平面度精密测量方法
平面度常识及测量方法
平面度常识及测量方法平面度是指一个物体表面在平面上的精确度。
在制造和工程领域中，平面度是衡量零件表面平坦度的重要指标。
保证零件的平面度可以保证零件在安装和使用过程中的稳定性和精确度。
一、平面度的意义和影响因素平面度是衡量一个物体表面平坦度的重要指标。
一个物体表面越平坦，说明它更接近于一个理想的平面。
而一个不平坦的表面会导致零件组装和操作的不稳定性，同时也会影响零件之间的精确度。
二、平面度的测量方法1.直尺法测量：这是一种简单而常用的测量方法。
使用一根直尺放置在被测物体上，通过目视或使用平行仪器来判断直尺与物体之间的间隙来确定平面度。
这种方法适用于一般要求不高的平面度测量。
2.平行仪法测量：平行仪是一种通过调整两个平面使其平行以判断被测物体平面度的仪器。
通过平行仪的调节，使两个平面之间的间隙最小，可以粗略地判断被测物体的平面度。
3.平面投影法测量：平面投影法也是一种常用的测量方法。
它利用白光投影仪或激光投影仪将一个光束垂直投影到被测物体上，然后通过观察物体表面上的光斑变形来判断其平面度。
这种方法适用于比较薄且平整的物体。
4.平面比较法测量：平面比较法是一种相对精确的测量方法。
它使用了一个精密平面与被测物体接触，并通过观察介于它们之间所产生的光线间隙来判断被测物体的平面度。
这种方法适用于对平面度要求较高的零件测量。
5.平面仪测量：平面仪是一种专门用于测量平面度的仪器。
它可以精确测量被测物体表面的高度和平坦度，并通过数字显示进行数据记录和分析。
平面仪具有高精度、高稳定性和高重复性的特点，被广泛应用于制造业和工程领域。
总结：。
三坐标平面度测量方法
三坐标平面度测量方法1.准备工作：确定测量坐标系和基准面。
在进行平面度测量之前，需要确定一个三维坐标系作为测量参考。
同时，需要选择一个基准面，以该面作为平面度测量的参考面。
2.定位工件：将待测工件放置在测量台上，并进行合理的夹紧或固定，以确保工件的稳定性和准确性。
3.三坐标机床校准：校准测量系统，保证测量结果的准确性。
校准包括：坐标系建立、三轴方向确定、坐标轴精度校验等。
4.坐标系测量：确定工件所在位置的坐标系。
用三坐标测量工具测量工件上三个参考点的位置，根据这三个参考点可以确定坐标系的位置。
5.建立基准面：用三坐标测量工具测量基准面上的多个点，根据这些点的坐标来建立基准面。
6.测量平面度：选择测量区域，用三坐标测量工具测量工件上的多个点的坐标。
根据这些点的坐标来计算工件的平面度。
其中，常用的计算方法有最小二乘法、奇异值分解等。
7.数据分析：对测量结果进行分析和评估。
可以计算出工件的平均平面度、最大/最小平面度、极差等指标。
8.结果判定：根据所需的平面度要求，评估工件是否合格。
如果工件的平面度在规定范围内，则判定为合格；如果超出了规定范围，则判定为不合格。
1.测量环境要保持干净、整洁，避免灰尘、水滴等干扰测量结果。
2.测量仪器需要定期校准和维护，以确保测量结果的准确性。
3.测量工具需要轻拿轻放，避免碰撞和损坏。
4.测量前要检查工件的表面状态，如有严重磨损、凹陷等情况需要进行修复或更换。
5.测量过程中要保持测量工具与工件的接触稳定，避免震动和失稳。
6.如果测量结果与要求不符，需要重新测量或对工件进行修整，直至符合要求为止。
7.测量结果的记录要详细和准确，包括测量时间、测量人员、测量数值等。
三坐标平面度测量是一种精密测量方法，可以用于评估工件表面的平面度，对保证产品质量具有重要作用。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的测量仪器和方法，并严格按照测量步骤和注意事项进行操作，以确保测量结果的准确性和可靠性。
检测平面度的方法介绍
检测平面度的方法介绍平面度检测是为了评估待测工件表面的平整度、曲率或形状与要求规范的偏差程度。
平面度是指工件表面与一个理想平面之间的距离偏差，平面度检测主要应用于各种精密零件、模具等需要高度平整表面的制造工艺中。
