导轨直线度误差测量实验指导
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
水平仪的使用（作者未知）一、水平仪的使用和读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。
如图:1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tgα= = =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:tgα= =0.00002 H1=tgα×L1=0.00002×200=0.004(mm)由上式可知，水平仪气泡的实际变化值与所使用水平仪垫铁的长度有关。
假如水平仪放在500mm长的垫铁上测量机床导轨，那么水平仪的气泡每运动1格，就说明垫铁两端高度差是0.01mm。
另外，水平仪的实际变化值还与读数精度有关。
所以，使用水平仪时，一定要注意垫铁的长度、读数精度以及单独使用时气泡运动一格所表示的真实数值。
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。
水平仪的读数，应按照它的起点任意一格为0。
气泡运动一格计数为1，再运动一格计数为2，以此进行累计。
在实际生产中对导轨的最后加工，无论采用磨削、精磨还是手工刮研，多数导轨都是呈单纯凸或单纯凹的状态，机床导轨的直线度产生性也是少见的(加工前的导轨会有性的现象)。
测量导轨时，水平仪的气泡一般按照一个方向运动，机床导轨的凸凹是由水平仪的移动方向和该气泡的运动方向来确定。
直线度误差的测量.
实验五直线度误差的测量一.实验目的1、熟悉用光学准直仪检测直线度的测量方法。
2、加深对直线度误差定义的理解，掌握被测物直线度合格性判断的方法。
3、进一步理解形状误差的评定准则一最小条件。
二. 测量仪器42J光学准直仪, “0”级平尺（1.5m）三.测量原理机床、仪器导轨或其他窄而长的平面，为了控制其直线度误差，常在给定平面（垂直平面、水平平面）内进行检测。
常用的计量器具有框式水平仪、合象水平仪、电子水平仪和自准直仪等。
使用这类器具有共同特点是测定微小角度的变化。
由于被测表面存在着直线度误差，计量器具置于不同的被测部位上，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，这个变化的微小倾角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。
四、实验步骤1.量出被测导轨表面总长，确定相邻两测点之间的距离（节距），将被测平尺或平板调整到基本水平位置（水平仪）.2.量出被测物的点距Lx(钢板尺).3.调整光学平直仪及反光镜位置（光学平直仪基准线）.4. 逐段测量，在草稿纸上记录“n”次后取点位平均值。
5.将其各点位平均值（正，反向）逐位记入数据表格内，并计算出相对误差及累积误差（f-）.6.跟据计算出的实际相对误差及累积误差值，采用适当的比例和坐标，画出被测物直线度的误差放大图。
7采用最小条件法作两条平行线将被测物直线度的误差折线紧紧包容起来。
8垂直于X坐标，量出由最小条件法评定出的误差值f _ 。
9.对照相应直线度公差值t,判断是否f_≤t .提示；学生所作实验报告内容为（1.5m平尺）直线度检测，（0.6x0.9m）平板直线度检测作为实验辅助内容不记入实验报告。
如此顺测(从首点至终点)、回测（由终点至首点）各一次。
回测时桥板不能调头，各测点两次读数的平均值作为该点的测量数据。
必须注意，如某测点两次读数相差较大，说明测量情况不正常，应检查原因并加以消除后重测。
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。
导轨直线度的检查调整和计算方法
水平仪的使用（作者未知）一、水平仪的使用和读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。
如图:1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tgα= = =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:tgα= =0.00002 H1=tgα×L1=0.00002×200=0.004(mm)由上式可知，水平仪气泡的实际变化值与所使用水平仪垫铁的长度有关。
假如水平仪放在500mm长的垫铁上测量机床导轨，那么水平仪的气泡每运动1格，就说明垫铁两端高度差是0.01mm。
另外，水平仪的实际变化值还与读数精度有关。
所以，使用水平仪时，一定要注意垫铁的长度、读数精度以及单独使用时气泡运动一格所表示的真实数值。
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。
水平仪的读数，应按照它的起点任意一格为0。
气泡运动一格计数为1，再运动一格计数为2，以此进行累计。
