量工具，常用于测量物体的长度、宽度等尺寸。

选择一把精度较高的塞尺可以提高测量结果的准确性。

接下来，我们需要选择一个参考平面。

参考平面可以是工作台、平板或者其他平整的表面。

在进行测量时，将待测物体放置在参考平面上，确保其与参考平面有接触。

然后，我们可以开始测量平面度了。

首先，将塞尺的一侧放在参考平面上，确保其与参考平面平行。

然后，将塞尺的另一侧放置在待测物体的表面上。

注意，要保持塞尺与物体表面间的接触均匀，避免局部接触或者漂浮。

接着，我们可以读取塞尺上的刻度来测量平面度。

塞尺上通常有毫米或者英寸的刻度，可以直接读取出物体表面与参考平面之间的距离差异。

通过多次测量，可以得到物体表面的平均高度。

在进行测量时，需要注意以下几点。

首先，要避免使用损坏或者变形的塞尺，以免影响测量结果的准确性。

其次，要确保塞尺与参考平面及物体表面的接触均匀稳定，避免出现倾斜或者漂浮的情况。

此外，还应注意读取刻度时的准确性，避免误差的产生。

我们可以根据测量结果来评估物体的平面度。

通常情况下，平面度的要求会根据具体的工艺要求而有所不同。

在进行评估时，可以将测得的平均高度与允许的最大偏差进行比较，从而判断物体的平面度是否符合要求。

用塞尺测量平面度是一种简单而常用的方法。

通过选择合适的参考平面、准备精度较高的塞尺，并注意测量过程中的一些细节，我们可以得到比较准确的平面度测量结果。

这种方法在工业生产中具有广泛的应用，有助于保证产品的质量。

几种评定平面度误差的计算方法00~-UI<erfn0I诊断与检测几种评定平面度误差的计算方法程飞月武汉理工大学机电工程学院.武汉430070l引盲零件在加工过程中会产生或太或小的形状和位置误差.这些误差的存在不仅会影响机械产品的整体质量,更会影嗣零部件的互换性平丽度误差是机械零部件_r作表面的形状误差,它直接影响机器一r作表面的质量,j'怍性能和机器寿命困而有效地对零部件的平面度误差加以正确的评定和控制是十分重要的I作2测量与数据处理对于不同的零部件,平丽度误差测量的方法和所选取的测量器具不尽相同一般采用删量器具有平面平晶,测微表,水平仪,自准直仪和标准平板.与其相对应就有不同的测量方法.用某种测量方法测出被测实际丽的原始数据,然后计算出各测点到选定基准平面的距离.得出该曲面的平面度误差蒯如在一小平板上用指示表测量小平面的平面度误差,对实际被测平面沿和方向布置NxM个测点(如图I).在各个测点(")处指示表的示值为.然后采用丹区域平面插值的方法,即在空间中将相邻的三点连接起来(如图2),形成2(一I)×(一】)个小三角形平面,各小平面连接起来组成一误差曲面z=z(x.Y)=当删量点越多,误差曲面就越接近于被测实际表面_,(,y】=在实际计.算和评定平而度误差时,通常用z[x,y)代替fix,,】.饭料前端币¨末端较中间区域容易出现皱纹;厚度为1mm的板料起皱及起皱趋势区域较厚度为2mm的扳料大.起皱随板抖厚度的增加而减少.条件允计:的情况下.可通过增J】u板科厚度减少或消除皱纹=ij边缘宽度对起皱的影响断面形状及尺寸标注如图8所示+成型角度25..左右边缘宽度分别为6,51~1111和I1him,边缘比左边缘宽用Dynafiwm软件对成型角度为2.度分别为Imm,2Hil1]的板料进行成型极限分析,如图6,图7,边缘皱纹较容易出现在边缘宽度大的一侧.边缘宽度较小的一删在辊压过程中与辊轮的接触面积较小力臂较小,边部受力更大,该力有利于材料的l嗬动,缺陷较边缘宽度较大的一侧轻=故在设计过程中为防止或减少缺陷发生率,边缘宽度不宜过大4结论本文研究_『成型角度,板料厚度及边缘宽度对起皱的影响:结果表明:起皱现象随成型角度增大趋于明显,拉伸失稳较压缩失稳产生皱纹容易;薄板比厚扳更容易起皱,条件允许的情况下,可通过增加板料厚度减少或消除皱纹;皱纹更容易出现在边缘宽度较大的一侧,设计时边缘宽度不宜过犬本文研究结果对设计生产具有指导意义[参考文献]rIl圊宏宁槽钠辊弯成型的数值模拟及工艺参数的研究fD1寨皇岛燕LlI大学,2[x]4:8-9.:2】Nakak'lLkItAsa~laMet.hanism?mep~-ket…andeffect0『rr|.==.日工11'properti~nfsteelshastaonpocket㈨i.Id—H1lI—rearming".'fidep[A].11m5Ja口JoinlconetheTechnolo~ofPlasticitycj.19993j辣史芜板料成形CAE分析教程[M】一￡京:机械工业出版社, 20054:馀秉业应朋弹塑性力学M]北京:清华大学出版社.1995(煽辑黄获)作者简介:袁小台(1980一)七,硕士研究生,研完方向为材料成型与摸募设计.