下面将介绍几种常见的平面度检测方法。
1.触发法触发法是最常用的平面度检测方法之一、该方法使用触发式的测头，通过测量工件上各个点的高度差，来确定工件的平面度。
触发法适用于不同形状和尺寸的工件，能够准确地检测工件的平整度。
2.光栅投影法光栅投影法是一种利用光学原理的平面度检测方法。
该方法使用一束光线照射在工件表面上，光线经过工件表面反射后被聚焦到光电元件上。
通过测量光线的偏转角度或聚焦点的位置，可以确定工件表面的平整度。
3.激光干涉法激光干涉法是利用激光的干涉原理进行平面度检测的方法。
该方法使用两束相干激光束照射在工件表面上，然后检测干涉光的干涉图案。
通过分析干涉图案的变化，可以确定工件表面的平整度。
4.球技法球技法是一种基于物理原理的平面度检测方法。
该方法使用一个球形探针与工件表面接触，探针的位置变化可以通过传感器或示波器来测量。
通过记录不同位置的球心高度，就可以确定工件表面的平整度。
5.平面平行度计平面平行度计是一种专用于平面度检测的测量仪器。
平面平行度计通常由一个测量平面、一个测量头和一个数显仪表组成。
该仪器通过测量工件表面与测量平面的高度差，来判断工件表面的平整度。
6.数控测量系统数控测量系统是一种利用计算机控制进行平面度检测的自动化方法。
该系统通过将工件固定在测量台上，然后使用探测仪器进行测量。
通过计算机的控制和处理，可以实现工件表面的平整度检测。
总之，平面度检测方法丰富多样，可以根据需要选择适合的方法进行检测。
选择合适的检测方法可以提高检测效率和准确性，确保工件质量符合要求。
精密超精密加工作业--平面度测量(精)
光束平面法
基点的选取
基点的选取主要根据所能利用的工艺为依据，可按照以下几种方法选 取： (1)工艺只加垫片，则选最高三点为基准，其余数据全为负值，负多 少，则加多少垫片。 (2)工艺只能打磨，则选最低三点基准，其余数据为正值，正多少， 则打磨多少。 (3)工艺既可加垫片，又可打磨，则可优化自动选三点基准，使其加 工量最小。 (4)关键点在中央区，则可选取中央区为基准。 (5)关键点在边缘区，则可选边缘区为基准。 (6)数据结果有平面度有效值，偏差峰峰值，平均平面，标准等参数 供选取。
测量方法
连通器两边用软管连接，用传感器测量页面高度。测量 时首先将连通器两边放在被测平面同一位置上。调整传感器 零位。然后将一边固定，另一边逐点移动到选定的测量点进 行测量，记录各点相对零位的差值。
液平面法
特点及应用范围
可测不连续的平面 可测大平面 工作液有粘度，测量时间长 对温度变化敏感 适用于测量精度较低的大平面
光束平面法
特点
高精度，该系统可在R≤40m范围内，保证0.001mm的精度，传 统的方式一般在0.01-0.1mm精度。 测量范围大，因激光无挠影响，故可测量R≤40m的平面。 人为误差小，传统办法测量时，不同操作人员因钢丝松紧、 人工读数等人为因素，数据受人为因素影响较大。而激光测量法 由仪器自动读取数据，人为误差大大减小。
代入下式即可计算出平面度 δ =（b/a)＊(λ /2) 式中 δ 一平面度 a一干涉带宽度 b一干涉带弯曲度 λ 一光波波长
平晶干涉法
特点及应用范围
仪器简单 操作方便 测量面积小 测量精度高 主要用于测量小平面，如量 规的工作面和千分尺测头测 量面的平面度误差
打表测量法
测量原理及方法 打表测量法是将被测零件和测微计 放在标准平板上，以标准平板作为 测量基准面，用测微计沿实际表面 逐点或沿几条直线方向进行测量。 打表测量法按评定基准面分为三点 法和对角线法：三点法是用被测实 际表面上相距最远的三点所决定的 理想平面作为评定基准面，实测时 先将被测实际表面上相距最远的三 点调整到与标准平板等高；对角线 法实测时先将实际表面上的四个角 点按对角线调整到两两等高。然后 用测微计进行测量，测微计在整个 实际表面上测得的最大变动量即为 该实际表面的平面度误差。
平面度测试方法
