直线度误差的检测
导轨直线度误差检测方法介绍
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。
直线度误差的测量
直线度误差的测量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。
直线度误差检测
直线度误差检测直线度误差检测是指对物体或工件的直线度进行测量和评估的一种方法。
直线度误差是指直线轮廓与理想直线之间的最大偏差。
该参数被广泛应用于制造业、机械工程和精密加工领域，以确保产品的质量和精度。
直线度误差检测通常使用一种被称为直线度测量仪的设备。
这种仪器使用激光或光电原理来测量工件的直线度。
它包括一个测量传感器和一个数据处理单元。
测量传感器负责接收和记录工件上的信号，而数据处理单元则用于计算和评估直线度误差。
在进行直线度误差检测时，首先需要将工件安装在检测设备上，并确保其与测量传感器保持接触。
然后，测量仪器会从工件上获取一系列数据点，这些数据点代表了工件的曲线轮廓。
接下来，数据处理单元会对这些数据点进行分析和处理，计算出工件的直线度误差。
直线度误差的计算通常是通过与理想直线进行比较来完成的。
理想情况下，工件的直线度应该是完美的，即与理想直线重合。
然而，在实际情况中，由于材料、加工和制造过程等原因，工件的直线度可能会存在误差。
因此，直线度测量仪会将工件轮廓与理想直线进行比较，并计算出其之间的最大偏差，即直线度误差。
直线度误差检测的结果通常以数字或图形形式显示出来。
数值结果可以直接表示直线度误差的大小，而图形结果则可以更直观地展示工件的轮廓和误差情况。
根据需要，检测结果可以用于判断工件是否符合预定的标准和要求。
总之，直线度误差检测是一种重要的测量方法，可以帮助确保产品的质量和精度。
通过使用专用的直线度测量仪，我们能够准确地评估工件的直线度误差，并采取相应的措施来改进和优化产品的制造过程。
这对于制造业和精密加工行业来说，具有非常重要的意义。
直线度误差是工件最常见的几何误差之一，对于制造业和精密加工行业来说，它的控制尤为重要。
直线度误差的存在可能会导致制造过程中产生不符合要求的产品，进而影响产品质量和性能。
因此，在生产过程中对直线度误差进行检测和控制是至关重要的。
直线度误差检测的一项重要任务是测量并评估工件的直线度。
直线度误差测量
（3） 测微仪法： ❖ 测量基准： 测量平板或基准平尺。 ❖ 偏差值： 用测微仪或指示表测得。 ❖ 用途： 适用中等尺寸的工件测量。
图5-3钢丝法
（4）平晶法 ❖ 基准：平晶工作面。
❖ 偏差值的获得：读取由平晶和被测表面形成的等厚干涉条纹 的弯曲量，求得被测表面相对平晶标准平面的偏差。
在0～30m范围内可获得1×10－6的相对稳定精度。
❖ （7）相位测量型 典型的例子是双频激光干涉仪直线度测量系统，图5-10 是双频激光直线度测量系统，它的传感元件是由沃拉斯 顿棱镜和一个二面反射镜组成。
图5-10 双频激光干涉仪测量直线度
棱镜与反射镜的相对横向位移量h为
/N h 4 sin / 2 C
❖ 特点：简便，测量精度可达到1—3m，但难于定量测量。
❖ 测偏差值具体方法：
经验估读；
图5-1 刀口尺法
与标准光隙作比较
❖ 标准光隙：
用量块研合在平晶上 与刀口尺组成。
（2） 钢丝法：如图5-3所示。
❖ 测量基准：张紧的钢丝
❖ 偏差值的获得：读数装置（显微镜）沿被测表面移动，通过 显微视场观察并测量钢丝相对视场中央水平线的偏差。
式中：λ为激光波长；θ为沃拉斯顿棱镜出射光之间的夹角； N为计数电路的倍频数；C为计数器的累加数。
这种干涉仪还可以用光栅衍射的1级来构成。
❖ （8）．偏振测量型
利用偏振光偏振面的变化来测量直线度的典型例子是旋光法。旋光法 测量直线度的基本原理如图5-11。其中的位敏器件是旋光石英楔，由 两块左右旋的石英光楔组成。
将二直尺工作边相对地放置在可移动的仪器或机床工作台上，进行相 加（A＋B）测量，测得各点读数V1i。
用合像水平仪测量直线度误差
