平行度和垂直度测量方法
实验一 长度测量实验
《公差与技术测量》实验讲义蚌埠学院机械与电子工程系二〇一〇年实验一长度测量实验一、实验目的：1．掌握常规量具长度尺寸测量的基本方法。
2．正确选择、使用长度测量器具。
3．外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸测量值的正确方法。
二、实验内容：1．绝对测量外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸。
2．相对测量外尺寸、内尺寸、阶梯尺寸。
三、实验器具：游标卡尺、深度游标卡尺、内、外径千分尺、量缸表杆、百分表、千分表、表架、块规、平板。
四、实验方法：长度测量均采用二点间测量原则。
外尺寸测量均以不同截面的最大尺寸为测量尺寸。
内尺寸测量均以不同截面的最小尺寸为测量尺寸。
阶梯尺寸以其功能需要,以测量最大值、最小值或平均值为测量尺寸。
五、测量步骤：检查各测量器具零位准确后，方可测量。
外尺寸测量（外园柱面、轴类长度、外花键、板件厚度等）两种方法：（1）用游标卡尺、外径千分尺，采用二点间测量，从量具上直接读数。
（2）用量规组成零件的名义尺寸，在平板上将指示表根据块规尺寸调到零位后，比较相对测量计算工件尺寸。
内尺寸测量（内园柱面、键槽、花键槽、方孔等）（1）用游标卡尺、内径千分尺，采用二点间测量，直接从量具上读数。
（2）以外径千分尺校准量缸表，用量缸表比较测量，计算工件尺寸。
阶梯尺寸测量（阶梯尺寸、深度尺寸等）参照上述亦可用绝对测量、比较测量获得工件尺寸。
六、将所测得数据填表1—1：七、思考题：1．常规量具测量孔的尺寸时，以测得的最小尺寸计值，而轴则以最大尺寸计值，这是什么道理？2．精密测量时，再精密的量仪也有不确定度，因而各次测量的数值均为随机变量，那么怎样处理才能得出测量结果？实验二形位误差测量（一）平面度误差测量一、实验目的通过对平面度误差的测量，加深对零件表面实际形状与理想形状之间差异的认识，了解实际生产中平面度测量的二种方法。
二、实验内容1、建立理想平面2、被测平面与理想平面比较3、正确数据处理，得出平面度误差。
三、实验仪器平板、固定支架活动支架，带测试架的百分表。
平行度和垂直度测量方法
面相对线的平行度误差测量
1.2.3线对线的平行度测量
当给定互相垂直的两个方向时，平行度公差带 是两对互相垂直的距离分别为 t1和t2且平行于 基准直线的两平行平面之间的区域。如图所示， ød孔轴线必须位于公差值为 0.1mm和0.2mm且 平行于基准轴线的两对平行平面内。
当给定任意方向时，平行度公差带是 直径为公差值 t且平行于基准轴线的圆 柱面内的区域。如图所示， ød 孔轴线 必须位于直径公差值ø 0.1mm，且平行 于基准轴线的圆柱面内。
计算法是以图解法为基础，它是首先根据理想基准直线L通 过坐标的两点，用两点式求L直线方程，再根据L的斜率，求 出被测表面曲线上通过距L最高与最低两点的点斜式直线方 程L1 和L2 ，则L1 和L2在纵坐标轴上的截距差即为被测实 际要素的平行度误差f。 根据图5-37可知理想基准直线L通过（2，15）和（8，30） 两点，按两点式求得斜率K=5/2； 根据点斜式直线方程求平行于L的直线L1和L2，L1 和L2分 别通过（5，25）和（7，10）两点 ； 令分别代入L1和L2方程中，可得L1在y轴上的截距 y=12.5m; L2 在轴上的截距y2 = －7.5 m；于是可得 平行度误差为：f=20 m。
面对基准平面、
面对基准直线、
线对基准平面、
线对基准直线。
1.2平行度误差测量方法
测量基准：
平面或线，常用模拟法体现。
面：平板/实际平面； 线：心轴
测量方法： 依检测原则和基准体现方法不同，可组成多种测量方法。