平面度测试方法一、介绍平面度是指一个物体表面相对于参考平面的平整程度，即表面的高低起伏程度。
在制造和加工过程中，平面度是一个非常重要的参数，因为它决定了物体的质量和性能。
因此，在工业生产中，平面度测试是必不可少的。
二、测试仪器1. 平板：用于支撑被测物体，在测试时作为参考平面。
2. 游标卡尺：用于测量被测物体表面高低起伏的长度。
3. 平行垫片：用于调整游标卡尺与被测物体之间的距离。
三、测试步骤1. 准备工作：将被测物体放置在平板上，并调整平板水平，使其成为参考平面。
2. 测试前准备：将游标卡尺与平行垫片配合使用，调整游标卡尺与被测物体之间的距离。
具体方法如下：（1）选择一组合适大小的平行垫片，并将其放置在被测物体上；（2）将游标卡尺对准两个垫片之间，并记录下距离；（3）更换不同大小的垫片，重复以上步骤，直到游标卡尺与被测物体之间的距离可以被准确测量。
3. 测试过程：将游标卡尺平行地放置在被测物体表面，记录下高低起伏的长度。
具体方法如下：（1）将游标卡尺平行地放置在被测物体表面；（2）记录下游标卡尺指针所指示的长度；（3）将游标卡尺移动到另一个位置，并重复以上步骤，直到整个表面都被测试完毕。
4. 结果处理：将所有的测试数据汇总，并计算出平均值和最大值。
如果需要更加精确的结果，可以使用三点法或五点法进行测试。
四、注意事项1. 在测试前，应该检查游标卡尺和平板是否有损坏或变形，以确保测试结果的准确性。
2. 在测试过程中，应该避免使用过大或过小的垫片，以免影响测试结果。
3. 在记录数据时，应该注意保持一致性和准确性，并避免误差。
4. 如果需要更加精确的测试结果，可以使用更加精密的仪器进行测试。
五、总结平面度是一个非常重要的参数，在工业生产中必不可少。
通过使用游标卡尺和平行垫片进行测试，可以得到准确的测试结果。
在测试过程中，需要注意保持一致性和准确性，并避免误差。
如果需要更加精确的结果，可以使用更加精密的仪器进行测试。
平面度塞尺测量方法
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。
平面度检测方法
平面度检测方法平面度是指工件表面与一个理想平面之间的最大间隙，是表征工件表面平整度和平行度的重要参数。
在工程制造中，平面度的精度要求越来越高，因此对平面度的检测也变得越来越重要。
本文将介绍几种常用的平面度检测方法，希望能为相关领域的工作者提供一些帮助。
首先，最常见的一种平面度检测方法是使用平面度测量仪。
平面度测量仪是一种专门用于测量工件平面度的仪器，它通过测量工件表面与参考平面之间的间隙来确定工件的平面度。
这种方法操作简单，精度高，适用于各种尺寸和形状的工件，因此在工程制造中得到了广泛应用。
其次，光学投影仪也是一种常用的平面度检测方法。
光学投影仪利用光学原理将工件的轮廓投影到投影屏上，通过对投影图像的测量来确定工件的平面度。
这种方法适用于各种材料的工件，并且可以实现对工件的快速、非接触式检测，因此在一些对检测速度要求较高的场合得到了广泛应用。
另外，三坐标测量机也是一种常用的平面度检测方法。
三坐标测量机通过测量工件表面上的多个点来确定工件的平面度，具有测量范围广、精度高的优点。
这种方法适用于各种复杂形状的工件，并且可以实现对工件的全面、精密的三维检测，因此在一些对检测精度要求较高的场合得到了广泛应用。
最后，还有一种常用的平面度检测方法是使用激光测量仪。
激光测量仪利用激光束在工件表面上扫描，通过对激光束的反射或散射信号进行测量来确定工件的平面度。
这种方法适用于各种材料的工件，并且可以实现对工件的快速、高精度的检测，因此在一些对检测效率和精度要求都较高的场合得到了广泛应用。
综上所述，平面度是工程制造中一个重要的质量指标，而平面度的检测方法也是工程制造中一个重要的技术环节。
不同的平面度检测方法各有其优缺点，应根据具体的工件特点和检测要求来选择合适的方法。
希望本文介绍的几种平面度检测方法能够为相关领域的工作者提供一些参考，使他们能够更好地进行平面度的检测工作。