用合像水平仪测量直线度误差一、实验目的：1、掌握直线度误差的测量及数据处理方法。
2、学会合像水平仪测量直线度误差。
二、实验内容：用合像水平仪测量直线度误差。
三、计量器具说明：合像水平仪是一种结构简单，使用方便的精密测角仪器。
仪器其本参数如下：分度值 0．01mm/m底面长度过 166 mm仪器外观见图2-1：四、合像水平仪的工作原理：合像水平仪是用来测量被测直线上某两点A、B对水平位置的高度差的仪器，如图2-2所示。
合像水平仪的内部机构原理简图如图2-3（a）所示。
当合像水平仪底板放置在水平位置时，调节读数手轮，使合像观察窗内水泡的像由图2-4（a）所示的不合像状态，调至图2-4（b）所示的合像状态，此时，充水小管处于水平位置，微分简读数正好为0（图2-3（a）.当底板与水平位置存在一个倾角α时（如图2-3（b））,调节读数手轮，测微螺杆将会带动充水小管绕铰链支点O旋转，当充水小管调至水平位置时，读数手轮上可读得一读数k.由于倾角α很小，若合像水平仪置于桥板上，而桥板两支点A、B（图2-2）之间间距为L，则被测直线上B点相对于A点对水平位置的高度差为：a)用合像水平仪测量导轨直线度示例例如，要测量一个长度为1200mm导轨的直线度误差，可选择桥板两支点间的长度为200 mm（桥板两支点间的长度是可调的，被测直线的长度应为桥板两支点间长度的整数倍）。
如图2-5所示，先将桥板及合像水平仪安放于位置①，调节合像水平仪至合像，从读数标尺上可见此时指针介于3与4之间，而读数手轮上的值为52，此时合像水平仪的读数值为352格（读数手轮转一周，手轮上的刻度值走过100格，而读数标尺走过1格），这样就可测出测点1对测点0相对于水平位置的高度差；再将桥板移至位置②，可测出测点2对测点1相对于水平位置的高度差，如此重复6次，可获得6个测得值，将其记入表2-1中“顺测”栏。
数控直线度误差的测量
直线度误差的测量【知识要点】一、直线度误差①概述直线度是限制被测实际直线对理想直线变动量的一种形状公差。
被限制直线有平面内的直线、直线回转体上的素线、平面与平面的交线和轴线等。
②分类根据零件的功能要求不同，可分别给出在给定平面内、给定方向上和任意方向上的直线度要求三种类型。
⑴给定平面内直线度在给定平面内的公差带为间距等于公差值t的两平行直线所限定的区域。
如下右图标注的含义是表示被测表面的素线必须位于平行于投影面而且距离为公差值0.1mm的两平行直线内。
⑵给定方向上直线度在给定方向上的公差带为间距等于公差值t的两平行平面所限定的区域。
如下右图标注的含义是表示三棱尺的棱线必须位于箭头所示方向且距离为公差值0.1mm的两平行平面内。
⑶任意方向上直线度在任意方向上的公差带为直径等于公差值t的圆柱面所限定的区域。
如下右图标注的含 的圆柱体轴线必须位于直径为公差值0.08mm的圆柱面内。
义是d二、几何误差测量步骤①根据误差项目和测量条件确定测量方案，然后根据方案选择测量器具、并确定测量基准。
②进行测量，得到被测实际要素的有关数据。
③进行数据处理，得到几何误差。
三、直线度误差的检测方法1、打表法测量打表法即将被测零件、表架、百分表等，以一定方式支承在工件台上，测量时使百分表与被测工件产生相对移动，读出数值，从而进行误差测量。
①百分表百分表（如图所示）是一种精度较高的比较量具。
它只能测出相对数值，不能测出绝对值，主要用于检测工件的几何形状和位置误差（如圆度、平面度、垂直度、跳动等），也可在机床上于工件的安装找正。
另外百分表具有防震机构，使用寿命长，精度可靠。
②测量步骤⑴清洁零件测量表面、工作台及百分表触头等。
⑵将工件和检测仪器安装在偏摆仪上。
⑶调整百分表，使其测头垂直压在被测表面，并具有1~2圈压缩量。
⑷沿被测件的轴线方向移动百分表架。
⑸记录指示针最大与最小读数。
⑹然后把被测工件转过900度，重复上述步骤进行打表测量。
直线度的介绍及误差检测方法
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1、直接法此类方法一Fra bibliotek是首先确定一条测量基线，然后通过测量 得到实际被测直线上的各点相对测量基线的偏差，再按 规定进行数据处理得到直线度值。（素线的测量）
