水平仪测量直线度.ppt
水平仪 (1) ppt课件
（1）使用水平仪测量前，必须将被测量表面与水 平仪工作表面擦干净，以防测量不准确或擦伤工 作表面。
（2）使用水平仪时，必须手握仪器的握手，不 要用手触动气泡玻璃管，也不要对着玻璃管呼吸， 以防影响水平仪的读数精度。看水平仪时，视线 要垂直对准气泡玻璃管，否则读数不准。
（3）测量过程中，水平仪要轻拿轻放，不允许 在设备的被测表面上将水平仪的工作面拖来拖去。 在撬动设备或敲打垫铁时，必须将水平仪移开。
1000
4"
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3.水平仪的读数方法
• 水平仪的读数方法有直接读数法和平均读 数法两种。
• 1)直接读数法 以气泡两端的长刻线作为零 线，气泡相对零线移动格数作为读数，这 种读数方法最为常用
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• 图7-4a表示水平仪处于水平位置，气泡两端位于长线 上，读数为“0”；图7-4b表示水平仪逆时针方向倾斜， 气泡向右移动，图示位置读数为“+2”；图7-4c表示水 平仪顺时针方向倾斜，气泡向左移动，图示位置读数 为“-3”。
• （1）测量时，水平仪第一读数为0，在原位置旋转180 度进行测量，读数也为0，则说明被测表面呈水平状态， 水平仪没有误差。
• （2）测量时，水平仪第一读数为0，第二次读数气泡 向一个方向移动，则说明被测表面和水平仪都有误差， 并且两者误差值相等，都等于读数值的一半。
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水平仪误差修正
• 2)平均读数法 由于环境温度变化较大，使气泡变长 或缩短，引起读数误差而影响测量的正确性，可采用 平均读数法，以消除读数误差。
• 平均读数法读数是分别从两条长刻线起，向气泡移 动方向读至气泡端点止，然后取这两个读数的平均值 作为这次测量的读数值。
水平仪读数原理ppt课件
• 由此得知，水平仪气泡运动一格后的数值，是根 据垫铁的长度来决定的。
• 水平仪的移动方向与气泡的运动方向相反，呈凸， 用符号“+”表示。水平仪的移动方向与气泡的运 动方向相同，呈凹，用符号“-”表示。
• 当测量长度较大工件时，可将工件平均分若干尺 寸段，用分段测量法，然后根据各段的测量读数， 绘出误差坐标图，以确定其误差的最大格数
• 测量小型零件时，先将水平仪放在基准表面上， 读气泡一端的数值，然后用水平仪的一侧紧贴垂 直被测表面，气泡偏离第一次（基准表面）读数 值，即为被测表面的垂直度误差。
• 计算如下：水平仪连同平尺的倾斜角α的大小可以 从下式中求出：由toga=0.00002 则α=4秒
• 从上式可知0.02/1000精度的框式水平仪的气泡每 运动一个刻度，其倾斜角度等于4秒，这时在离左 端200mm处（相当于水平仪的1个边长），计算 平尺下面的高度H1为：toga= =0.00002 H1=tgα×L1=0.00002×200=0.004(mm)
第四单元
课题一： 水平仪
一、水平仪的原理和数
• 水平仪是用于检查各种机床及其它机械设备导轨 的不直度、机件相对位置的平行度以及设备安装 的水平位置和垂直位置的仪器。
• 水平仪是机床制造、安装和修理中最基本的一种 检验工具。一般框式水平仪的外形尺寸是 200×200mm，精度为0.02/1000。水平仪的刻度 值是气泡运动一格时的倾斜度，以秒为单位或以 每米多少毫米为单位，刻度值也叫做读数精度或 灵敏度。若将水平仪安置在1米长的平尺表面上， 在右端垫0.02毫米的高度，平尺倾斜的角度为4秒， 此时气泡的运动距离正好为一个刻度。
• 调整导轨直线度误差值时，应使用比较短的垫铁， 测量的数值比较准确。使用的垫铁长度不同，测 得的数值和形状也不一样。
用水平仪测量导轨直线度的方法
