直线度误差
直线度误差的基本概念
直线度误差的基本概念一、直线度误差的定义直线度误差是指在生产过程中，由于各种因素的影响，直线物体（如导轨、直线轴、平板等）的实际几何形状与理论上的理想直线形状之间的偏差。
这种偏差表现为直线物体在长度方向上的波动、弯曲或扭转变形。
二、直线度误差的来源1. 加工过程中产生的形状误差：在机械加工过程中，由于刀具或夹具的误差、机床调整不当等原因，可能导致直线物体产生各种形状误差。
2. 受载变形：当直线物体受到外力作用时，可能会发生弯曲、扭曲等变形，导致其形状偏离理想直线。
3. 热变形：在某些情况下，由于温度变化导致材料热胀冷缩，也可能对直线度造成影响。
4. 测量误差：在测量过程中，由于测量设备、测量方法等因素的影响，也可能导致测量结果存在误差。
三、直线度误差的表示方法1. 绝对值表示法：该方法将直线度误差表示为某一长度范围内偏差的最大值或最小值。
例如，如果某一长度为100mm的直线物体在全长范围内的最大偏差为0.1mm，则其直线度误差为|0.1mm|。
2. 相对值表示法：该方法将直线度误差表示为某一长度范围内偏差与该长度之间的比值。
例如，如果某一长度为100mm的直线物体在全长范围内的最大偏差为0.1mm，则其直线度误差为0.1mm/100mm=0.001。
四、直线度误差的评定标准为了评估直线度误差的大小，需要制定相应的评定标准。
通常，这些标准是根据实际生产过程中的精度要求和技术条件来确定的。
以下是一些常见的直线度误差评定标准：1. GB/T 1182-2008《形状和位置公差直线度、平面度、平行度、垂直度和倾斜度的定义及公差表》。
该标准规定了直线度等基本形状和位置公差的定义、符号、标注和公差值表。
根据不同的情况，可以选择相应的公差等级和公差值进行评定。
直线度误差的测量
直线度误差的测量直线度误差一般是指机床导轨在全部长度上的实际直线度与理想直线的偏差值，它关系机床的精确度，影响加工工件的质量，对于高精度的数控机床来说，控制直线度误差在允许的范围内就显得更为重要。
直线度误差分为垂直面的直线度误差和水平内的直线度误差两种，这里通常指垂直面的直线度误差。
1、用百分表来打表的方法测量具体步骤见教材相关内容。
测量时应当注意几点:1.百分表的表杆触头要与被测表面垂直，否则会产生测量误差，不是准确的误差值。
2.移动表面要光滑平直，自身的直线度要高。
3.表杆触头起点位置时，转动表盘调整表针对准零位。
2.一般选用框式水平仪和光学自准直仪来测量，检测工具不同，但原理相似。
对于高精度的数控机床，要借助电脑和专用软件进行检测并给予修正。
这里主要介绍常用的水平仪的测量原理和使用方法。
测量直线度误差的水平仪为200 mm×200 mm的框式结构,其精度为0.02 mm/m,即当水平仪放在1m长的垫板上,一端垫起0.02 mm高时,其水平仪中的水泡必定向低端移动一个刻度,如果移动了两个刻度,则表面垫起的高度应为0.04 mm,一般导轨的长度较短,常以200 mm为一测量单位,即直接把水平仪的底面放在被检测的导轨上,由于底面长为200 mm,所以当水平仪上的气泡向低端移动一刻度时,此时水平仪底面两端的高度差应当为200×0.02/1000 mm=0.004 mm,而决不是0.02 mm,这一点应当注意。
3.将被测导轨按200 mm一段分成若干段,从左向右依次测量200 mm长一段两端的高度差,并列表记录。
表中数字正值表示右端高左端低,负值表示左端高右端低,最后按照所测的数值列出误差图形。
从图形中可以看出终点不在纵坐标的零线上,说明导轨的起点和终点不在同一水平线上,这时图形上的直线度误差反映不是真实情况,要想准确地计算直线度误差应当将两端点调成水平,才能得出实际值,否则应当对图形进行技术处理,通常采用技术处理图形的方法较为简单。
直线度误差检测
直线度误差检测直线度误差检测是指对物体或工件的直线度进行测量和评估的一种方法。
直线度误差是指直线轮廓与理想直线之间的最大偏差。