平面度测量方法
平面度测量方法平面度是指一个物体表面与一个理想平面之间的最大间隙或最大偏离量。
在工程领域中，平面度是一个非常重要的参数，它直接影响到零件的装配质量和工作性能。
因此，正确、准确地测量物体的平面度是非常必要的。
下面将介绍几种常用的平面度测量方法。
首先，最常见的平面度测量方法是使用平面度测量仪。
平面度测量仪是一种专门用于测量工件平面度的仪器，它通过测量工件表面各个点的高度，然后计算出最大偏离量来表征工件的平面度。
使用平面度测量仪可以快速、准确地测量出工件的平面度，是工业生产中常用的一种方法。
其次，还可以使用投影仪进行平面度测量。
投影仪可以将工件的轮廓投影到屏幕上，通过对比工件轮廓与理想平面的差异来判断工件的平面度。
这种方法适用于一些较大尺寸的工件，可以直观地显示工件的平面度情况，但是需要注意投影仪的精度和校准。
另外，还可以使用平面度测量块进行测量。
平面度测量块是一种精度很高的测量工具，通过将测量块与被测工件接触，然后观察测量块与工件接触面的间隙来判断工件的平面度。
这种方法适用于一些小尺寸、高精度的工件，可以获得非常精确的平面度测量结果。
最后，还可以使用光栅平面度测量仪进行测量。
光栅平面度测量仪是一种高精度、非接触式的测量仪器，通过测量工件表面反射的光栅来获取工件表面的形貌信息，从而判断工件的平面度。
这种方法适用于一些对测量精度要求很高的工件，可以获得非常精确的平面度测量结果。
综上所述，平面度是工程中一个非常重要的参数，正确、准确地测量工件的平面度对于保证工件质量和性能至关重要。
常用的平面度测量方法包括平面度测量仪、投影仪、平面度测量块和光栅平面度测量仪，每种方法都有其适用的范围和精度要求。
在实际工程中，需要根据具体的工件特点和测量要求来选择合适的平面度测量方法，以确保获得准确可靠的测量结果。
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反射式衍射光原理图
参考文献
1、《平板平面度测试系统的研制》，田绪东，青岛
科技大学； 2、《高精度平面度测量方法的研究》，张之江等， 上海大学； 3、《平晶平面度测量方法的研究》，张佳媛等，上 海市计量测试技术研究院； 4、《精密大平面平面度测量的一种新方法——衍射 平面基准法的研究》，施杰等，上海交通大学。
在激光平面干涉仪上拍摄的干涉图
美国Z XP/D4激光干涉仪 美国ZYGO GPI XP/D4激光干涉仪
GPI-XP干涉仪以相干 术为原理， 干涉仪以相干渉 ZYGO GPI-XP干涉仪以相干渉术为原理，采用裴索光路得到干 涉条纹。 涉条纹。利用三平面互检法进行数据处理可得到被测平面的 各项数据。测试精度较高，可检测相互垂直的2 各项数据。测试精度较高，可检测相互垂直的2个方向上的平 面度数据并自带计算程序，也可进行全平面测量。 面度数据并自带计算程序，也可进行全平面测量。该仪器对 环境变化比较敏感，应在密闭空间进行实验， 环境变化比较敏感，应在密闭空间进行实验，保持空气平稳 减少干扰。 减少干扰。
液平面法测量平面度误差示意图
如图所示，连通器的两边A和B用软管2把液体连通，用传感器 或者液面计高器1测量液面的高度。测量时，首先将连通器的两边 放在被测平面的同一个位置上，调整两个传感器的零位。然后， 将其中一边固定在该位置上，另一边逐点移动到选定的测量点进 行测量，同时记录各点示值相对于零位示值的差值。将这些差值 分别乘以二，获得各点相对于测量基准的偏移量，再把这些偏移 量进行数据处理，用以评定平面的平面度误差。
1401型平面度检查仪
根据光学自准直原理设计，它可以精确地测量平 板等的平面度误差
ELCOMAT系列电子自准直仪
ELCOMATHR，世 界最高精度的 自准直仪，精 度±0.01秒
2012-2-15
5、激光平面干涉仪测量法