用水平仪测量导轨直线度的方法在机械维修专业中常用到水平仪,它是机床修理、调整、安装最常用的测量仪器之一,主要用于检测机床导轨直线度、工作台平面度等;下面我们来了解水平仪是怎样测量导轨直线度的;机床工作台的直线移动精度,在很大程度上取决于床身导轨的直线度;但机床导轨一般比较长,往往难以用平尺、检验棒等作为基准测量导轨的直线度,这时可以用水平仪进行测量;其工作原理是：假设在被测导轨上有一条理想水平直线作为测量基准,再把被测导轨分成若干段,然后用水平仪分别测出各段相对于理想水平直线所倾斜的角度值,通过绘制坐标图来确定导轨与水平直线的最大误差格数,最后运用公式△H=n I L计算出导轨与水平直线的误差值;具体步骤如下：1、将水平仪放在导轨中间,调平导轨,防止导轨倾斜,无法准确读出水平仪读数;2、水平仪放在一定长度L的平行桥板上,不能直接放置在被测表面上;3、将导轨分段,每段长度与桥板相适应,依次首尾相接,逐段测量并记录下每段读数及倾斜方向;4、根据各段读数画出导轨直线度曲线图：以导轨的长度为横坐标,水平仪读数为纵坐标;根据读数依次画出各折线段,每一段的起点要与前一段的终点重合;例如C6132车床的导轨长1600mm．用精度为l000mm的框式水平仪测量导轨在垂直平面内直线度误差;水平仪桥板长度为200mm,分8段测量;每段读数依次为：+l、+1、+2、0、-1、-l、0、,如图1所示;按一定比例画出纵横坐标,作出导轨直线度曲线;如图2所示;5、用两端点连线法或最小区域法确定最大误差读数和误差曲线形状;两端点连线法：若导轨直线度误差曲线呈单凸或单凹时,作首尾两端点连线I-I,并过曲线最高点或最低点作Ⅱ-Ⅱ直线与I—I平行;两包容线间取大坐标值即为最人误差值;如图2所示,最大误差在导轨长为600mm处;曲线右端点坐标值为格,按相似三角形解法,导轨600mm处最大误差值为=格;最小区域法：如果直线度误差曲线有凸有凹呈波折状态,如图3所示,此时应过曲线上两个最低点或两个最高点,作一条包容线I-I,过曲线上的最高点或最低点作平行于I-I线的另一包容线Ⅱ-Ⅱ,将误差曲线全部包容在两平行线之问;两平行线之间沿Y轴方向的最人坐标值n即为最大误差;6、按误差格数换算导轨直线度线性值一般按下式换算：△H=n I L△H为导轨直线度误差mm；n为曲线图中最大误差格数；I为水甲仪的读数精度；L为每段测量长度mm;在上例中：△H=n I L= 所以该车床导轨直线度误差为;在用水平仪测量导轨直线度时应注意几点：1将导轨分成若干段,每段应与桥板长度相适应,测量时应首尾相接,否则就不能止确测量出误差;另外,如导轨较长,应选择较长的桥板；若分段过多,将会引起计量累积误差;2测量前应将导轨调平,如果导轨误差严重,用框式水平仪无法测量时,可考虑用合像水平仪或光学平直仪测量;。
实验2-1直线度误差的测量 - 机电工程学院
实验2-1直线度误差的测量一、实验目的1．通过测量加深理解直线度误差的含义2．掌握直线度误差的测量及数据处理二、实验内容用水平仪按节距法测量导轨在给定平面内的直线度误差三、计量器具及测量原理为了控制机床、仪器导轨或其他窄而长平面的直线度误差，常在给定平面（垂直平面、水平平面）内进行检测。
常用的计时器具有框式水平仪、合像水平仪、电子水平仪和自准直仪等。
使用这类器具的共同特点是测定微小角度的变化。
由于被测表面存在直线度误差，当计量器具置于不同的被测部位时，其倾斜角度就要发生相应的变化。
如果节距（相邻两测点的距离）一经确定，这个变化的微小角度与被测相邻两点的高低差就有确切的对应关系。
通过对逐个节距的测量，得出变化的角度，用作图或计算，即可求出被测表面的直线度误差值。
由于合像水平仪准确度高、测量范围大、测量效率高、价格便宜、携带方便等优点，因此在检测工作中得到了广泛了应用。
图2-1 合像水平仪测量直线度误差1、仪器结构：合像水平仪结构如图2-1（a）所示，主要由微动螺杆5、螺母8、度盘7、水准器2、棱镜1、放大镜3、杠杆4以及具有平面和V形工作面的底6等组成。
主要技术指标：分度值：0.01mm/m最大测量范围：±5mm/m工作面长度：165毫米示值误差：±1毫米／米范围内：±0.01mm/m2、工作原理：测量时将合像水平仪放于桥板上相对不动，再将桥板置于被测表面上。
