导轨直线度误差检测方法介绍
导轨直线度测量方法
导轨直线度测量方法
导轨直线度的测量方法有多种，以下是一些常见的方法：
1. 水平仪检测：水平仪是检测导轨直线度的常用仪器，使用方便且检测精度较高。
通过观察水平仪的读数，可以判断导轨的直线度误差。
2. 光学平直仪检测：光学平直仪可用来检测导轨在垂直面和水平面的直线度误差，且精度较高。
但光学平直仪的安装调整较为复杂，需请专业的计量人员操作。
3. 钢丝和读数显微镜检测：对于行程长度大于米的机床，当导轨直线度要求不太高时，可用钢丝和读数显微镜对导轨在水平面的直线度进行检测。
因为钢丝的直径误差对检测精度有直接影响，所以精度不太高。
4. 检查棒和百分表检测：对于行程长度小于等于米的机床，可用检查棒和百分表检测机床床鞍沿导轨的运动在水平面的直线度误差。
5. 节距法测量：一般导轨直线度通常利用水平仪与桥板采用节距法来测量，根据得到的一条近似于导轨实际线的误差曲线来确定导轨的直线度误差。
6. 直尺反转测量误差分离法：在高精度导轨直线度的测量中，由于导轨本身直线度等级与检测工具直线度等级处于一个数量级上，节距法无法将导轨与工具的直线度误差分离开来。
这时需要使用“直尺反转测量误差分离法”来进行误差的有效分离。
以上方法中，无基准测量是被测面上取一定量的测试点，对测量数据进行一定方法的处理。
有基准测量则是将被测直线与所选的标准直线进行比较。
在实际操作中，可以根据导轨的类型、精度要求以及实际条件选择适合的测量方法。
典型机床导轨在水平垂直面内直线度误差的测量方案
6.8）}=0.020mm。
3 测量和计算
3.1 测量流程 测量流程见图 3。
3.2 测量步骤 淤根据该机床尺寸及导轨尺寸进行分
析，因导轨长度为 7380mm，因此将测量分 29 档。于测量
前应先清洁导轨台面，可以用气枪将台面吹干净后并擦拭
· 76 ·
内燃机与配件
图 3 测量流程图
33
32
31 31 31 31 31 31 31 31
在同一水平面内；于接通电源后，将反射镜座靠近自准直
仪的主体，使反射镜正对物镜，使十字线像出现在目镜现
场的正中；盂仔细地沿测量方向移动反射镜座，在各预定
测量位置上读数，并进行数据处理[6-7]。
2.2.2 数据计算例题
淤数据。用分度值为 1义的光学自准直仪和跨距为
250mm 的桥板测量，共测十档，读数为：
large equipment, according to the size and accuracy requirements of the assembly, it is necessary to use other measuring instruments
different from the platform measurement to ensure the accuracy of the machine tool in the assembly. parameter. To this end, the "
陈一铭 CHEN Yi-ming
（上海科技管理学校，上海 200433）
（Shanghai Science and Technology Management School，Shanghai 200433，China）
导轨直线度的检验
导轨在水平面内直线度的检验
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自准直原理: 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。 准直仪的光学系统: 由光源发出的光经分划板、半透反射镜和物镜后射到反射镜上。如反射镜倾斜,则反射回来的十字标线像偏离 分划板上的零位。
导轨在垂直平面内直线度的检验
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• •
若按两端连线评定时，则I点凸起9.2格，D点凹下6.8格，所以直线度误差为 △＝0.005/1000×250×11 mm-0.014 mm
导轨在水平面内直线度的检验
导轨在水平面内直线度的检验
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导轨在水平面内直线度的检验方法有检验棒或平尺测量法、自准直仪测量法、钢丝测 量法等。 一、检验棒或平尺测量法 以检验棒或平尺为测量基准，用百分表进行测量。在被测导轨的侧面架起检验棒或平尺，百分表固定在 仪表座上，百分表的测头顶在检验棒的侧母线（或平尺工作面）上。首先将检验棒或平尺调整到和被测 导轨平行，即百分表读数在检验棒（或平尺）两端点一至然后移动仪表座进行测量，百分表读数的最大 代数按最小条件评定，则应在导轨全长 上等距测量若干点，然后作基准转换（数据处理），如图1-22所示。