如： ①光隙法（利用刀口角尺）
该方法适合于磨削或研磨加工的小平面及短圆柱（锥） 面的直线度误差的测量。
限制被测实际直线对理想直线变动量的一项指标。 被限制的直线有平面内的直线、直线回转体（圆柱 或圆锥）上的素线、平面与平面的交线（形成空间 直线）和轴线等。
简而言之表示的是零件被测的线要素直不直
的程度。
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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。
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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
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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
样几何特征的公差时，可在公差值的后面加注限定 范围的线性尺寸值，并在两者之间用斜线隔开。如 下图所示
区域。
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3、给定任意方向（Φt控制轴线）的直线度公差带
标注含义：在外圆柱面的提取（实际）中心线应限定在直径等
于Φ0.08的圆柱面内。 （如图5所示）
图5
图6
公差带形状：圆柱形（如图6所示）
公差带定义：由于公差值前加注了符号Φ，公差带为直径
等于公差值Φt的圆柱面所限定的区域。
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五、直线度误差的检测方法 1、直接法
直线度误差准直测量方法
直线度误差准直测量方法
直线度误差是指工件轴线与参考直线之间的偏差。
直线度误差准直测量方法是通过使用专门的测量仪器和方法来测量和评估工件的直线度误差。
常用的直线度误差准直测量方法有以下几种：
1. 双平台法：使用两个平台，将工件夹在中间，通过观察工件在两个平台上的接触点来评估直线度误差。
如果接触点在平台上移动，则说明工件轴线不直。
2. 投影法：通过将工件投影到平面上并观察投影图案来评估直线度误差。
常用的方法包括使用投影仪、光电测量仪或激光干涉仪等设备。
3. 三点法：在工件的两个端点和中间点处测量工件的高度，并通过比较这三个点的高度差来评估直线度误差。
4. 游标卡尺法：使用游标卡尺或千分尺等工具，在工件的不同位置上测量其直径或宽度，并比较这些测量值来评估直线度误差。
5. 平板法：将工件放置在平板上，通过观察工件与平板的接触情况来评估直线度误差。
这些方法中，常用的是双平台法、投影法和三点法。
具体选择哪种方法取决于工件的形状、尺寸和测量要求。
使用这些方法
进行直线度误差准直测量时，需要注意选择合适的测量仪器和仔细操作，以确保测量结果的准确性和可靠性。
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。
直线度的介绍及误差检测方法
直线度的介绍及误差检测方法摘要：直线度是几何误差中最基础的一项，本文简述了有关直线度的基本知识。
其中着重阐述了直线度的几何公差带，以及直线度的评定方法。
其中公差的标注和检测原则都是通用的原则，适用于各种几何误差。
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、直线度基本特性几何公差分形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差四种类型。