该参数被广泛应用于制造业、机械工程和精密加工领域，以确保产品的质量和精度。
直线度误差检测通常使用一种被称为直线度测量仪的设备。
这种仪器使用激光或光电原理来测量工件的直线度。
它包括一个测量传感器和一个数据处理单元。
测量传感器负责接收和记录工件上的信号，而数据处理单元则用于计算和评估直线度误差。
在进行直线度误差检测时，首先需要将工件安装在检测设备上，并确保其与测量传感器保持接触。
然后，测量仪器会从工件上获取一系列数据点，这些数据点代表了工件的曲线轮廓。
接下来，数据处理单元会对这些数据点进行分析和处理，计算出工件的直线度误差。
直线度误差的计算通常是通过与理想直线进行比较来完成的。
理想情况下，工件的直线度应该是完美的，即与理想直线重合。
然而，在实际情况中，由于材料、加工和制造过程等原因，工件的直线度可能会存在误差。
因此，直线度测量仪会将工件轮廓与理想直线进行比较，并计算出其之间的最大偏差，即直线度误差。
直线度误差检测的结果通常以数字或图形形式显示出来。
数值结果可以直接表示直线度误差的大小，而图形结果则可以更直观地展示工件的轮廓和误差情况。
根据需要，检测结果可以用于判断工件是否符合预定的标准和要求。
总之，直线度误差检测是一种重要的测量方法，可以帮助确保产品的质量和精度。
通过使用专用的直线度测量仪，我们能够准确地评估工件的直线度误差，并采取相应的措施来改进和优化产品的制造过程。
这对于制造业和精密加工行业来说，具有非常重要的意义。
直线度误差是工件最常见的几何误差之一，对于制造业和精密加工行业来说，它的控制尤为重要。
直线度误差的存在可能会导致制造过程中产生不符合要求的产品，进而影响产品质量和性能。
因此，在生产过程中对直线度误差进行检测和控制是至关重要的。
直线度误差检测的一项重要任务是测量并评估工件的直线度。
直线度误差测量
（3） 测微仪法： ❖ 测量基准： 测量平板或基准平尺。 ❖ 偏差值： 用测微仪或指示表测得。 ❖ 用途： 适用中等尺寸的工件测量。
图5-3钢丝法
（4）平晶法 ❖ 基准：平晶工作面。
❖ 偏差值的获得：读取由平晶和被测表面形成的等厚干涉条纹 的弯曲量，求得被测表面相对平晶标准平面的偏差。
在0～30m范围内可获得1×10－6的相对稳定精度。
❖ （7）相位测量型 典型的例子是双频激光干涉仪直线度测量系统，图5-10 是双频激光直线度测量系统，它的传感元件是由沃拉斯 顿棱镜和一个二面反射镜组成。
图5-10 双频激光干涉仪测量直线度
棱镜与反射镜的相对横向位移量h为
/N h 4 sin / 2 C
❖ 特点：简便，测量精度可达到1—3m，但难于定量测量。
❖ 测偏差值具体方法：
经验估读；
图5-1 刀口尺法
与标准光隙作比较
❖ 标准光隙：
用量块研合在平晶上 与刀口尺组成。
（2） 钢丝法：如图5-3所示。
❖ 测量基准：张紧的钢丝
❖ 偏差值的获得：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。
式中：λ为激光波长；θ为沃拉斯顿棱镜出射光之间的夹角； N为计数电路的倍频数；C为计数器的累加数。
这种干涉仪还可以用光栅衍射的1级来构成。
❖ （8）．偏振测量型
利用偏振光偏振面的变化来测量直线度的典型例子是旋光法。旋光法 测量直线度的基本原理如图5-11。其中的位敏器件是旋光石英楔，由 两块左右旋的石英光楔组成。
将二直尺工作边相对地放置在可移动的仪器或机床工作台上，进行相 加（A＋B）测量，测得各点读数V1i。
数控直线度误差的测量
直线度误差的测量【知识要点】一、直线度误差①概述直线度是限制被测实际直线对理想直线变动量的一种形状公差。
被限制直线有平面内的直线、直线回转体上的素线、平面与平面的交线和轴线等。
②分类根据零件的功能要求不同，可分别给出在给定平面内、给定方向上和任意方向上的直线度要求三种类型。
⑴给定平面内直线度在给定平面内的公差带为间距等于公差值t的两平行直线所限定的区域。
如下右图标注的含义是表示被测表面的素线必须位于平行于投影面而且距离为公差值0.1mm的两平行直线内。