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导轨直线度的检验
目录
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1 2
导轨直线度的概念
导轨在垂直平面内直线度的检验
3
导轨在水平面内直线度的检验
导轨直线的概念
• 导轨直线度
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导轨直线度是指组成V形（或矩形）导轨的平面与垂直平面（或水平面）交线的直线度，且常以交线在垂直 平面和水平面内的直线度体现出来。
导轨直线度的检查调整和计算方法
导轨直线度的检查调整和计算方法一、导轨直线度检查方法：1.平台检测法：使用平台平行度仪或测平工具，在导轨上选择若干测点进行检测，测定每个测点的偏差，以此判断导轨的直线度误差。
2.拉丝法：在导轨上安装拉丝仪器或者光电尺，并拉动拉丝仪器或者光电尺，测定导轨上的测量点位置，通过测量数据计算直线度误差。
3.光学法：在导轨上安装激光仪或者电子望远镜等仪器，利用激光或望远镜可以直观地观察到导轨上的直线度误差，通过观察和测量数据计算直线度误差。
4.数控法：利用数控设备在导轨上运动并记录运动轨迹，并与理想的直线进行对比，从而计算直线度误差。
二、导轨直线度调整方法：1.调整底座：如果底座与导轨不平行，则会影响导轨的直线度。
可以通过调整底座的平整度，使其与导轨平行，从而改善导轨的直线度。
2.调整安装方式：导轨的安装方式也会影响导轨的直线度。
如果导轨安装不牢固或者安装方式不正确，可以重新调整安装方式，使其安装正确，从而改善导轨的直线度。
3.调整导轨连接方式：在导轨连接处设置调整螺栓，通过调整螺栓的紧度，可以调整导轨的相对位置，从而改善导轨的直线度。
三、导轨直线度计算方法：1.最大偏差法：在每个测点上测量导轨的偏差，然后得出最大偏差。
最大偏差越小，说明导轨的直线度越好。
2.平均偏差法：在每个测点上测量导轨的偏差，然后计算偏差的平均值。
平均偏差越小，说明导轨的直线度越好。
3.二点法：选择导轨上的两个测点，并在这两个测点上测量导轨的偏差。
然后计算这两个偏差之间的差值，差值越小，说明导轨的直线度越好。
总之，导轨直线度的检查、调整和计算方法是非常重要的，可以通过合适的方法来评估导轨的直线度，进行相应的调整和修正，以保证导轨的直线度符合要求，提高设备的运行精度和稳定性。
导轨直线度误差测量实验指导
导轨直线度误差测量实验指导一、实验介绍直线度是限制实际直线对理想直线变动量的一种形状公差。
直线度误差可用刀口尺、平板和带指示表的表架、水平仪和桥板、自准直仪和反射镜等设备与装置进行测量。
本实验将用光学自准直仪和反射镜对直线导轨的直线度误差进行测量。
二、实验目的1.了解光学自准直仪的原理、结构及操作方法；2.掌握直线度误差的测量与数据处理方法。
三、测量原理直线度误差通常按与理想要素比较的原则进行测量，其测量原理如图1所示。
用准直光线、水平面或高精度平板的平面构成一条模拟理想直线L，将被测实际直线L′与模拟理想直线进行比较，若能直接测出被测的实际直线上各点相对于理想直线的绝对距离y0，y1，…, y n，或相对偏距Δ0，Δ1，…，Δn，则这种测量方法称为直接测量法；若每次测量的读数仅反映相邻两测点的相对高度差δ0，δ1，…，δn，通过累加后，才能获得相对偏距，则这种测量方法称为间接测量法。
不管采用哪种测量方法，其最终目的都是要按各测点的相对偏距，作出被测实际直线的折线图，最后按最小条件确定被测实际直线相对于理想直线的变动量，即直线度误差值。
图1 直线度误差测量原理三、测量仪器——光学自准直仪1. 光学自准直仪的测量原理光学自准直仪（如图2（a））是一种精密测角仪器。
它应用自准直原理进行测量，以光线体现被测直线的理想直线（即测量基准）。
如图2（b）所示，光线由光源5发出，形成平行光束将自准直仪中的十字分划板4的十字刻线经物镜6投射在反射镜7上，经反射后，成像在目镜分划板2上。
若反射镜与平行光束垂直，则平行光束沿原路返回，反射回来的十字刻线的影像与目镜分划板2的指示线重合（如图2（c））。
如果桥板8接触的相邻两个测点之间存在高度差h而使反射镜与平行光束不垂直，即反射镜产生倾斜角θ则反射光轴与入射光轴成2θ，使十字刻线的影像相对于目镜分划板2的指示线产生相应的偏移量a（如图3（d））。
偏移的格数由固定分划板3和读数鼓轮1读出。