若被测表面无直线度误差，并与自然水平基准平行，此时水准器的气泡则位于两棱镜的中间位置，气泡边缘通过合像棱镜1所产生的影像，在放大镜3中观察将出现如图2-1b所的情况。
但在实际测量中，由于被测表面安放位置不理想和被测表面本身不直，致使气泡移动，其视场情况将如图2-1c所示。
此时可转动测微螺杆5，使水准器转动一角度，从而使气泡返回棱镜组1的中间位置，则图2-1c中两影像的错移量△消失而恢复成一个光滑的半圆头（图2-1b）。
水平仪测量直线度[1]
![水平仪测量直线度[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/eb7af0bb0912a216147929a6.png)
AB 即 n 为该导轨的最大误差格数。
误差格数n和直线度误差Δ的计算方法：
ΔOBE ∽ΔOCD，根据相似三角形的性质，可以求出BE的长度。 BE / CD = OE / OD，所以： BE = CD×OE / OD = 1.5×3／8 = 0.56格，既 ： n = AB = AE – BE = 4 – 0.56 = 3.44格，直线度误差值为：
水平仪测量导轨铅垂平面内直线度的方法
1、用一定长度的垫铁安放水平仪，不能直接将水平 仪安放在导轨被测表面上。
2、将水平仪置于导轨中间，调平导轨。 3、将导轨分为若干断，其长度应与垫铁长度相适应。 然后从左向右，依次首尾相连逐段测量导轨，按上面水 平仪的读法进行读数，逐一进行记录。
4、将记录的数据，逐点累积绘制出导轨在铅垂平面 内的直线度误差。然后计算出误差格数n ,Δ= n × i × L 其中i 为水平仪的精度， L为垫铁的长度。
水平仪
测量面
"
水平面
每误差一格所产生的角度误差为4" ，所以
1000×tg4" ≈ 0.0194≈0.02mm 所以该水平仪的精度 i = 0.02／1000
框式水平仪的工作原理 水泡
水平仪
200
测量面
"
水平面
当水平仪误差一格时,在200毫米处所产生的 误差为0.004毫米 ，即:
0.02mm×200÷1000＝0.004mm
1200~~1400mm误差为0格，按下图绘制：
1400~~1600mm误差为-0.5格，按下图绘制：
绘制的过程演示
误差读数依次为： +1、 +1、+2、0、-1、-1、0、-0.5
合像水平仪或自准直仪的结构并熟悉使用它测量直线度方法
直线度误差测量一、实验目的(1)了解合像水平仪或自准直仪的结构并熟悉使用它测量直线度方法；(2)掌握给定平面内直线度误差值的评定方法；(3)掌握按两端点连线和最小条件作图求解直线度误差值的方法。
二、直线度误差的评定直线度误差是指实际被测直线对其理想直线的变动量,理想直线的位置符合最小条件。
最小条件是指实际被测直线对其理想直线(评定基准)的最大变动量为最小。
测量数据可以用指示表测量实际被测直线上均匀布置的各测点相对平板(测量基准)的高度来获得,也可以用水平仪或自准直仪对实际被测直线均匀布点测量,测量两相邻测点之间的高度差来获得。
然后，按照最小条件或以首、尾两个测点的连线(两端点连线)评定基准，由获得的测量数据用作图或计算的方法求解直线度误差值。
三、用合像水平仪测量直线度误差(1)量仪说明和测量原理合像水平仪是一种精密测角仪器,用自然水平面为测量基准。
合像水平仪的结构见图1，它的水准器8是一个密封的玻璃管，管内注入精镏乙醚，并留有一定量的空气，以形成气泡。
管的内壁在长度方向具有一定的曲率半径。
气泡在管中停住时,气泡的位置必然垂直于重力方向。
就是说，当水平仪倾斜时，气泡本身并不倾斜，而始终保持水平位置。
利用这个原理，将水平仪放在桥板上使用，便能测出实际被测直线上相距一个桥板跨距的两点间高度差，如图 2所示。
在水准器玻璃管管长的中部，从气泡的边缘开始向两端对称地按弧度值(mm/m)刻有若干条等距刻线。
水平仪的分度值i用[角]秒和mm/m表示。
合像水平仪的分度值为2"，该角度相当于在1m长度上，对边高0.01mm的角度，这时分度值也用0.01mm/m或0.01/1000表示。
