框式水平仪测量导轨垂直平面内直线度误差的计算

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。
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
采用首尾法连线进行误差计算
在曲线图的首尾点进行连直线，如下图：
从曲线图中找出曲线上到首尾连线距离最 大的点，该图明显看出在600mm处的B点 距离首尾连 线的距离最大既如图中的AB
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：
200
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
水平仪水平时水泡的位置变化
理想位置
偏离理想位置
偏离理想位置：水泡移 动0.5格时的水泡位置
框式水平仪的读法
1、绝对读数法： 直接读出气泡偏离零线的格数，我们习惯气泡向右方
例题：
长为1600mm的导轨，用精度为0.02/ 1000的框式水平仪测量 导轨在铅垂平面内的直线度误差。水平仪垫铁长为200mm， 分为8段测量。用绝对读数法，每段读数依次为： +1、 +1、
+2、0、-1、-1、0、-0.5。 （1）、绘制导轨的直线度误差曲线； （2）求出导轨的直线度误差值。 解：1、先绘制如下的方框
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
测量面
200
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
框式水平仪的工作原理
水泡
水平仪
测量面
当水平仪处于水平位置时， 水泡的位置如图：
零线（基准线）
水泡
框式水平仪的工作原理
水泡
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
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框式水平仪的工作原理
水泡
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
然后按所测量的误差格数进行逐一进行 累加，0~200误差为 +1 格，如下图：
２00 ~~ ４00mm误差为+1格，按下图绘制：
400~~600mm误差为+2格，按下图绘制：
600~~800mm误差为0格，按下图绘制：
800~~1000mm误差为-1格，按下图绘制：
1000~~1200mm误差为-1格，按下图绘制：
偏离为正（+），想左方偏离为负（－） 。如先图：
该位置读数为 : +2格
该位置读数为：－3格
2、平均值读法：
以两长刻线为基准向同一方向分别读出气泡停止的格 数，两数相加除以2，既为其读数。仍然我们习惯气泡向 右方偏离为“+”，想左方偏离为“-”。如下图的读数为：
该位置读数为： -2.5格
该位置读数为：+1.5格
Δ= n i L = 3.44 ×0.02／1000 ×200=0.014mm
例题：
长为1600mm的导轨，用精度为0.02/ 1000的框式水平仪测量 导轨在铅垂平面内的直线度误差。水平仪垫铁长为200mm， 分为8段测量。用绝对读数法，每段读数依次为： +1、 +1、
+2、0、-1、-1、0、-0.5。 （1）、绘制导轨的直线度误差曲线； （2）求出导轨的直线度误差值。