测量原理：激光平面干涉仪 基于等厚干涉原理，光源输 出的光束经过扩束准直后成 为平行光垂直入射到参考面 和被测面，经反射后．携带 各自波面信息的两束光相遇 并产生干涉条纹。通过计算 干涉条纹直径范围内的弯曲 量与条纹间隔的比值乘以λ ／2(λ为所用光源波长)来 确定被测面的平面度。 特点：操作简单，数据直观， 主要用于平晶平面度的测量， 测试精度有限。
HP5528A双频激光测量系统测平面度
测量原理：如图所示，为双频 激光器，偏振面相互垂直的两 偏振光f1和f2，经渥拉斯顿棱 镜2后，f1f2光分开成夹角θ垂 直射向双面反射镜3的两个反射 面，并由两个反射面返回接收 器，其中两反射面的夹角α与 θ互补。测量时，双面反射镜3 固定不动，当棱镜2随底座4沿 被测表面移动，因各采样点高 低不平而使棱镜2有上下位移时 一，f1光和f2光之间光程差发 生变化，由显示器便可测得被 测表面各采样点高低不平的数 值。然后通过数据处理，最后 得到该平面的平面度误差值。
DEG电子水平仪
特点：1、适用于测量 小角度，广泛用于工件 表面的直线度和平面度 测量； 2、测量精度高、 稳定性好、体积小、携 带方便；
3、测量时，需要 反复挪动仪器的位置，记录各 测点的数据，费时、费力，调 整时间长，记录完数据后还要 进行繁琐的数据处理。
4、自准直仪测量法
测量原理：光线通过位于物镜焦平面的分划板后，经物镜形成平行 光。平行光被垂直于光轴的反射镜反射回来，再通过物镜后在 焦平面上形成分划板标线像与标线重合。当反射镜倾斜一个微 小角度α角时，反射回来的光束就倾斜2α角，通过数据处理求 得被测平面的平面度误差。 分类：光学自准直仪、光电自准直仪、数字自准直仪。 特点：测量简便、测量尺寸不受限制，但其测量跨距一般不小于 100毫米,测点稀，这就难以完整地描述表面形状。
2012-2-15
3、水平仪测量法
测量原理：使用水平仪测量，首先要根据被测平面的实际形状和尺 寸，选择布点形式，确定各条测量线的分段数和桥板的跨距。测量 时，将水平仪固定在桥板上，桥板置于被测平面上，按照一定的布 点形式首尾衔接的移动桥板，测出被测平面上相邻点相对于测量基 准面(自然水平面)的倾斜角，通过数据处理求出被测平面的平面度 误差值。
1、平板测微仪法（指示器法）
测量原理：指示器在平板上移动，按实际被测平面上选定的布点测取 由指示器示值反映出的各测量点相对于测量基准的数据，再经过数据 处理评定出平面度误差。在整个测量过程中，测量基准固定不动。 特点：该方法测量精度低，适合于中小型平面的低精度测量。
2、液平面法
测量原理：液面法测量平面度误差以连通器的工作原理为基 础。由于重力影响，连通器的两侧液面等高，以液体构成的 平面作为测量基准，按照提前设定的布点测量出被测平面上 各点相对测量基准的偏移量，经过数据处理进而获得平面度 误差。 特点：1、适合于测量连续或者不连续的大平面的平面度； 2、由于工作液体有一定的粘度，测量过程中要使连通器 的两边的液位保持一定时间，故测量时间较长; 3、由于液体对温度的变化非常敏感，使得实际测量中读 数不准确，分散性大，故适用于测量精度较低的平面。
2012-2-15
2012-2-15
渥拉斯顿棱镜是一种由天然方解石晶 体制成的双折射偏光器件， 入射一束 无偏光束，将被分成2个偏振方向互相 垂直的线偏振光束。两束光的分离角 相对光轴而言大致是对称的。
衍射平面基准法 ——精密大平面平面度测量新方法
光纤准直系统发出的准
直光束垂直入射到光栅上， 各衍射级次在空间形成一 平面基准，这样，如果入 射光束是稳定的，光栅是 固定的，那么各衍射级次 形成的平面也是稳定的， 只需挪动光电探测器即可 测出被测面上不同点离光 束基准平面的距离，通过 数据处理，即可得到被测 平面度。
平面度的精密 测量
机械工程学院
2012-2-15
平面度的基本概念
相对理 想平面的偏差。公差带是距离为公差值的两平 行平面之间的区域。 平面度误差是指被测实际表面对其理想平面 的变动量。
平面度的精密测量方法
平板测微仪法 液平面法 水平仪测量法 自准直仪测量法 激光平面干涉仪测量 法等其他精密测量方 法