导轨直线度检测方法
导轨直线度检测方法导轨直线度是指导轨在其长度方向上的直线度偏差。
导轨直线度的误差会影响工件在导轨上的运动精度和加工质量，因此对导轨的直线度进行检测和修正是保证机械设备正常运行和提高加工精度的重要工作之一、下面将介绍几种常用的导轨直线度检测方法。
1.插销法插销法是一种比较简单、快速的检测方法。
具体操作如下：a.在待检测的导轨上准备好一组长度适中的插销，在插销的一端固定一根细线，细线的另一端固定在固定支座上。
b.将插销逐个插入导轨的孔中，在每次插入插销后，观察细线是否与其中一标定线重合。
c.如果细线与标定线重合，说明插销插入的位置是直线的，继续使用其他插销进行插入操作。
d.如果细线与标定线不重合，说明插销插入的位置存在直线度误差，可以根据细线与标定线的位置关系，计算导轨的直线度误差。
2.反光板法反光板法是一种使用光学原理进行检测的方法。
具体操作如下：a.在待检测的导轨上依次放置一系列的反光板，反光板之间的距离应适中。
b.使用一台光电测距仪，对反光板进行扫描，记录下每个反光板的位置。
c.根据测得的反光板位置数据，可以绘制出导轨在长度方向上的曲线图。
d.通过曲线图分析导轨的直线度偏差，计算出导轨的直线度误差。
3.激光干涉法激光干涉法是一种高精度的导轨直线度检测方法。
具体操作如下：a.将一个激光器安装在固定点上，激光束沿导轨的长度方向打到待检测导轨表面。
b.使用一个反射镜将激光束从导轨表面反射出来，反射的激光束经过光学器件聚焦后，通过光电传感器接收。
c.移动光电传感器，使其在导轨表面上不同位置接收激光束反射回来的信号。
通过测量激光干涉信号的幅值和相位差变化，可以得到导轨在不同位置上的表面高度差，从而计算出导轨的直线度误差。
总结：导轨直线度检测方法有插销法、反光板法和激光干涉法等多种。
不同的方法有不同的检测精度和适用范围，根据具体情况选择合适的方法进行检测。
同时，导轨直线度的检测应该定期进行，以确保设备的正常运行和加工质量的提高。
导轨直线度误差的测量
导轨直线度误差的测量作者：王丽凤孔庆忠田建成来源：《科技创新与应用》2016年第19期摘要：导轨直线度误差的大小直接影响到工件的加工精度，文章采用了简单而容易操作的导轨直线度误差测量方案。
把激光传感器安装在测距装置上，使之沿着工作台移动，工作台和被测导轨放在同一平板上，以保证有共同的测量基准。
将测得的数据用最小包容区域法做出评定，同时用matlab对数据进行精确的处理，由此便实现了对导轨快速、精确的测量。
关键词：导轨直线度；激光传感器；最小区域法引言随着科学技术的不断创新与发展，对各领域生产过程中的形位参数精度要求越来越严格了。
导轨直线度作为形位误差之一，直接影响到了生产零件的精度、性能、质量及沿导轨运动的运动精度。
非接触的测量技术避免了许多传统接触式测量的缺点，而且也扩大了测量的范围。
所以，对导轨直线度误差的非接触式测量的研究具有深远而重大的意义，提高导轨直线度的精确度能改善加工、运动以及测量的精确度。
测量运动中导轨的直线度误差技术的开发与不断优化将会给测量技术开辟更加光明的前进道路。
1 直线度误差的概念及现状直线度误差就是被测线相对于理想直线的变动量，就国内外直线度测量现状来看，精度低于0.5um/m的划分为一般精度，高于0.5um/m划分为高精度，高于0.1um/m就进入世界先进水平。
2 导轨直线度误差的测量方法按测量器具是否直接与被测导轨接触分类，导轨直线度误差的测量方法分为接触式和非接触式测量。
接触式测量主要有：跨步仪法、平尺法、千分表法、水平仪检验法、拉钢丝法和测微仪法等。
非接触导轨直线度测量方法有：激光准直仪法、双频激光准直仪法、激光干涉法、基于偏振干涉原理的线偏振光横向调制光束测量直线度、图像法等。
非接触测量法的前两种方法在测量过程中的操作量是很大的，而且技术要求也比较高，在一般的实验室里是不可能实现的。
另外，以上两种测量方法在经济要求上也比较高。
基于以上原因，文章提出了一种易于在一般实验室里实现的导轨直线度误差的非接触测量方法。
导轨直线度测量方法
导轨直线度测量方法导轨直线度测量是用来检测导轨直线度误差的一种重要方法，下面列举了50条关于导轨直线度测量方法，并展开详细描述：1. 使用激光干涉仪进行导轨直线度测量，可以实现高精度的检测。
2. 高精度直线度测量仪器可以利用差动电容传感器来实现对导轨的直线度误差的检测。
3. 精确的引导仪和扫描仪可以在测量过程中提供准确的数据。
4. 在进行导轨直线度测量前，需事先做好导轨的清洁工作，以防尘埃和杂物对测量结果产生干扰。
5. 使用高精度水平仪进行导轨直线度测量，可以提高测量的准确度。