收璃El期:21106-02—15,机械工程师2006年尊7靛I124诊断与检测lDiagnosiSandMeasJring3平面度误差的评定方法平面度误差是指被测实际表面对其理想平面的最大变动量为最小.因此,在评定平面度误差时,寻找符合最小条件的理想平面是解决问题的关键.设理想平面方程为z=Ax+By+C,E=minmaxIz(xl,yJ)一AxrByrC\V A.B.C1≤￡≤』v1≤肼当E为最小时所对应的平面即为理想平面.令hmax=max(Zit]-AX/--6一C),:min(Zid—A—Byi—C)1≤l≤』v1≤I≤』v1≤≤M'1≤』≤肼(这里的一和h是代数值,不是绝对值)则被测表面的平面度误差.=h~-h.从一h和定义中可以看出:的值与C的大小无关.也就是说,平面度误差值大小只与基准平面的方位有关,与基准平面的具体位置无关.由于理想平面很难用解析的方法直接求得.因此在评定平面度误差时,通常采用以下三种方法来确定基准平面,以其代替理想平面.3.简便法简便法评定平面度误差有三点法和对角线法两种.3.1.1三点法以通过实际被测表面上相距最远的的三个点构成的平面作为评定基准,取各测点相对于它的偏离值中最大偏离值与最小偏离值之差作为平面度误差.假如(Y"), (,Y q,,),(Xr,Ys,)是相距最远的三点,以通过这三点的平面_y瓢_y1p,qr=0作为基准平面.由于从实际被测表面上选取相距最远的三个点有多种可能,因此按三远点平面法评定的平面度误差不是唯一的,有时差别较大.3.1.2对角线法以通过实际被测表面上的一条对角线(两个对角点的连线)且平行于另一条对角线(其余两个对角点的连线) 的平面作为基准平面,取各测点相对于它的偏离值中最大偏离值与最小偏离值之差作为平面度误差.评定的结果是唯一的.如过(Y.,ZI,I)和(,YM,)两点,且平行于(XN,y.,.)和(yM,)两点连线的平面为l一.),一),.—.,.llXAr-X1),ylZN,MI'】I:0作为基准平面.l,v——.),.一),肼—,肼l3.2最佳平方逼近法很多文献采用最小二乘法…,即以各采样点对于基准平面的偏离值的平方和为最小来确定基准平面,是以采样点作为研究对象,以实际表面上的各点与基准平面的偏离是由随机因素引起的假设作为前提.如果以误差曲面Z=Z(X,_y)作为研究对象,则可用均方误差最小作为量度标准来确定基准平面z=A+日y+C.tyt均方误差Q=JJ((,),)-A一一C)2dxdy为最小.125l机械工程师2006年第7期其中(,),)为分区域小三角形平面(如图2).当(,Y)∈,={(,),).Xi+I--Xi+置≤≤-,≤),≤+-)时,(,),)由下式确定VtXi+IYiXi+I+l(,Y)ZijZi+lZi+ll当(,),)∈,{(,),)≤≤Xi+.I--X_i+置,≤),≤+-)时,(,y)f~t下式确定Vxt,,x',1Xi+IYj+I=0~lVz,Q:∑∑[』』(()一c)d),+JIi=1^JJJ((,,,).A一日y—C)2dxdy]J』,.J令=罟==0,即可求出A,B,C.从而得到基准平面z=Ax+By+C.3.3最小包容区域法最小区域法就是在包容被测表面的许多对两两平行的平面中,找出两平行平面宽度最小的一对包容平行平面,从而得出平面度误差.由于很难用解析法直接求出这两平行平面,因此,很多文献采用逼近法近似求解平面度误差,如投影逼近法,旋转逼近法等等.当测量点比较少时,可先根据测量数据判断被测表面的形状(凹形,凸形,鞍形等),然后根据个人的经验在被测实际表面上取适当的4个极点,且这4个极点满足下列3个条件之一:(1)三角形准则;(2)交叉准则;(3)直线准则.此时与这4个极点相接触的2个平行平面的宽度即为符合定义的平面度误差.4结语通过上述几种平面度误差评定方法分析可以看出:三点法比较简单,但不够精确,结果也不唯一;对角线法检测也比较方便且经济实用,精度也比较高,所以仍为实际测量中所采用;用最佳平方逼近法或最小二乘法比较便于采用计算机对数据进行处理和计算,尤其在测量数据比较多时,就显得更加方便与快捷;最小包容区域法符合最小条件.虽很难用解析法直接求出,但当测量点比较少时,可以根据测量数据和个人的经验找出符合最小条件的两平行平面.当平面度误差评定结果有异议或工件精度要求较高时,应以最小包容区域法的评定结果为准.[参考文献】[1]李秋萍,林景凡.两平面平行度误差的一种评定方法[Jj'齐齐哈尔大学,2003,19(3):66—67.[2]甘永立.几何量公差与检~lJ[m].上海:上海科技出版社,1999. (编辑立明)作者简介:程飞月(1964-),男,教师,从事机电方面的教学与研究工作. 收稿日期:2006一O1—18一。

