直线度误差的测量教案

第一篇：直线度误差的测量教案

任务二 直线度误差的测量

【课题名称】

平面零件直线度误差的测量 【教学目标与要求】

一． 知识目标

了解直线度误差的检测工具及测量方法。二． 能力目标

能够正确使用百分表、框式水平仪和自准直仪进行测量，并准确计算误差值。

三． 素质目标

熟悉平面零件形位误差的检测原理、测量工具和使用方法，并能准确计算其误差。

四． 教学要求

能够按照误差要求正确地选择检测工具，并能够掌握测量工具的使用方法，对工件进行准确测量。【教学重点】

框式水平仪、自准直仪和百分表的使用，各种形位误差的检测方法。【难点分析】

精度为 0.02 mm/m的水平仪测量长度为200 mm长的实际误差值的计算。从误差图形求出最大的误差值。【分析学生】 该内容的难度较大，特别是直线度误差值的计算和平面度零位调整比较难以理解，需要多做解释，学生才能够掌握。尤其是零位调整的方法更难懂，一定要把原理讲透。【教学设计思路】

本次课内容较多，且内容难懂，建议分成4学时，以保证有更多的练习机会。由于实训条件所限制，可以分组进行测量，教师应先讲解水平仪的测量原理，并计算按照200 mm长为一段测量时水平仪的实际误差，再让学生测量，然后按结果来讲述如何计算两端直线度的误差值。对于平面度的检测也应先讲测量原理和方法，再给学生实测，最后介绍如何调零位计算误差值，边讲边练再总结提高。本次课教学一定要做好预习工作。【教学安排】

4学时

先讲后练，以练为主，加强巡视指导。【教学过程】

一.复习旧课

在形状和位置误差中，直线度误差在平面零件中出现得比较多，大家是否还能记住这些形位公差的含义呢？

二、导入新课

需要应用什么测量工具来检测零件的直线度，对于测量出来的数值又需要进行什么样的处理才能得出正确的误差值？这是本次课程的主要内容。

三、讲授新课

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。

先用直线连接图形的起点和终点，分别过曲线的最高点和最低点作该直线的两条平行线，所得两条平行线间纵坐标气泡格f=3.5即为导轨的最大图形误差。将f=3.5气泡格值乘以水平仪的精度，即得导轨的直线度实际误差，3.5×0.004 mm＝0.014 mm，该导轨的直线度误差为0.014 mm。

（4）较为精确的检测工具是光学自准仪，它是应用平面直线度的高低误差使反射光线与目镜上十字指示线之间产生的偏移量大小，来逐段测量导轨的直线度误差，最后计算出整个导轨的最大误差值，实际上是用光学仪器来代替水平仪的气泡格。其测量步骤与水平仪测量方法基本一致。

四、小结平面之间的平行度、垂直度和对称度误差都是位置误差，都可用百分表或千分表来测量。测量时应保证表杆垂直于被测表面，标准平板、方箱和直角尺座的精度都应当比较高，否则会影响测量的结果。移动百分表时，应注意保持平稳，速度应尽可能慢些，同时被测表面应当保持平整干净。

五、布置作业

作好下次课的预习，填好检测记录，计算误差数值。

第二篇：研点法直线度误差检测

研点法适用于哪几类导轨直线度误差的检测?

答：采用刮研法修整导轨的直线度误差时，大多采用研点法。研点法常用于较短导轨的检测，因为平尺超过2000mm时容易变形，制造困难，而且影响测量精度。刮研短导轨时，导轨的直线度误差通常由平尺的精度来保证，同时对单位面积内研点的密度也有一定的要求，可根据机床的精度要求和导轨在本机床所处地位的性质及重要程度，分别规定为每25mm×25mm内研点不少于10~20点（即每刮方内点子数）。

用研点法检测导轨直线度误差时，由于它不能测量出导轨直线度的误差数值，因而当有水平仪时，一般都不用研点法作最后检测。但是，应当指出，在缺乏测量仪器(水平仪，光学平直仪等)的情况下，采用三根平尺互研法生产的检验平尺，可以较有效地满足一般机床短导轨直线度误差的检测要求。