6. 选择合适的测量范围和测量方向，以保证测量结果的可靠性。
7. 经常性的校准仪器，以确保测量结果的准确性和稳定性。
8. 在测量之前，需要对测量仪器进行预热和稳定，避免仪器本身的温度变化对测量结果产生干扰。
9. 使用高分辨率的传感器可以提高导轨直线度测量的精度和分辨率。
10. 进行多次测量，并取平均值，以减小测量误差。
11. 在测量时，避免人为震动和干扰，以确保测量数据的准确性。
12. 进行导轨直线度测量时，可采用双向测量方法，以减小测量误差。
13. 进行导轨直线度测量时，需考虑测量环境的温度、湿度等影响因素，以保证测量结果的准确性。
14. 结合计算机数控技术，可以实现导轨直线度测量数据的自动化采集和分析。
15. 使用高精度的标尺和测头，可以提高导轨直线度测量的精度和准确性。
16. 结合计算机辅助测量技术，可以实现对导轨直线度测量数据的实时监测和自动记录。
17. 对测量数据进行统计分析和处理，以获取更加可靠的导轨直线度测量结果。
18. 使用微处理器控制系统，可以实现对导轨直线度测量仪器的智能化控制和操作。
19. 运用数字信号处理技术，可以对导轨直线度测量数据进行滤波和去噪处理，提高数据的质量和精度。
20. 应根据厂家提供的测量方法和技术规范进行导轨直线度测量，以确保测量的准确性和可靠性。
21. 采用自动化测量机器人实现导轨直线度测量，可以提高测量效率和精度。
导轨直线度的几种检测方法
第58卷0引言导轨广泛应用于机床设备、输送装置、铁轨等领域。
直线度是导轨非常重要的技术指标,它是指被测导轨实际线对其理想直线的变动量。
导轨直线度误差是形状误差之一[1]。
设备的准确性、可靠性和稳定性都与导轨的直线度高低相关,因此有必要对其进行精确测量。
目前,测试导轨直线度的方法很多,一般有4种方法,分别为水平仪测量法、自准直仪测量法、钢丝和显微镜测量法、激光干涉仪测量法[2]。
本文利用以上4种方法分别测量某导轨的直线度。
其中,水平仪测量法是一种传统的直线度测量方法,其优点是操作简单,使用方便,而且成本较低,缺点是其测量精度较低,需要图解法求解导轨直线度误差,数据的采集和分析很容易出错,不易测量超长导轨的直线度[3];自准直仪测量法的精度相对水平仪测量法有所提高,测量精度为5μm /m 。
此外,由于测试光线在空气中并非绝对准直,测量范围越大,其偏差就越大,不适用于超高精度导轨直线度的测试要求[4];用钢丝和显微镜法测量直线度简单、易操作、读数直观、准确和成本低[5];激光追踪仪测量导轨直线的优点为可测量距离大且测试精度高,一般可到达0.4μm /m ,缺点是在测量超长导轨时,由于光路过长,空气扰动、振动等一系列因素将会对测量产生很大的影响,且该方法的数据处理和运算等比较复杂,因此很难高精度地完成对超长导轨直线度的测量[1]。
收稿日期:2022-09-28;修订日期:2022-10-23作者简介:井溢涛(1985—),男,工程师,从事机械制造工艺技术研究。
E-m ai l :j i ngyi t ao1012@导轨直线度的几种检测方法井溢涛(济南铸锻所检验检测科技有限公司,山东济南250399)摘要:导轨作为机床的一个部件,起到支承和导向作用,主要用于机床的床身、立柱、滑台上。
导轨的几何精度影响工件的表面粗糙度、尺寸精度和形状精度。
本文利用框架水平仪测量法、自准直仪测量法、钢丝和显微镜测量法以及激光跟踪仪测量法四种方法检测同一导轨的直线度,并总结了四种检测方法的适用范围。
导轨直线度误差的测量
导轨直线度误差的测量导轨直线度误差是指导轨表面所形成的直线与拟合理想直线之间的偏差量。
在机械设备的制造和装配过程中，导轨直线度误差是一个常见的问题。
因此，测量导轨直线度误差对于保证机械设备的精度和稳定性非常重要。
本文将介绍导轨直线度误差的相关知识和测量方法。
一、导轨直线度误差的类型和特点导轨直线度误差包括以下两种类型：1.平面度误差：平面度误差是指导轨表面的相邻两点构成的线段与平面的偏差。
平面度误差常常会导致导轨的弯曲变形或者非正常磨损，从而影响机械设备的精度和稳定性。
2.直线度误差：直线度误差是指导轨表面的直线形状与理想直线之间的偏差。
直线度误差常常会导致机械设备的运动出现不稳定或者无法实现精确位置控制。
尽管导轨直线度误差的类型各不相同，但是它们都具有以下几个特点：1.导轨直线度误差是常见的机械精度问题，可以通过测量和调整进行解决。
2.导轨直线度误差对机械设备的精度和稳定性都有着较为明显的影响。
3.导轨直线度误差的测量需要专业的仪器设备和技术支持，需要依靠专业人员进行操作。
二、导轨直线度误差的测量方法为了测量导轨直线度误差，需要使用高精度的测量仪器，如光学平台、激光干涉仪、数控坐标测量机等。