平面度塞尺测量方法
平面度塞尺测量方法：
①准备测量工具包括塞尺标准平板或精密水平仪以及待测工件确保所有器具干净无损；
②将待测表面清理干净去除油污灰尘等杂质避免影响测量精度必要时可使用清洁剂擦拭；
③把标准平板平稳放置于坚固水平的工作台上用水平尺检查其水平状态调整至最佳位置；
④将待测工件轻轻放到标准平板上注意动作要轻柔防止磕碰导致变形影响测试结果；
⑤选取几个关键测量点通常包括四个角部及中心位置作为基准进行比较分析；
⑥手持塞尺垂直靠近待测面与标准平板之间缓慢插入直至感觉到阻力出现记下此时厚度；
⑦移动到下一个测量点重复上述步骤直至所有选定位置均完成测试记录数据；
⑧根据测得数值计算最大最小值之差即为该工件平面度误差值一般要求不超过一定范围；
⑨对于超差部位可采用刮研磨削等方法进行修正直至满足图纸技术要求为止；
⑩修正完成后再次进行全面复检确认平面度达到标准方可转入下道工序；
⑪在整个测量过程中需保持环境恒温避免温度变化引起材料膨胀收缩影响测量准确性；
⑫最后整理测量记录分析原因提出改进措施不断提高产品质量管理水平。