第三篇：机床导轨直线度误差检测

实训十 机床导轨直线度误差检测

一．实训目的

1、了解机床导轨直线度检测内容、原理、方法和步骤

2、掌握方框水平仪的使用方法

3、实训中测试数据的处理及误差曲线的绘制

二．实训设备

车床床身、方框水平仪、桥板

三．实训原理

直线度误差就是实际直线对其理想直线的变动量。直线度误差的评定方法有：1.最小包容区域法；2.最小二乘法；3.两端连线法。其中最小包容区域法的评定结果小于或等于其它两种方法。

在下图中，以最小包容区域线LMZ作为评定基线求得直线度误差fMZ的方法，就是最小包容区域法。对给定平面或给定方向的直线度误差fMZ，其计算方法： fMZ=f=dmax-dmin

式中dmax、dmin——检测中最大、最小偏离值，di在LMZ上方取正值，下方取负值。

机床导轨直线度检测方法很多，有平尺检测、水平仪检测、自准仪检测、钢丝和显微镜检测等。本次实训用水平仪检测。

水平仪的刻度值有0.02/1000—0.05/1000，0.02/1000表示将该水

平仪放在1m长的平尺表面上，将平尺一端垫起0.02mm高时，平尺便倾斜一个α角，此时水平仪的气泡便向高处正好移动一个刻度值（即移动了一格）。水平仪和平尺的关系见下图

水平仪测量升（落）差原理图

tgα=ΔH/L=0.02/1000=0.00002 由于水平仪的长度只有200mm，所以tgα=ΔH1/L=ΔH1/200 ΔH1=200× tgα=200×0.00002=0.004mm 可见水平仪右边的升（落）差ΔH1与所用的水平仪规格有关，此外在实际使用水平仪也不一定是移动一格，例如移动了两格，水平仪还是200mm规格，则升（落）差ΔH1为 tgα=0.02×2/1000=ΔH1/200 ΔH1=200×0.02×2/1000=0.008mm 水平仪读数的符号，习惯上规定：气泡移动的方向和水平仪移动方向相同时，读数为正值，反之为负值。

四．实训步骤

1、检测床身前，擦净导轨表面将床身安置在适当的基础上，并基本调平。调平的目的是为了得到床身静态稳定性。

2、以200mm长等分机床导轨成若干段，将水平仪放置在导轨的左（右）端，作为检测工作的起点，记下此时水平仪气泡的位置，然后按导轨分段，首尾相接依次放置水平仪，记下水平仪每一段时气泡的位置，填入实训报告中。

3、作出实训报告。

第四篇：平面度误差的测量

平面度误差的测量

一、实验目的1．了解平面度误差的测量原理及千分表的使用方法。

2．掌握平面度误差的评定方法级数据处理。

二、实验内容

用千分表测量平面度误差。

三、测量原理

平面度公差用以限制平面度的形状误差。其公差带是距离为公差值的平行平面之间的区域。并规定，理想状态的位置应符合最小条件，常见的平面度测量方法有指示表测量、用光学平晶测量平面度、用水平仪测量平面度级自准仪和反射镜测量平面度误差。

用各种不同的方法测量得的平面度测值，应进行数据处理，然后按照一定的评定准则处理结果。平面度误差的评定方法有：

1．最小包容区域法，由两平行平面包容实际被测要素时实现至少四点或者三点接触。且有下列形式之一者，即为最小包容区域，其平面度误差值最小。最小包容区域的判别方法有一下三种形式。

(1)两平行平面包容被测表面时，被测表面上有三个最低点(或三个最高点)及1个最高点(或一个最低点)分别与两包容平面接触，并且最高点(或最低点)能投影到三个最低点(或三个最高点)之间，则这两个平行平面符合最小包容原则。