下面将介绍一些常用的导轨直线度误差测量方法。
1.平面度误差的测量：平面度误差的测量可以通过使用平面度检测仪器进行，这种仪器可以对导轨表面进行扫描，得到与平面的偏差量。
平面度误差的测量需要进行多次测量，并且在不同位置进行扫描，以确保测量结果的准确性。
2.直线度误差的测量：直线度误差的测量可以通过使用激光干涉仪进行，这种仪器可以在导轨上发射一束激光，并通过探测器对反射的激光进行测量。
通过这种方式可以得到导轨表面的直线度误差，进而进行调整。
3.坐标定位误差的测量：在机械设备中，坐标定位误差也是非常重要的问题。
可以通过数控坐标测量机进行坐标误差的测量。
使用数控坐标测量机可以对导轨进行精确的位置控制，并对其精度进行评估。
导轨直线度的检测方法
导轨直线度的检测方法机床导轨一般时由两条以上的单根导轨组合而成。
按外型可分为矩形导轨和V 型导轨。
按工作方式可分为直线运动导轨和旋转运动导轨。
导轨的直线度可分解为互相垂直的两个平面的直线度，即垂直面内的直线度(见图3-3-1)和水平面内的直线度(见图3-3-2)。
图3-3-1 垂直平面内的直线度检测图3-3-2 水平面内的直线度检测由图3-3-1和图3-3-2所示，导轨的直线度就时指:组成V形(或矩形)导轨的平面与通过该平面的垂直平面(或水平面)的交线的直线度。
常用的检测工具有:水平仪、平尺以及光学仪器入自准仪、钢丝和显微镜等。
当被测件长度不大于1600mm时，选用水平仪、平尺或光学仪器，当被测件长度大于1600mm时，测只可用水平仪和光学仪器检测。
评定机床导轨的直线度误差的方法有最小包容区域法和两点连线法两种。
1(间隙法间隙法是指用量块(或)塞尺测量被测平面导轨和测量基准线(常用平尺类量具体现)间的间隙，直接评定直线度法差值的方法。
如图3-3-3所示，将一标准平尺置于被测平面导轨上，在距离平尺两端各约2/9L(L为平尺长度)处垫上等量块。
然后用片状塞规或塞尺测检平尺工作面和被测导轨面间的间隙。
若将实测间隙减去所用的等高量块的高度值后，小于机床规定的直线度允差:则说明该机床的导轨直线度误差符合精度要求。
图3-3-3 1——等高块 2——量块例:某机床导轨的直线度的允差为0.012mm/m。
等高量块高度为h。
若选用h0mm 厚的片状塞规或塞尺，在导+0.012轨上相距为1m的任何地方均不能塞入，则该导轨的直线度符合精度要求。
2(指示器法此法常用于检测中、小型导轨在垂直平面和水平面内的直线度。
为了降低测量时读数的不确定度，在被测导轨上移动的桥板跨距d取为d?(0.1~0.25)L。
而且，d值应小于或等于500mm，L为导轨长度。
图3-3-4所示为垂直平面内直线度的检测。
首先，将平尺工作面放成水平状，并尽可能靠近被测导轨，距离愈近愈好。
导轨直线度检测方法
导轨直线度检测方法综述导轨直线度是各项机床精度的基础精度，导轨直线度对多项机床精度都有着直接的影响，其检测仪器和检测方法较多也较为复杂，并应根据不同情况采取不同的检测仪器和不同的检测方法。
本文根据学习内容和自己的理解，对导轨直线度的检测方法作一综合叙述。
一、各种导轨直线度检测方法的使用场合根据学习内容我们知道，导轨直线度有四种检测方法，这四种检测方法分别适用于不同的工作场合。
1.用水平仪检测导轨直线度水平仪是检测导轨直线度的常用仪器，使用方便且检测精度较高。
一般常用外形规格尺寸为200×200，测量精度为0.02/1000的框式水平仪。
但水平仪只能检查导轨在垂直面的直线度误差。
2.用光学平直仪检测导轨直线度光学平直仪可用来检测导轨在垂直面的直线度误差，也可用来检测导轨在水平面的直线度误差，且精度较高。
但光学平直仪的安装调整较为复杂，需请专业的计量人员操作。
对于行程长度大于1.6米的精密机床，其导轨在水平面的直线度最好使用光学平直仪进行检测。
对于行程长度小于等于1.6米的机床，其导轨在水平面的直线度一般不用光学平直仪检测，而用检查棒和百分表进行检测。
3.用钢丝和读数显微镜检测导轨直线度对于行程长度大于1.6米的机床，当导轨直线度要求不太高时，可用钢丝和读数显微镜对导轨在水平面的直线度进行检测。
因为钢丝的直径误差对检测精度有直接影响，所以精度不太高。
为保证导轨直线度的检测精度，最好使用光学平直仪检测大行程机床导轨在水平面的直线度误差。
4.用检查棒和百分表检测导轨直线度对于行程长度小于等于1.6米的机床，可用检查棒和百分表检测机床床鞍沿导轨的运动在水平面的直线度误差。
二、框式水平仪结构及工作原理框式水平仪由框架和水准器组成，水准器是一个带有刻度的弧型密封玻璃管，装有酒精或乙醚，并留有一定长度的气泡，当水平仪移动时，气泡移动一定距离。