1－底板；2－杠杆；3－支承；4－壳体；5－支承架；6－放大镜；7－棱镜；8－水准器；9－微分筒；10－测微螺杆；11－放大镜；12－刻线尺图 1 合像水平仪I－桥板；Ⅱ－水平仪；Ⅲ－实际被测直线；L－桥板跨距；0,1,2,…,n－测点序号图 2 用水平仪测量直线度误差时的示意图参看图 1和图 3，测量时，合像水平仪水准器8中的气泡两端经棱镜7反射的两半像从放大镜6观察。
直线度的介绍及误差检测方法.ppt
时
代潮流
图说历史
主旨句归纳
(1)20世纪初，孙中山提出“民族、民权、
民生”三民主义，成为以后辛亥革命
的
指导思想。
(2)三民主义没有明确提出反帝要求，也
没
有提出废除封建土地制度，是一个
不彻
底的资产阶级革命纲领。
简而言之表示的是零件被测的线要素直不直
的程度。
二、直线度的基本特征
注：形状公差是对单一要素提出
的几何特征，因此无基准要求。
三、直线度公差的标注
1、公差框格 用公差框格标注时，公差要求标注在划 分成两格或多格的矩形框格内，框格中 的内容从左至右顺序填写。 ① 几何特征符号 ② 公差值（单位：mm) ③ 基准符号，因直线度无基准所以不标注
()
A．江南制造总局的汽车
B．洋人发明的火车
C．轮船招商局的轮船
D．福州船政局的军舰
[解析] 由材料信息“19世纪七十年代，由江苏沿江居民 到上海”可判断最有可能是轮船招商局的轮船。
[答案] C
[题组冲关]
1．中国近代史上首次打破列强垄断局面的交通行业是 ( )
A．公路运输
B．铁路运输
C．轮船运输
七、课后作业
1、将今天所学的知识点进行归纳总结 2、预习课本84页，用打表法测量直线 度误差
历史ⅱ岳麓版第13课交通与通讯 的变化资料
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[自读教材·填要点]
一、铁路，更多的铁路 1．地位 铁路是 交通建运设输的重点，便于国计民生，成为国民经济 发展的动脉。 2．出现 1881年，中国自建的第一条铁路——唐山 至开胥平各庄铁 路建成通车。 1888年，宫廷专用铁路落成。
2、限定性规定的标注
（1）如果需要对整个被测要素上任意范围标注同
直线度测量ppt课件
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合像水平仪简介
测微螺杆旋钮 微分刻度盘 壳体
毫米/每米刻度尺
底座
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合像水平仪的使用
使用时，把合像水平仪放在被测表面上，然后转动测 微螺杆，通过杠杆机构，将水准器调至自然水平位置。 在转动测微螺杆的同时，应从目镜中注意观察气泡移 动的情况，当气泡处于图中a）或b)的位置时，说明 水准器是倾斜的，应继续转动测微螺杆，直到气泡像 完全重合，如图c）所示。这时表明水准器已经处于 自然水平位置，就可以从毫米/每米刻度尺和未分刻 度盘上读数了。
• 塞尺是具有确定厚度的单片或成组的薄片，是用于检验间 隙的计量器具，尺片的厚度在0.02～1mm，一把塞尺有若 干厚度各不相同的尺片组装在一起，塞尺又称为厚薄规。
• 在使用时应目测间隙的大小，选择不同厚度的尺片 组，反复试塞，直到能恰好塞进去为止。用塞尺测 量是凭手感判断所选尺寸是否合适，没有操作经验 的人使用塞尺测量造成的测量误差比较大，所以应 多加练习。
【例】 第一步操作测量显示
值 a1 = 0,水平仪原地调转
180°后测得 a2 = 100 a2 ／
2 = 100／2 = 50 按水平仪上
下箭头键调整示值为50。此
时水平仪的零位既是绝对水平
零位(自然水平零位)。水平仪
原地调转180°后测得 a1 = -
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电子水平仪的特点
1.精度高：0.001mm/m 2.零位调节方便、精确 3.读数方便、迅速 4.数据可以直接输入计算机，便于后期处理
条式和框式水平仪的使用方法 ppt课件
(3) (2) 2.5 2
图7-5b表示，由于环境温 度较低，气泡缩短，测量