有指示器法、水平基准法、自准直法、干涉法、量规法等。
1.2.1面与面之间的平行度误差 a.指示器测量法： 指示器在平板上移动时，其测头所形成的轨迹即平行于 模拟基准的被测实际要素的理想平面。因此指示器示值的最 大变动量即为平行度误差。
平行度与垂直度测量方法与精度控制
平行度与垂直度测量方法与精度控制平行度与垂直度是工程测量中常用的两个重要概念，它们对于确保零件、工具或设备的准确定位和安装至关重要。
本文将介绍平行度与垂直度的定义、测量方法以及精度控制的重要性。
一、平行度的定义和测量方法平行度是指两个表面或轴线之间的相对偏离程度。
在实际生产中，为了确保零件的装配精度和工作性能，平行度的控制非常重要。
平行度的测量可以使用各种工具和仪器。
其中常用的工具包括直尺、游标卡尺和测微卡尺等。
对于较高精度要求的测量，可以使用光学投影仪、激光干涉仪或三坐标测量机等精密测量设备。
在具体操作中，测量平行度时需要将被测表面放置在相对平整的支撑面上，确保测量时无干扰因素。
通过对被测表面进行多个测量点的测量，可以得到平行度的具体数值。
二、垂直度的定义和测量方法垂直度是指两个表面或轴线之间的相对垂直程度。
在工程中，准确测量垂直度对于确保立柱、墙面、楼梯等结构的垂直性至关重要。
垂直度的测量方法与平行度类似，可以使用直尺、游标卡尺、测微卡尺等简单工具进行初步测量。
对于更高精度的测量，可以使用测量夹座、激光测量仪或三坐标测量机等设备。
具体操作中，进行垂直度的测量时，需要确保被测表面平整，并在测量过程中排除可能的干扰因素。
通过多个测量点的测量结果，可以确定垂直度的准确数值。
三、平行度与垂直度的精度控制平行度和垂直度的精度控制对于工程设计和生产具有重要意义。
合理控制平行度和垂直度的误差范围，可以有效提高装配的准确性和设备的工作性能。
在实际生产过程中，可以通过以下几种方法来控制平行度和垂直度的精度：1. 选择合适的加工工艺：在零件的设计和加工过程中，应充分考虑平行度和垂直度的要求，并选择适当的加工工艺和设备，以确保产品的准确性。
2. 使用高精度测量设备：在测量平行度和垂直度时，选择精密的测量工具和设备，以提高测量的准确性和可靠性。
3. 建立严格的质量控制体系：在生产过程中，建立完善的质量控制体系，对于平行度和垂直度进行严格的监控和管理，及时发现和纠正偏差，确保产品的质量。
激光干涉仪平行度测量原理与方法
激光干涉仪平行度测量原理与方法
激光干涉仪是一款功能强大的几何量检测仪器，可以测量线性定位、直线度、垂直度、平行度、角度等多个参数，很多朋友熟悉线性定位测量，但是对于平行度测量却不太清楚，今天就给大家讲解如何进行平行度测量。
▲SJ6000激光干涉仪
1、平行度测量原理
平行度测量由两组直线度测量组成，两次测量都以直线度反射镜的光学轴为参考基准。
需要说明的是，要得到两轴的平行度，要在两个正交平面内沿每个要被比较的轴测量直线度。
因此，平行度或平行线测量实际是四次直线度测量，每次的步骤和方法同测量直线度一样，如下图所示。
得到平行度的计算公式为：
线性平行度=|θ1−θ2 |
其中，θ1为第1运动轴的斜度，θ2为第2运动轴的斜度。
第一步（测第1运动轴）
第二步（测第2运动轴）
▲ 平行度测量的光路原理构建图
2、数据采集和处理
按照上面的分析，平行度测量分成正交平面内的两次直线度测量，在同一个面内的测量分两步：第一步测量其中一轴的直线度，其方法跟直线度测量一样；第二步测量另一轴的直线度。
每次测量后均把以共同反射镜为参考基准所采集的直线度数据保存。
最后根据上述四个直线度测量结果，计算得到两轴之间的平行度或平行线误差。
3、平行度测量用组件