对于精度为0.02/1000的水平仪，当气泡移动一格时，水平仪的角度变化为4″，即在1000mm长度两端的高度差为0.02mm（tan4″=1.939×10-5≈0.02/1000，其误差为6.1×10-7）。
导轨直线度误差的测量
— 一
Ｖ ａ‘＋ｌ
。 最后由直线度误差的定义得被测导轨的直线度误差为：ｆ＝ｍａｘ
３直线度 误差 的评定
（△ｉ）－ｍｉｎ（Ａ ）。
常 用的直 线度误差 评定方 法有如 下三种 ：两端点 连线法 、最 小二 乘
根据 述原理在 ｍａｔｌａｂ中编写如下程 序 ：
法 、最 小包容 区域法 。基 于对三种 评定方 法 的认 知 ，可 以总结 出 以下 结
ｉ ｎ＋ｂ
【Ｙ ｌ ｌ ｘｎ １ Ｊ
划分为高精度，高于 ０．１ｕｍ／ｍ就进 人世界先进水平。 ２导
Ｊ ａ Ｊ ｌｂ Ｊ
按 测量器具 是否直 接与被 测导轨 接触分 类 ，导 轨直线 度误差 的测
ｆｘｌ １ １
量方法分为接触式和非接触式测量。接触式测量主要有 ：跨步仪法、平 尺法 、千分表法 、水平仪检验法、拉钢丝法和测微仪法等。非接触导轨直
导 轨 的直 线度误 差。
８＝＝ａｂ（１ｋ ｂ＝ａｂ（２）； ￡＝（ａ ｘ’岫 ｒ’）／ｓｑｒｔ（ａ￣２＋１）
４导轨直 线度误 差的测量方 案 基于 对传统 导轨直线度 误差 的认 知和分 既 发现 有许多 操作上和测 量精度上 的不足，因此文章提出了一种易于在一般实验室里实现的、精
ｍａｘ（ｆ）－ｍｉｎ（ｉ）
） １００ ２００ ３００ ４００ ５００ ６００ ７００ ８００ ９００ ｌＯＯＯｌ；
论 ：由上述内容可以总结出三种评定直线度误差方法的特 点。两端 点连
ｙｑ－ｏ ０－１．３－３．５ ０．８ ８．６ １３－５ １５ １７．１ １５．４ １７．３１；
线法 获得 的理想 直线不 能满足最 小条件 ，导致 评定结 果精 确度 不高 。
应 用 科 技
机床导轨直线度安装检测方法及原理分析
1 序言数控机床的制造行业，不乏国家或行业颁布的各种技术条件，这些标准文件侧重在机床装配完成后对性能的检测考评，具体到机床装配过程质量的把控，更多的是靠各个机床厂家内部工艺的控制，而再具体到零部件的安装方法，往往只停留在有经验的技术人员头脑里，那些看似简单平常的操作，或许是决定机床质量的关键。
本文以线轨版数控铣床为例，把机床直线导轨的安装划分为部件本体找水平、基准轨的直线度、非基准轨对基准轨的平行度和部件组装4个步骤，详细阐述检测方法及内在原理。
2 部件本体找水平研究运动，首先要选好参照物，最常见的就是笛卡尔三维直角坐标系，由于它的基础是水平面，所以机床的安装首先是找水平，工具就是水平仪。
水平仪的读数是一格水泡0.02/1000，这是1个倾斜度值，或者说是角度，两点之间的高度差还需要乘以跨度距离。
3点决定1个平面，截面形状小、刚性较好的部件，比如立式铣床的底座，可以采用3点预调整方法快速建立水平面。
3个参考点的选取原则：所在位置刚性足够，3点连线组成的面积尽量大，优先采用等腰三角形。
最后注意适当增加3点以外的辅助支撑。
长宽比很大的零件，例如龙门铣床底座，在长度方向刚性弱，不能使用3点方法。
需要结合长度方向导轨直线度的安装来完成底座找水平。
水平精度值可参考GB 50271—2009《金属切削机床安装工程施工及验收规范》，对平面铣床的安装规定工作台置于行程中央，并在工作台中央位置纵横向放置水平仪检测，其读数应≤0.04/1000；对龙门铣床预调安装要求床身纵横两个方向放置水平仪，在床身导轨的立柱连接处、多段床身接缝处及全长两端头均进行检测，其读数应≤0.04/1000。
3 基准轨的直线度直线运动看似简单，其实其精度在三维直角坐标系里被划分为了6个误差分量，分别是沿3个坐标的线性误差和绕3个坐标的偏角误差。
用1个人走路的动作来形象概况，可划分为：走直、走正、走准。
走直：考察直线运动在与前进方向垂直的两个方向的偏差量，即走路的高低起伏、左右移动，这一项是直线度的检测内容。
直线导轨直线度误差检测方法
机床导轨的直线度误差直接会影响到零件的加工质量，检测导轨直线度可以提高机器制造机安装的精度、延长机器的工作寿命有着非常重要的作用。
可以掌握测试数据的处理及误差曲线的绘制，掌握方框水平仪及测量平尺的使用方法。
直线导轨直线度检测需准备平尺、方框水平仪、桥板。
下面一起来看看检测步骤：
使用长度500mm的平尺，上面放置200mm的框式水平仪，以500mm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，填入检测报告中。
检测床身前,直线导轨，擦净导轨表面将床身安置在适当的基础上，并基本调平。