其中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（如图2.1）：（1）几何特征符号；（2）公差值，以线性尺寸单位表示的量值。
（3）基准符号，因直线度无基准所以不标注。
图2.12、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样几何特征的公差时，可在公差值的后面加注限定范围的线性尺寸值，并在两者之间用斜线隔开，如图2.2（a）所示。
②如果标注的是两项或两项以上同样几何特征的公差，可直接在整个要素公差框格的下方放置另一个公差框格，如图2.2（b）所示。
图2.2四、直线度的几何公差带几何公差是实际被测要素对其理想形状、理想方向和理想位置的允许变动量。
直线度一类的形状公差是指实际单一要素所允许的变动量。
几何公差带是指由一个或几个理想的几何线或面所限定的、由线性公差值表示其大小的区域，他是限制实际被测要素变动的区域。
自准直仪测量直线度误差
内燃机与配件
自准直仪测5）
摘要院 自准直仪是一种光学测角仪器，它是利用光学自准直原理来观测目标位置的变化，广泛应用于直线度和平面度的测量。由 于自准直仪是通过对反射镜微小角度的变化来评定被测零件的直线度或平面度的，因此测量人员在用自准直仪测量直线度时，总是 存在角度与线性尺寸之间的转换、仪器的线性分度值等问题。为此，本文从自准直仪的外形结构、自准直原理、测微原理和测量过程等 方面，对自准直仪测量直线度的过程进行详细的介绍。
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术在内的科学技术取得飞速进步，对各个领域产成了巨大
要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要要
基金项目院陕西国防工业职业技术学院 2017 年院级科研项目（项 目编号：Gfy17—04，项目名称： “一种用于自准直仪的 测量平台设计”）。
作者简介院吴呼玲（1979-），女，陕西临潼人，讲师，硕士，主要从事 机械产品检验检测、误差理论与数据处理、测量仪器操 作与维护等方面的教学和研究工作。
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直线度误差的评定方法
直线度误差的评定方法直线度误差(line quality error)是指直线上一点到另一点的距离与直线上所有点的距离之比的平方根的平均值小于或等于1/2。
在计算机图形学、计算机辅助设计(CAD)、地理信息系统(GIS)、运动图像处理、医学影像分析等领域中,直线度误差是一个重要的测量和评估标准。
本文将介绍直线度误差的评定方法,并拓展相关知识。
一、直线度误差的评定方法1. 几何法几何法是最常用的直线度误差评定方法之一。
该方法基于直线上的点、线、面及其相互关系。
首先,计算直线上所有点的距离,然后计算直线上所有点的相对距离。
最后,计算平均值和标准差,即可得到直线度误差。
2. 光线法光线法是利用光线的传播规律计算直线度误差的方法。
该方法将直线上的一个点作为光线起点,将光线分成两条光线,一条光线经过直线上的所有点,另一条光线经过直线上的少数点。
计算两条光线的交点与已知点的距离,然后计算平均值和标准差,即可得到直线度误差。
3. 人工神经网络法人工神经网络法是一种基于机器学习的方法,可用于直线度误差的评定。
该方法将直线上的所有点作为输入,输出直线度误差的估计值。
该方法采用神经网络模型,通过学习大量数据,估计直线度误差。
二、直线度误差的拓展知识1. 直线度误差与图像质量的关系直线度误差对图像质量有很大的影响。
如果直线度误差较大,图像容易出现模糊、失真等问题。
因此,在图像处理中,常常需要对直线度误差进行评定,以确定图像的清晰度和精度。
2. 直线度误差与测量误差的关系直线度误差也和测量误差有关。
在测量中,如果直线度误差较大,可能会导致测量误差较大。
因此,在测量中,需要对直线度误差进行评定,以确定测量结果的准确性和可靠性。
3. 直线度误差在计算机视觉中的应用直线度误差在计算机视觉中也有重要的应用。