平行度测量用到的激光干涉仪组件：平行度测量配置主要由SJ6000激光干涉仪主机、短直线度镜组（或长直线度镜组）、SJ6000静态测量软件等组件构成。
Z 轴的平行度测量需增添可调转向镜。
4、平行度测量应用
数控机床/坐标测量机Ｘ、Ｙ轴上多导轨平行度
▲双直线导轨安装的平行度测量。
平行度和垂直度测量方法_OK
平行度和垂直度测量方法_OK
一、平行度的测量方法：
（一）对工件的凸起物进行测量：
1.使用滑动尺进行测量：将滑动尺的一端紧贴工件的平整表面，沿着
工件的凸起物滑动，通过读数来判断凸起物的平行度。
2.使用感应式测厚仪进行测量：将感应式测厚仪的传感器置于工件表面，并让其沿凸起物滑动，读取传感器的数值即可。
（二）对工件的凹陷物进行测量：
1.使用游标卡尺进行测量：将游标卡尺的测量臂调整成与凹陷物平行，将测量臂的一端放在凹陷物的底部，读取游标卡尺的刻度值即可。
2.使用三点测量法进行测量：在凹陷物的两侧各测量一个点，并记录
其高度差，通过计算两个点之间的高度差来判断凹陷物的平行度。
二、垂直度的测量方法：
（一）使用指示器进行测量：
1.将指示器固定在测量设备上，并将其感应头放在待测工件表面。
2.将工件以不同方向进行旋转，观察指示器示数的变化，通过判断示
数的变化来评估工件的垂直度。
（二）使用测高仪进行测量：
1.将测高仪的探头放在工件表面的一个点上，记录该点的高度值。
2.将探头移到另一个点上，记录其对应的高度值。
3.通过计算两个点的高度差来判断工件的垂直度。
三、其他测量方法：
除了上述常用方法外，还可以使用光学测量仪器和三坐标测量仪等设备来获得更准确的平行度和垂直度数值。
综上所述，平行度和垂直度的测量方法既有简单易行的传统方法，也有精密高效的仪器辅助方法。
在实际应用中，根据具体情况选择合适的测量方法，确保测量结果准确可靠，以保证产品的质量和工艺的稳定性。
垂直度计算公式
垂直度计算公式随着技术的发展，越来越多的设备和系统都需要精确的垂直度测量和控制，以保证其良好的功能和性能。
为此，科学家们计算出了各种垂直度计算公式，以测量和控制各种垂直方向的位置。
垂直度是指物体在垂直方向上的精确度，它可以表示物体在该方向上的偏离量。
一般来说，根据具体物体的垂直度，可以得出物体在该方向上与规定点的偏移距离。
这也是垂直度计算公式的目的，即计算物体在某个方向上的偏离量。
垂直度计算公式一般分为三类，分别是平行度公式、水平度公式和斜度公式。
首先是平行度公式，主要用于测量两个物体在同一平面内的相对垂直度，它的计算公式是：V＝L1-L2/L1，其中L1和L2分别代表两个物体之间的距离。
其次是水平度公式，主要用于测量物体在水平方向上的垂直度。
它的计算公式是：V＝H1-H2/H1，其中H1和H2分别代表两个物体之间的高度，即一个物体在水平方向上的高度和另一个物体在水平方向上的高度。
最后是斜度公式，主要用于测量物体在斜面上的垂直度。
它的计算公式是：V＝X1-X2/X1，其中X1和X2分别代表两个物体之间的距离。
垂直度计算公式不仅有助于我们测量物体的垂直度，还可以帮助我们了解物体的偏移程度，从而更好地管理和控制物体的位置，保障精确的操作和维护。
垂直度计算公式的应用遍及广泛，由于它具有精确度高、操作简便等优点，被广泛用于工程建设、装配管理、安装测量、故障检修等工作中。
例如，在工厂中，精准的垂直度检测可以保证机器启动和运行时精确的操作；在建筑行业，准确的垂直度测量可以确保建筑及其他元素的安全和可靠；在船舶工程中，准确的垂直度测量能够更好地保证船舶的安全运行。
总之，垂直度计算公式是精确测量和控制物体在垂直方向上的位置的一种重要方法，在实际应用中，它有助于我们保障物体的安全和可靠性，同时还可以提高工程和技术的水平，提升机械设备和系统设备的精确性和可靠性，起到重要的作用。
平行度和垂直度检测方法