⑵给定方向上直线度在给定方向上的公差带为间距等于公差值t的两平行平面所限定的区域。
如下右图标注的含义是表示三棱尺的棱线必须位于箭头所示方向且距离为公差值0.1mm的两平行平面内。
⑶任意方向上直线度在任意方向上的公差带为直径等于公差值t的圆柱面所限定的区域。
如下右图标注的含 的圆柱体轴线必须位于直径为公差值0.08mm的圆柱面内。
义是d二、几何误差测量步骤①根据误差项目和测量条件确定测量方案，然后根据方案选择测量器具、并确定测量基准。
②进行测量，得到被测实际要素的有关数据。
③进行数据处理，得到几何误差。
三、直线度误差的检测方法1、打表法测量打表法即将被测零件、表架、百分表等，以一定方式支承在工件台上，测量时使百分表与被测工件产生相对移动，读出数值，从而进行误差测量。
①百分表百分表（如图所示）是一种精度较高的比较量具。
它只能测出相对数值，不能测出绝对值，主要用于检测工件的几何形状和位置误差（如圆度、平面度、垂直度、跳动等），也可在机床上于工件的安装找正。
另外百分表具有防震机构，使用寿命长，精度可靠。
②测量步骤⑴清洁零件测量表面、工作台及百分表触头等。
⑵将工件和检测仪器安装在偏摆仪上。
⑶调整百分表，使其测头垂直压在被测表面，并具有1~2圈压缩量。
⑷沿被测件的轴线方向移动百分表架。
⑸记录指示针最大与最小读数。
⑹然后把被测工件转过900度，重复上述步骤进行打表测量。
直线度误差的计算机辅助算法
直线度误差的计算机辅助算法
一、直线度误差的定义
直线度误差是指基本点之间的距离或高程变化与理想直线之间的偏差，一般用来衡量实物的直线度，其单位是1mm或者1m。
它可以用来衡量物体表面的平整度、曲线的曲率、地形图的平坦度、管道的对称性及钢管的轴向度等。
二、计算机辅助算法
1、扫描法：扫描法是一种常用的计算机辅助算法，它可以测量物体表面的直线度误差，通过测量加工表面上每个点处的偏差量，然后分析表面的直线度。
它可以在较短的时间内得到精确的计算结果，节省人力，减少了人为因素对测量结果的影响。
2、拟合法：拟合法是基于最小二乘法的计算机算法，其原理是拟合出曲面与曲线的数学表达式，然后根据拟合结果计算出不同方向上的偏差量，从而得出直线度误差。
3、曲线映射法：曲线映射法是基于图像处理的算法，它能够计算出一个曲面上所有点的深度值，然后根据深度值的变化率拟合出曲面的数学表达式，从而得出直线度误差。
4、三维测量法：三维测量法是一种以机械测量方式进行的算法，它可以测量出曲面的三维坐标，然后根据坐标的变化率计算出表面的直线度误差。
三、结论
直线度误差是一种衡量实物表面的直线度精度的指标，它可以应用于检测实物表面的平整度、曲线的曲率、地形图的平坦度、管道的对称性及钢管的轴向度等。
计算机辅助算法是测量直线度误差的重要方法，如扫描法、拟合法、曲线映射法及三维测量法等，它们都可以在较短的时间内得到准确的测量结果，可以有效提高测量精度，减少人为因素对测量结果的影响。
直线导轨直线度误差范围
直线导轨直线度误差范围
直线导轨直线度误差范围是指导轨上平台在其行程上进行直线运动时，平台相对于导轨的直线度误差的范围。
一般来说，直线导轨直线度误差范围可以通过以下几种方式进行描述：
1. 最大偏差：表示平台相对于导轨的最大直线度误差，通常以毫米或微米为单位进行衡量。
2. 平均偏差：表示平台相对于导轨的平均直线度误差，通过将平台行程上的直线度误差进行平均计算得到，同样以毫米或微米为单位。
3. 标准偏差：表示平台相对于导轨的直线度误差的离散程度，通过计算平台行程上的直线度误差与平均偏差的差的平方的平均值得到，同样以毫米或微米为单位。
需要注意的是，直线导轨的直线度误差范围可能会受到多种因素的影响，如导轨的制造工艺、使用环境的温度、湿度等。
因此，在选择和使用直线导轨时，需要根据实际需求和精度要求来合理评估直线度误差范围。
直线度误差准直测量方法
直线度误差准直测量方法
直线度误差是指工件轴线与参考直线之间的偏差。
直线度误差准直测量方法是通过使用专门的测量仪器和方法来测量和评估工件的直线度误差。