(2)被测表面上有2个最高点和两个最低点分别与两个平行的包容面相接触。并与两个最高点投影与2个低点连线之两测。则两个平行平面符合与平面度最小包容区原则。

(3)被测表面的同一截面内有2个最高点级两个低点(或相反)分别和两个平行的包容相接触。则该两平行平面符合于平面度最小包容区原则。

三角法是以通过被测表面上相距最远且不在一条直线上的三个点建立一个基准平面，各测点对此平面的偏差中最大值与最小值的绝对值之和为平面度误差。实测时，可以在被测表面上找到三个等高点，并且调到零。在被测表面上安布点测量，与三角形基准平面相距最远的最高和最低点的距离为平面度误差值。2对角线法是通过被测表面的一条对角线作另一条对角线的平行平面该平面即为基准平面。偏差此平面的最大值和最小值的绝对值之和为平面度误差。

四、实验步骤

检测工具：平板、带千分表的测量架等。

检测时被测量零件放在平板上，带千分表的测量架饭在平板上，并使千分表测量头垂直地指向被测零件表面，压表并调整表盘，使指针只在零位。然后，按照图2所示，将被测平板沿纵横方向均布花好网络，四周离边缘10MM其画线的交点为测量的9个点。同时记录各点的度数值。全部被测点的测量值取得后，按对角线法求出平面度误差值。

第五篇：垂直度误差、位置度误差的测量

任务五 垂直度误差、位置度误差的测量 【课题名称】

平面零件的误差测量 【教学目标与要求】

一、知识目标

了解线、面垂直度误差和面对称度误差的检测工具及测量方法。

二、能力目标

能够正确使用百分表进行测量，并准确计算误差值。

三、素质目标

熟悉平面零件形位误差的检测原理、测量工具和使用方法，并能准确计算其误差。

四、教学要求

能够按照误差要求正确地选择检测工具，并能够掌握测量工具的使用方法，对工件进行准确的测量。【教学重点】

百分表的使用，各种形位误差的检测方法。【难点分析】

百分表的使用，各种形位误差的检测方法。【分析学生】

该内容的难度较大，比较难理解，需要多做解释，学生才能够掌握。

【教学设计思路】 本次课内容较多，且内容难懂，建议分成2学时，以保证有更多的练习机会，由于实训条件所限，可以分组进行测量，对于垂直度的检测也应先讲测量原理和方法，再让学生实测，最后介绍如何调零位计算误差值，边讲边练再总结提高。【教学安排】

2学时

先讲后练，以练为主，加强巡视指导。【教学过程】

一.复习旧课

在形状和位置误差中，直线度、平面度的误差在平面零件中出现比较多，大家是否还能记住这些形位公差的含义呢？

二、导入新课

需要应用什么测量工具来检测零件的垂直度和对称度呢？对于测量出来的数值又需要进行怎么样的处理才能得出正确的误差值？这是本次课程的主要内容。

三、讲授新课

垂直度和对称度误差的测量应用百分表或千分表作为量具，用标准平扳为基准面，借助于表座、方箱或直角尺座工具，将被测工件安放在基准面上进行检测。

线与面和面与面之间垂直度的检测方法相同，后者需要多测量几次。

1．测量平面之间的垂直度，需要借助于方箱或直角尺座，将被测工件固定起来，分别检测其平面对标准平板的垂直度，即可测量出这两平面间的垂直度。

2．测量工件平面间的对称度的方法。先检测a表面的三个坐标点a1、a2和a3的数值，翻转工件，使c面处于a面的位置，再测量三个坐标点c1、c2和c3点的数值，上下两平面对应点a1与c1，a2与c2，a3与c3的数值差即是a和c平面之间对称度的差值。

测量时应当注意保持百分表的表杆垂直于被测表面，其检测结果才是准确的数值。

3.位置度的测量要先找好基准，以基准来确定工件的位置度是否存在误差。

具体测量步骤教材。

四、小结

平面之间的平行度、垂直度和对称度误差都是位置误差，都可用百分表或千分表来测量。测量时应保证表杆垂直于被测表面，标准平板、方箱和直角尺座的精度都应当比较高，否则会影响测量的结果。移动百分表时，应注意保持平稳，速度尽可能慢些，同时被测表面应当保持平整干净。

五、布置作业

填好检测记录，计算误差数值。