在实际生产中对导轨的最后加工，无论采用磨削、精磨还是手工刮研，多数导轨都是呈单纯凸或单纯凹的状态，机床导轨的直线度产生性也是少见的(加工前的导轨会有性的现象)。
测量导轨时，水平仪的气泡一般按照一个方向运动，机床导轨的凸凹是由水平仪的移动方向和该气泡的运动方向来确定。
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。
《测量机床导轨直线度误差》说课稿
《测量机床导轨直线度误差》说课稿“建构知识体系，铸就工匠品质”，各位评委大家好，我本次说课的课题是《测量机床导轨直线度误差》。
建构主义认为，学习是学习者借助外界帮助，逐步同化新知，最终实现意义构建的过程，本课将以建构主义为指导实施教学，我将分别从“思”、“行”、“悟”三个方面来介绍我的课堂。
“思”一堂好的课离不开一个全面的思考，这是我基于建构主义所设计的教学模型。
根据教学任务分析学习者、学习内容，教学目标得出实践内容，并为之匹配相应的教法学法，进而展开实施。
（一）学习者本次学习者为数控专业高二年级学生，该专业学生，思维活跃，喜欢探索。
经前期学习，已了解了直线度误差测量原理，会用两端点连线法计算测量数据，掌握部分几何公差的测量方法，具备了测量直线度误差的知识储备。
（二）学习内容学习内容选自高教版《零件测量与质量控制技术》项目三、任务2、活动二中的“用水平仪测量直线度误差”。
本课介绍了水平仪的结构原理、直线度误差测量原理和两端点连线法。
根据建构主义邻近发展区，添加水平仪的读数校零，设计用水平仪测机床导轨直线度误差，将理论知识外化为实践操作能力。
（三）教学目标这是我的三维目标：知识与技能：1、能检查水平仪零位并正确读数；2、能规范的用水平仪测量机床导轨直线度误差；过程与方法：通过移动学习、同伴互助、自评互评、多方评价、多层次评价等方式，学习水平仪测量直线度的方法和规范，掌握测量技能。
情感态度与价值观：在学习过程中保持浓厚的学习兴趣并提升小组合作意识和交流、沟通能力。
教学重点和难点直线度测量涉及的知识点较多，前承水平仪读数，后启两端点连线法，因此设计本课的教学重点为用水平仪测量机床导轨直线度误差的方法。
学生在测量时往往会忽视测量细节，测量不规范，为培养学生的工匠品质，确定本课的教学难点为用水平仪测量机床导轨直线度误差的规范。
（四）教法学法本课一课时，学生两人一组，一人操作，一人观察，测量一遍后交换再测。
用合像水平仪测量导轨直线度误差及数据处理
∆ai = ai − a 。将相对差 ∆ai 作为简化读数，计算累积值 ∑ ∆ai 。本例取 a ＝25.0 格（注：
j =1
i
a 值可取任意数） 。
如：测点 i=5， 该测点的读数平均值 a 5 = 25.7 ，相对差 ∆a5 = a5 − a = 25.7 − 25.0 = +0.7 ；累积值 为
3．数据处理
将测量读数值依次填入实验记录中，并进行数据处理。为了作图和计算方便，最好用简 化读数，即将各测点的读数平均值同减一个数而得出相对差（见例题） 。按上述方法测量若 干次，取其中最大的直线度误差作为被测件的评定值。
4．示例
用合像水平仪测量一窄长平面导轨的直线度误差，仪器的分度值为 0.01mm／m，选用 的桥板跨距 L=200mm（用合像水平仪底座为跨距） 。 解：将导轨分为 n=10 测量段，顺测（从首点至终点） 、回测（由终点至首点）各一次， 测得的数据列入表 1。 为 了 便 于 数 据 处 理 ， 将 各 测 点 的 读 数 平 均 值 ai 同 减 一 个 数 a 来 得 出 相 对 差
' ' '
从图 4 量得这两条平行理想直线间沿纵坐标方向的距离 f i = 4.3 （格） ，因此，该被测
'
导轨的直线度误差为： f − = f × f i = (0.002 × 4.3) mm = 0.0086mm
'
思
考
题
1. 目前部分工厂用作图法求解直线度误差时，仍沿用以往的两端点连线法，即把误差 折线的首点（零点）和终点连成一直线作为评定标准，然后再作平行于评定标准的两条包容 直线，从平行于纵坐标来计量两条包容直线之间的距离作为直线度误差值。 1）以例题作图为例， 试比较按首尾两端点连线和按最小条件评定的误差值， 何者合理？ 为什么？ 2）假若误差折线只偏向两端点连线的一侧（单凸、单凹） ，上述两种评定误差值的方法 的情况如何？ 2. 用作图法求解直线度误差值时，如前所述，总是按平行于纵坐标计量，而不是垂直 于两条平行包容直线之间距离，原因何在？
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）。
导轨直线度检测的方法及工具 -回复
导轨直线度检测的方法及工具-回复导轨直线度检测是一项重要的工艺过程，用于确定导轨表面的直线度，以确保工作过程中的精度和准确性。
本文将一步一步地介绍导轨直线度检测的方法及所需的工具。
第一步：准备工作在进行导轨直线度检测之前，需要准备一些必要的工具和材料。
主要的工具包括水平仪、游标卡尺、光学平行度仪、调平脚和检测夹具等。
此外，还需要一块光滑平整的平板和一支划线笔。