最后作出检测坐标图并计算导轨误差。
直线度误差的检测
形状误差检测1．直线度误差的检测方法一：光隙法将被测直线和测量基线（刀口尺、平尺）间形成的光隙与标准光隙相比较，直接评定直线度误差值。
此方法属直接测量，适用于磨削或研磨加工的小平面及短圆柱（锥）面的直线度误差测量。
例1：如图1a的图样标注，其检测方法如图1b所示。
将平尺或刀口尺与被测素线直接接触，并使平尺和被测素线间的最大间隙为最小，这个最大间隙就是被测素线的直线度误差。
测量若干条素线，取其中最大的误差值作为被测零件的直线度误差值。
平尺做得足够精确，可以作为直线的理想形状。
由于平尺的位置就是理想直线的位置，因此，测量时，应将平尺的位置放置符合最小条件，使平尺与被测素线间的最大间隙为最小，其方法如下：⑴若素线为两端高、中间低，即高-低-高时，如图2a所示。
平尺与两个高点相接触，则平尺与高点之间的间隙即为素线的直线度误差。
⑵若素线为两端低、中间高，即低-高-低时，如图2b所示。
平尺与最高点接触，并且使平尺与最低点的间隙相等，即f1=f2，此间隙就是素线的直线度误差。
方法二：垫塞法用量块或塞尺测量被测直线和测量基线之间的间隙，直接评定直线度误差值。
此方法属直接测量，适用于低精度被测零件的直线度误差测量。
方法三：指示器法（测微法）用带指示器的测量装置测出被测直线相对于测量基线的偏离值，进而评定直线度误差值。
此方法属直接测量，适用于中、小平面及圆柱、圆锥面素线或轴线等直线度误差测量。
例2：将被测零件放在平板上，并使零件紧靠直角座，在被测素线的全长范围内测量，同时记录读数，如图3中①所示。
根据记录的读数，用计算法按最小条件计算该条素线的直线度误差；将零件按图中②所示，间断旋转，重复上述步骤，测量若干条素线的直线度误差，取其中最大的误差值作为被测零件的直线度误差值。
例3：被测零件的图样标注如图4a所示，测量方法如图4b所示。
将被测零件安装在平行于平板的两顶尖之间，在开始端将两指示器调零后，沿铅垂轴截面的两条素线测量，如图4b中的①。
导轨直线度检测方法
导轨直线度检测方法综述导轨直线度是各项机床精度的基础精度，导轨直线度对多项机床精度都有着直接的影响，其检测仪器和检测方法较多也较为复杂，并应根据不同情况采取不同的检测仪器和不同的检测方法。
本文根据学习内容和自己的理解，对导轨直线度的检测方法作一综合叙述。
一、各种导轨直线度检测方法的使用场合根据学习内容我们知道，导轨直线度有四种检测方法，这四种检测方法分别适用于不同的工作场合。
1.用水平仪检测导轨直线度水平仪是检测导轨直线度的常用仪器，使用方便且检测精度较高。
一般常用外形规格尺寸为200×200，测量精度为0.02/1000的框式水平仪。
但水平仪只能检查导轨在垂直面的直线度误差。
2.用光学平直仪检测导轨直线度光学平直仪可用来检测导轨在垂直面的直线度误差，也可用来检测导轨在水平面的直线度误差，且精度较高。
但光学平直仪的安装调整较为复杂，需请专业的计量人员操作。
对于行程长度大于1.6米的精密机床，其导轨在水平面的直线度最好使用光学平直仪进行检测。
对于行程长度小于等于1.6米的机床，其导轨在水平面的直线度一般不用光学平直仪检测，而用检查棒和百分表进行检测。
3.用钢丝和读数显微镜检测导轨直线度对于行程长度大于1.6米的机床，当导轨直线度要求不太高时，可用钢丝和读数显微镜对导轨在水平面的直线度进行检测。
因为钢丝的直径误差对检测精度有直接影响，所以精度不太高。
为保证导轨直线度的检测精度，最好使用光学平直仪检测大行程机床导轨在水平面的直线度误差。
4.用检查棒和百分表检测导轨直线度对于行程长度小于等于1.6米的机床，可用检查棒和百分表检测机床床鞍沿导轨的运动在水平面的直线度误差。
二、框式水平仪结构及工作原理框式水平仪由框架和水准器组成，水准器是一个带有刻度的弧型密封玻璃管，装有酒精或乙醚，并留有一定长度的气泡，当水平仪移动时，气泡移动一定距离。
对于精度为0.02/1000的水平仪，当气泡移动一格时，水平仪的角度变化为4″，即在1000mm长度两端的高度差为0.02mm（tan4″=1.939×10-5≈0.02/1000，其误差为6.1×10-7）。
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导轨直线度误差检测方法介绍
一、直经度的定义
限制实际直线对理想直线变动量的一种形状公差。
由形状（理想包容形状）、大小（公差值）、方向、位置四个要素组成。
用于限制一个平面内的直线形状偏差，限制空间直线在某一方向上的形状偏差，限制空间直线在任一方向上的形状偏差。