图7-5 平均读数法
位置使气泡右移，按上述读数方法，读数分别为“+2”和“+1”，则测量的 读数值是：
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框架水平仪的使用方法： 1 框架水平仪的两个V形测量面是测量精度的基准，在测量中不能与 工作的粗糙面接触或摩擦。安放时必须小心轻放，避免因测量面划伤 而损坏水平仪和造成不应有的测量误差。 2 用框架水平仪测量工件的垂直面时，不能握住与副侧面相对的部位， 而用力向工件垂直平面推压，这样会因水平仪的受力变形，影响测量 的准确性。正确的测量方法是手握持副测面内侧，使水平仪平稳、垂 直地（调整气泡位于中间位置）贴在工件的垂直平面上，然后从纵向 水准读出气泡移动的格数。 正确 错误 3 使用水平仪时，要保证水 平仪工作面和工件表面的清洁， 以防止脏物影响测量的准确性。 测量水平面时，在同一个测量 位置上，应将水平仪调过相反 的方向再进行测量。当移动水 平仪时，不允许水平仪工作面 与工件表面发生摩擦，应该提 起来放置。如图7-6所示。 图7-6 水平仪的使用方法
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4 当测量长度较大工件时，可将工件平均分若干尺寸段，用分段测量 法，然后根据各段的测量读数，绘出误差坐标图，以确定其误差的最 大格数。
三、光学合像水平仪
光学合像水平仪，广泛用于精密机械中，测量工件的平面度、直线度 和找正安装设备的正确位置。 1 合像水平仪的结构和工作原理 合像水平仪主要由测微螺杆、杠杆系统、水准器、光学合像棱镜和具 有V型工作平面的底座等组成，图7-10所示。
图7-1 条式水平仪
仪的底平面与水平位置有微小的差别时，也 就是水平仪底平面两端有高低时，水准器内 的气泡由于地心引力的作用总是往水准器的 最高一侧移动，这就是水平仪的使用原理。 两端高低相差不多时，气泡移动也不多，两 端高低相差较大时，气泡移动也较大，在水 准器的刻度上就可读出两端高低的差值。 条式水平仪的规格见表7-1。条式水平仪分度值的说明，如分度值 0.03mm／m，即表示气泡移动一格时，被测量长度为1m的两端上，高低 ppt课件 相差0.03mm。再如，用200mm长，分度值为 0.05mm／m的水平仪， 1
直线度﹑平行度的定义及测量 PPT
目录
一﹑公差基础知识 二﹑直线度的定义及评定 三﹑平行度的定义及解释 四、形位公差检测原则 五、直线度测量 六、平行度测量
一﹑公差基础知识
公差的分类 1﹑尺寸公差﹕控制形体大小 2﹑形状公差﹕包括直线度﹑平面度﹑圆度﹑ 圆柱度﹑线轮廓度﹑曲面轮廓度 3﹑位置公差﹕包括定位公差（位置度﹑对称 度﹑同心度）﹑定向公差（倾斜度﹑平行 度﹑垂直度）﹑跳动公差（圆跳动﹑全跳 动）
三﹑平行度的定义
平行度误差基本概念 平行度误差：被测实际要素相对基准要素平行的
的理想要素的变动量。 特征：理想要素的方向应与基准平行。 误差值：与基准保持平行关系的定向最小区域的
宽度来表示。 类型：根据面与线两类几何要素的相对关系，平
行度误差分为线对基准直线、线对基准平面、 面对基准直线、面对基准平面四种情况。
二﹑直线度的评定
3.两端点连线法 以端点连线lBE作为评定基线（或基线方向） 的评定方法，按此方法求得直线度误差值 fBE。对给定平面（或给定方向）的直线度 误差。
二﹑直线度的评定
式中：dmax, dmin 为测得点相对两端点连 线fBE的最大、最小偏离值。di 在两端点 连线lBE上方取正值，下方取负值。
4、测量跳动原则 被测提取要素绕基准轴线回转，在回转过程中沿 给定的方向测量其对某参考点或某线的变动量； 如图所示，被测工件绕轴线回转，此时测量某点 的径向跳动为半径公差值；
比较简单，但只限测量回转体形位误差
四﹑形位公差的检测原则
5、控制实效边界原则 使用综合量规检测被测要素 是否合格的方法； 量规的外径按最大实体要求 的形位公差制作，如果量规 能顺利通过孔径，则工件内 孔合格； 应用于被测要素是按最大实 体要求规定所给定的形位公 差。