平行度和垂直度检测方法平行度和垂直度是用来描述物体表面平行或垂直度好坏的指标。
平行度描述表面各点与参考面的平行程度，垂直度描述表面各点与参考面的垂直程度。
在制造工艺中，平行度和垂直度非常重要，因为它们直接影响产品的性能和质量。
下面将介绍几种常用的平行度和垂直度检测方法。
1.触碰式检测方法这种方法是通过使用接触式传感器来测量物体表面的高度差异，从而确定平行度和垂直度。
常见的传感器有示波器、坐标测量机等。
该方法适用于制造业中的大多数需求，但由于接触式传感器对表面质量和形状有一定要求，可能会对工件表面造成损伤。
2.光学检测方法光学检测方法是通过使用光学设备来测量物体表面的高度差异，从而确定平行度和垂直度。
常见的设备有激光干涉仪、投影仪等。
该方法适用于对表面质量和形状要求较高的工件，可以提供更精确的测量结果。
但是由于设备成本较高，对操作人员的技术要求也较高。
3.影像检测方法影像检测方法是通过使用相机和图像处理技术来获取物体表面的图像，从而确定平行度和垂直度。
常见的设备有视觉测量系统、3D扫描仪等。
该方法可以快速获得大量数据并进行实时分析，具有高效和精确的特点，但也存在设备成本高和对操作人员技术要求较高的问题。
4.激光测量方法激光测量方法是通过使用激光光束来测量物体表面的高度差异，从而确定平行度和垂直度。
常见的设备有激光测距仪、激光干涉仪等。
该方法可以提供非常高的测量精度，适用于大尺寸和复杂形状的工件，但也存在设备成本高和对操作人员技术要求较高的问题。
5.数字化检测方法数字化检测方法是通过使用计算机辅助设计和制造技术来进行平行度和垂直度的检测。
可以将物体的三维形状和表面特征数字化，并使用计算机软件来进行分析和测量。
该方法具有高效、精确和自动化的特点，可以大大提高生产效率和产品质量，但也对计算机软件和硬件有一定的要求。
总的来说，平行度和垂直度的检测方法有很多种，每种方法都有其适用范围和特点。
在实际应用中，需要根据具体的工件要求和生产环境选择合适的检测方法，并结合多种方法来进行综合分析，以确保产品的质量和性能要求。
平行度和垂直度测量方法
旋转后
0 2.5 +10 -2.5 +10 +12.5 0 -7.5 -5
1.2.2线与面之间的平行度测量
方法:线与面之间的平行度误差测量方法较多，而最常用的方 法是采用模拟基准，用指示器测量。
类型：线对面和面对线两种。
线对面：图示是测量孔的轴线对底面的平行度。实际线用心 轴模拟，平板为测量和模拟基准
单指示器法：被测孔的轴线对底面的平行度误差值f可按孔 长L1和两测量点间距L2的正比关系折算为：
f
L1 L2
M1 M2
采用双指示器法，按下式计算平行度误差。
f
1 2
( M1
M2 ) max
( M1
M2 ) min
面对线： 下图是测量平面相对于轴线的平行度误差装置。被测零件
通过心轴支承在等高支架上，调整高度，使得L1＝L2；然 后用指示器在被测平面上按布点进行测量，经过计算和评 定，可求得该平面相对于轴线的平行度误差值。
分别在基准面和被测表面沿长度方向分段测量，将测得的值按 直线度误差的方法求出基准面符合最小条件的理想直线，以 该理想直线作为被测表面的评定基准，求得实际被测表面的 直线度误差即为平行度误差。
c．数据处理方法：
❖ 1）图解法
❖ 根据实际基准平面的误差曲线，按直线度误差最小区域判别 法，求出理想基准直线L。接着在被测实际表面的误差曲线 上，作出平行于理想基准直线L的定向最小包容区域。
旋转量 ip
0 -2.5 -5 -7.5 -10
旋转后
0 +2.5 +10 +2.5 +5
被测实际要素L’ 0 +5 +15 +10 +20
-12.5 -15 -17.5 -20 -2.5 +5 +7.5 +10 +25 +15 +10 +15