几何误差是指零件加工后的实际形状、方向和相互位置与理想形状、方向和相互位置的差异。
在形状上的差异称形状误差，在方向上的差异称方向误差，在相互位置上的差异称位置误差。
直线度在几何公差中是最基础的部分，按检测关系分直线度属于被测要素中的单一要素——指对要素本身提出形状公差要求的被测要素。
二、导轨直线度误差检测方法
直线度误差的检测方法很多。
工件较小时，常以刀口尺、检验平尺作为模拟理想直线，用光隙法或间隙法确定被测实际要素的直线度误差。
当工件较大时，则常按国标规定的测量坐标值原则进行测量，取得必要的一组数据，经作图法或计算法得到直线度误差，还有种高效的测量方法就是直接利用太友科技的数据采集仪连接百分表来测量，无需人工读数、作图、分析，采集仪会自动读数数据并进行数据分析，一旦测量结果不合格还会自动产生报警功能。
测量直线度误差常用的仪器有：框式水平仪、合象水平仪、电感式水平仪、自准直仪以及数据采集分析仪等。
这类仪器的特点是：测定微小角度的变化，换算为线值误差。
本实验用合象水平仪和数据采集分析仪来进行直线度测量。
1、利用合象水平仪测量直线度法
1）合象水平仪的介绍
合象水平仪采用光学放大，并以对称棱镜使双象重合来提高读数精度，利用杠杆和微动螺杆传动机构来提高测量精度和增大测量范围。
将合象水平仪置于被测工件表面上，当被测两点相对水平线不等高时，将引起两气泡象不重合，转动度盘，使两气泡重合，度盘转过格数代表被测两点相对水平线的高度差，见图2-3。
合象水平仪最大测量范围：±5mm/m
分度值: i=0.01 mm/m
被测表面相邻两点高度差h与分度值i ,桥板跨距L ,刻度盘读数 a(格数)的关系如下:
h = i L a
例如: 当 i =0.01 mm/m, L=100mm , a=5(格) (将水平仪放在桥板上方即可得到支点为100 mm的距离)
则 h= i L a=×100×5=5(μm)
即此时一格则表示数值为1μm。
图3-2-1 合象水平仪结构图
1-底板 2-杠杆 3-支座 4-壳体 5-水准器支架
6、11-放大器 7-棱镜组 8-水准器 9-微分筒 10-螺杆
2）测量步骤
a.将被测导轨按桥板跨距分为n段,先将水平仪置于0—1段上,调节微分筒9,使错开的气泡象重合,见图3-2-1 (b),得到第一个测点数．依次在1-2，2-3，．．．等位置进行测量,则依次得到各测点读数；
b.仪器不要调头,从终点至起始点进行回测,得各段回测读数并记录.取各段测量，回测读数之平均值作为各段读数值；
c.进行数据处理并判断合格性；
3)数据处理：
其数据处理可采用计算法或作图法。
以下介绍作图法。
作图法的具体步骤如下：
a.选择合适的X轴,Y 轴放大比例。
X坐标表示分段长度，Y坐标表示高度差的累计值；
b.根据各测点的累计值描点；
c.作起始点和终点的连线，并以两端点连线法为评定直线度的基准线。
作两条平行线包容全部测量点，并平行于基准线。
两平行线间的距离在纵坐标的截距，即为直线度误差；
例：用分度值: i =0.01 mm/m的合象水平仪检测某800mm长导轨的直线度，桥板跨距为100mm．测量数据列于表3-１。
表3-1
注:a1为第一点序的读数平均值
用累积值在坐标纸上作误差折线图,用作图法求最小包容区域及其在纵坐标上的。
截距a
图3-2-2 误差折线图
如图3-2-2所示，a=12（格）
直线度误差： f_=h=i L a
=(0.01/1000)×100×12×103
=12μm
本实验也可事先编制电算程序,将工件公差与测得值输入计算机，经计算机运算，并将误差折线与合格性判断打印或在屏幕上显示出来。
电算程序的数学模型可这样建立，首先求该点相对第一点的斜率的最大与最小值，最小包容区域边界直线的斜率在此二值之间。
根据对计算精度的要求，逐步向该斜率逼近。
在该斜率下评判出的误差值最小。
2、利用数据采集仪连接百分表测量直线度误差的方法
测量仪器：偏摆仪、百分表、QSmart 数据采集仪。
测量原理：数据采集仪会从百分表中自动读取测量数据的最大值跟最小值，然后由数据采集仪软件里的计算软件自动计算出所测产品的直线度误差，最后数据采集仪会自动判断所测零件的直线度误差是否在直线度公差范围内，如果所测直线度误差大于直线度公差值，采集仪会自动发出报警功能，提醒相关操作人员该产品不合格。
测量效果示意图：
利用数据采集仪连接百分表来测量直线度误差值的优势：
1）无需人工用肉眼去读数，可以减少由于人工读数产生的误差；
2）无需人工去处理数据，数据采集仪会自动计算出平行度误差值。
3）测量结果报警，一旦测量结果不在平行度公差带时，数据采集仪就会自动报警。
以上资料由太友科技编辑—专业提供各种形状误差测量解决方案。