第二步：检查导轨的表面首先，仔细检查导轨的表面，确保其没有明显的划痕、凹陷或其他损坏。
如果发现表面存在损坏，需要先修复后再进行直线度检测。
第三步：准备导轨检测夹具使用适当的夹具将导轨固定在检测平板上。
确保导轨固定牢固，并且没有松动或移动的迹象。
调平脚可以用来确保平板水平，以确保检测结果的准确性。
第四步：使用水平仪检测水平度将水平仪放置在导轨表面上。
通过观察水平仪的示数，确定导轨是否完全水平。
如果示数超过允许的误差范围，应调整导轨夹具和调平脚，直至导轨完全水平为止。
第五步：使用游标卡尺测量导轨直线度在导轨表面上选择适当的位置，使用游标卡尺测量导轨的直线度。
将游标卡尺的零位放在导轨的一个端点，然后沿导轨表面移动卡尺，同时观察卡尺示数。
如果示数在一定范围内保持不变，说明导轨具有良好的直线度；如果示数发生明显变化，则说明导轨存在弯曲或偏差。
第六步：使用光学平行度仪进一步检测直线度为了进一步提高检测精度，可以使用光学平行度仪进行直线度检测。
将光学平行度仪的探头放置在导轨的一个端点，然后沿导轨表面移动探头，同时观察平行度仪的示数。
通过一系列测量，可以确定导轨的直线度，并计算出最大偏差。
第七步：记录和分析检测结果将所有的测量结果记录下来，并进行分析。
比较测量结果和规定的直线度标准，确定导轨是否通过直线度检测。
根据分析结果，可以采取相应的措施来修复或调整导轨，以达到要求的直线度标准。
总结：导轨直线度检测需要使用多种工具和方法，包括水平仪、游标卡尺和光学平行度仪等。
2-2框式水平仪测量导轨直线度误差报告
框式水平仪测量导轨直线度误差报告贾文鹏孟齐志王瑜（北京科技大学机械工程学院 100083）摘要：正确使用框式水平仪对导轨进行测量，通过端点法和最小包容区域法对所测数据处理，获得导轨的直线度误差。
关键词：框式水平仪导轨端点法最小包容区域法直线度误差Report for the Straightness of a Guide Measured withFrame Style LevelsJia Wenpeng Meng Qizhi Wang Yu(University of Science and Technology Beijing, School of MechanicalEngineering, 100083)Abstract Measuring a guide with frame style levels correctly. Processing data by endpoint method and minimum envelope zone method, and then obtaining the straightness error of the guide.Key words Frame type levels guide endpoint method minimum envelope zone method straightness error1.实验目的及要求1.1.了解跨距法测量原理。
1.2.了解框式水平仪的基本原理及使用方法。
1.3.掌握给定平面内直线度误差值得评定方法，及直线度测量方法。
1.4.掌握端点法计算、作图数据处理方法，以及最小包容区域法数据处理方法。
2.实验设备2.1.被测对象被测导轨。
2.2.量具量仪框式水平仪。
2.2.1.分度值：0.02mm/m2.2.2.实际倾斜值：分度值X被测件长度X偏差格数3.测量原理分析框式水平仪是由正方形基座、主水准器和副水准器组成。
导轨直线度误差测量
实验二导轨直线度误差测量一、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、实验内容：1、了解实验使用的仪器的原理及使用方法；2、测量给定导轨的直线度；3、数据处理。
三、实验步骤及要求：1、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。
2、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。
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
导轨直线度误差测量方法
导轨直线度误差测量实验教学大纲一、学时：实验学时：1二、适用专业及年级机械设计、机电、过程控制、车辆等机类、近机类，3年级三、实验目的与要求1.了解光学自准直仪的结构、测量原理和操作方法；2.掌握直线度误差的测量和数据处理方法。
四、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,或是相对偏差△，△1，…，△n，则这种测量方法称之为直接测量法；若每次测量的读0数仅反映相邻两测点的相对高度差δ1，δ2，…，δn，通过累加（即△k=∑δi）后，才能获得相对偏差，则这种测量方法称之为间接测量法。
不管采用哪种测量方法，其最终目的都是要按照各测点的相对偏差，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。