常用的直线度误差准直测量方法有以下几种：
1. 双平台法：使用两个平台，将工件夹在中间，通过观察工件在两个平台上的接触点来评估直线度误差。
如果接触点在平台上移动，则说明工件轴线不直。
2. 投影法：通过将工件投影到平面上并观察投影图案来评估直线度误差。
常用的方法包括使用投影仪、光电测量仪或激光干涉仪等设备。
3. 三点法：在工件的两个端点和中间点处测量工件的高度，并通过比较这三个点的高度差来评估直线度误差。
4. 游标卡尺法：使用游标卡尺或千分尺等工具，在工件的不同位置上测量其直径或宽度，并比较这些测量值来评估直线度误差。
5. 平板法：将工件放置在平板上，通过观察工件与平板的接触情况来评估直线度误差。
这些方法中，常用的是双平台法、投影法和三点法。
具体选择哪种方法取决于工件的形状、尺寸和测量要求。
使用这些方法
进行直线度误差准直测量时，需要注意选择合适的测量仪器和仔细操作，以确保测量结果的准确性和可靠性。
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二、平面度误差的检测方法
平面度测量仪器有平晶、指示表、水平仪、 自准直仪等。 精度高的小平面:平晶干涉法 大平面：涂色法 一般平面:打表法(指示表\水平仪)
4.3
平面度的检测
二、平面度误差的检测方法
4.1
机械零件的形状和位置公差
七、形位误差的评定准则和评定方法
4.2
直线度的检测
直线度公差是被测实际要素对其理想直线 的允许变动全量。 用来控制圆柱体的素线、轴线、平面与平 面的交线误差 。
4.2
直线度的检测
一、直线度误差、公差与公差带
1、在给定平面上的直线度
0.1
t
4.2
直线度的检测
一、直线度误差、公差与公差带
4.1
机械零件的形状和位置公差
六、形位误差的检测原则
与理想要素比较原则 测量坐标值原则 测量特征参数原则 测量跳动原则 控制实效边界原则
4.1
机械零件的形状和位置公差
六、形位误差的检测原则
4.1
机械零件的形状和位置公差
六、形位误差的检测原则
4.1
机械零件的形状和位置公差
六、形位误差的检测原则
4.1
机械零件的形状和位置公差
六、形位误差的检测原则
4.1
机械零件的形状和位置公差
六、形位误差的检测原则
4.1
机械零件的形状和位置公差
七、形位误差的评定准则和评定方法
评定准则：最小条件 评定方法：最小区域法（区域形状就是公 差带的形状） 实际被测要素相对于理想要素的最大变动量 为最小。此时，对实际被测要素评定的误差值为 最小。 由于符合最小条件的理想要素是唯一的，所 以按此评定的误差值也将是唯一的。
Hale Waihona Puke .2直线度的检测●技能训练
框式水平仪的读数 按给定条件和数据，用最小区域法和端 点连线法评定其直线度误差值
4.2
直线度的检测
一、平面度误差、公差与公差带
平面度公差是被测实际要素对理想平面的 允许变动全量，用来控制被测实际平面的形状 误差，它同时可控制被测面上任一直线的直线 度误差。
4.2
直线度的检测
2、在给定方向上的直线度
4.2
直线度的检测
一、直线度误差、公差与公差带
3、任意方向上的直线度
φt
4.2
直线度的检测
二、直线度误差的检测方法
直线度误差的测量仪器有刀口尺、水平仪、 自准直仪等。 1、刀口尺：与被测要素直接接触，从漏光缝的 大小判断 直线度误差。空隙较大时可用塞尺测 量。 2、水平仪测量：将水平仪放在桥板上，先调整 被测零件，使被测要素大致处于水平位置，然后 沿被测要素按节距移动桥板进行连续测量 。
4.2
直线度的检测
二、直线度误差的检测方法
4.2
直线度的检测
三、水平仪的原理、结构、使用、维护和保养方法
4.2
直线度的检测
四、用水平仪检测导轨直线度误差的步骤
1．准备水平仪、桥板和被检工件 2．确定节距 3．依次读出各节距位置的气泡格数，作好记 录，并绘制图表 4．评定直线度误差 用最小区域法评定直线度误差 用两端点连线法评定直线度误差 5．判定合格性