五、测量仪器自准直仪、桥板六、测量步骤1.将自准直仪放在靠近导轨一端的支架上,接通电源.调整仪器目镜焦距,使目镜视场中的指标线与数字分划板的刻度线均为最清晰.2.选取被侧导轨上1米长度,将其等分成10小段,同时调整桥板下两支点的距离L,使其刚好等于小段的长度;将反射镜固定在桥板上,然后将桥板防置于被测物体上,使其与自准直仪的光轴垂直.3.分别将桥板移至导轨两端,调整光学自准直仪的位置,使“十”字影像均能清晰的进入目镜视场.调整好就不能再移动仪器.4.从导轨的一端开始测量,按照顺测﹑回测的顺序使桥板按跨距前后衔接的移动桥板;在每一个测量位置上,移动测微读数鼓轮5,使指标线位于“十”字影像的中心,并记录下该位置的读数.如果测量准确,我们要求在顺测与回测过程中,对于同一小段上前后两次测量的读数不能差别1个格数.5.按照实验报告要求,进行数据处理,作出误差图线,根据最小条件,求出直线度误差,并作出被测导轨的合格性判断.七、数据处理1.对各测量位置的读数作累加生成,以获得各测点相对于0点的高度差,即△k=∑δi.2.在实验报告的坐标纸上，用横坐标χ表示测点序号，用纵坐标У表示各测点相对于0点的高度差△k，作出误差折线。
导轨直线度的检查调整和计算方法
水平仪的使用（作者未知）一、水平仪的使用和读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 x 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。
如图:1计算如下:水平仪连同平尺的倾斜角a的大小可以从下式中求出：由tg a = = =0.00002 贝U a =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：tg a = =0.00002 H仁tg aX L1=0.00002 x 200=0.004（mm）由上式可知，水平仪气泡的实际变化值与所使用水平仪垫铁的长度有关。
假如水平仪放在500mm 长的垫铁上测量机床导轨，那么水平仪的气泡每运动1 格，就说明垫铁两端高度差是0.01mm。
另外，水平仪的实际变化值还与读数精度有关。
所以，使用水平仪时，一定要注意垫铁的长度、读数精度以及单独使用时气泡运动一格所表示的真实数值。
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。
水平仪的读数，应按照它的起点任意一格为0。
气泡运动一格计数为1，再运动一格计数为2，以此进行累计。
在实际生产中对导轨的最后加工，无论采用磨削、精磨还是手工刮研，多数导轨都是呈单纯凸或单纯凹的状态，机床导轨的直线度产生曲线性也是少见的（加工前的导轨会有曲线性的现象）。
测量导轨时，水平仪的气泡一般按照一个方向运动，机床导轨的凸凹是由水平仪的移动方向和该气泡的运动方向来确定。
床身导轨在垂直平面内直线度的测量
床身导轨在垂直平面内直线度的测量广州市珠江机器有限公司（511450）管景环在国家卧式车床精度检验标准GB/T4020中，对机床导轨在垂直平面内直线度误差的检测，推荐采用精密水平仪的比较测量法。
它的实际意义就是在垂直平面内将导轨的实际形状用最接近的折线代替，并将这些直线分段与理想导轨进行比较，从而确定导轨折线形状与理想导轨形状的偏差。
为了能在生产现场快速、简单到判断零件合格与否，在符合标准规定的前提下，对检验方法我们作了一些简单的调整，以适应生产的需要。
1、测量方法将车床床身放在检验平台的调整垫铁上，床身导轨上放置桥板（桥板长220mm）。
将水平仪（分度值0.02/1000）横向放置在桥板上，检测比较床身导轨两端A、F两点横向水平仪的读数，调整垫铁高度，使两水平仪的读数相等，即使床身导轨两端横向处于平行状态。
然后将水平仪纵向顺着导轨方向放置在桥板上，如图1所示：图一（1）水平仪零线的确定水平仪玻璃管上的刻线及管内气泡如图2所示。
图二在精度检验标准的附则第2.1 、2 .3条中，规定可任意确定刻线中的任一条线为零线，但为观察读数方便起见，我们在实际工作中采用取观察时气泡端部的刻线为零线的方法，如图2 中的a 线。
这样做的好处就是对检验数据合格与否易于判断（在生产现场，当水平仪的读数均为负值且后一读数的绝对值不小于前一读数的绝对值（保证误差方向正确）时，即可初步断定其为合格）。
(2) 水平仪的读数方法桥板在初始位置时，起始为零点（如图1中的A点），即读数为零。
水平仪的第二点读数（如图1中的B点）根据水平仪零线的确定方法，其读数亦为零。
然后移动桥板到第二个位置上（如图1 中的从AB 段移动到BC 段），使尾部与前一位置的头部重合；此时水平仪的读数为第三点读数。
依次测完。
水平仪中气泡移动的方向和水平仪移动方向相同时，读数为正，反之为负。
2、导轨直线度全长误差和局部误差的确定下面结合实例介绍导轨直线度全长和局部误差的确定方法。
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）。