在计算机视觉中,常常需要对图像中的直线进行测量。
直线度误差评定可以用于确定图像中的直线长度和角度等参数,从而提高计算机视觉系统的准确性和可靠性。
直线度误差的测量
实验三直线度误差的测量
一、实验目的
1. 掌握直线度误差的测量原理和数据处理方法。
2. 掌握框式水平仪的使用方法
二、实验仪器
框式水平仪、被测平板
三、测量原理及计量器具说明
常用的框式水平仪，主要由框架和弧形玻璃管主水准器、调整水准组成。
利用水平仪上水准泡的移动来测量被测部位角度的变化。
框架的测量面有平面和V 形槽，V形槽便于在圆柱面上测量。
弧形玻璃管的表面上有刻线，内装乙醚(或酒精) ,并留有一个水准泡，水准泡总是停留在玻璃管内的最高处。
若水平仪倾斜一个角度，气泡就向左或向右移动，根据移动的距离(格数) ,直接或通过计算即可知道被测工件的直线度，平面度或垂直度误差。
四、实验步骤
量出被测表面总长，按桥板节距L将被测平板等分成若干段。
1．将被测件固定定位。
2．根据水平仪工作长度在被测件整个长度上均匀布点，将水平仪放在桥板上，按标记将水平仪首尾相接进行移动，逐段进行测量。
3．测量时，后一点相对于前一点的读数差就会引起汽泡的相应位移，由水准器刻度观其读数（后一点相对于前一点位置升高为正，反之为负）。
正方向测量完后，用相同的方法反方向再测量一次，将读数填入实验报告中。
4．将两次测量结果的平均值累加，用累积值作图，按最小区域包容法，求出直线度误差值f。
5．将计算结果与公差值比较，作出合格性结论。
思考题
1. 评定形状误差时应遵循什么原则？
2. 用作图法求解直线度误差值时，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？。
形位公差项目检测表
1－2
轮廓样板
将轮廓样板按规定的方向放置在被测零件上，根据光隙法估读间隙的大小，取最大间隙作为该零件的线轮廓度误差。
(6)面轮廓度误差检测
代号
公差带与应用示例
检测方法
设备
说明
1－1
仿形测量装置，固定和可调支承，轮廓样板
调整被测零件相对于仿形系统和轮廓样板的位置，再将指示器调零。仿形测头在轮廓样板上移动，由指示器读取数值，取其中最大读数值的两倍作为该零件的面轮廓度误差。必要时将各数值换算成理想轮廓相应点法线方向上的数值后评定误差。
其中：R——轴的半径
h——槽深
②长向测量：沿键槽长度方向测量，取长向两点的最大读数差为长向对称度误差：f长=a高—a底
取以上两个方向测得误差的最大值作为该零件的对称度误差
3－4
卡尺
在B、D和C、F处测量壁厚，取两个壁厚差中较大的值作为该零件的对称度误差。
此方法适用于测量形状误差较小的零件。
读表
代号
公差带与应用示例
同轴度误差：f= a — b
此方法适用于测量形状误差较小的零件。
续表
代号
公差带与应用示例
检测方法
设备
说明
5－2
综合量规
量规销的直径为基准孔的实效尺寸，量规孔的直径为被测要素的实效尺寸。综合量规应通过被测零件。
(11)对称度误差检测
代号
公差带与应用示例
检测方法
设备
说明
1－1
平板，带指示器的测量架
将被测零件放置在平板上。
1－3
平板，水平仪
将被测零件放置在平板上。用水平仪分别在平板和被测零件上的若干个方向上记录水平仪的读数A1，A2。各方向上平行度误差：
直线度的介绍及误差检测方法
任务二：测量直线度误差
任务1 直线度的介绍及误差检测方法
【学习目标】
掌握直线度的定义 熟知直线度的基本特征 了解直线度公差的标注 会识读直线度的几何公差带 知道直线度误差的检测方法
几何公差的分类、特征项目及符号
一、直线度的定义
限制被测实际直线对理想直线变动量的一项指标。 被限制的直线有平面内的直线、直线回转体（圆柱 或圆锥）上的素线、平面与平面的交线（形成空间 直线）和轴线等。
图5
图6
公差带形状：圆柱形（如图6所示）
公差带定义：由于公差值前加注了符号Φ，公差带为直径
等于公差值Φt的圆柱面所限定的区域。
五、直线度误差的检测方法 1、直接法 2、间接法 3、组合法 4、量规检验法
1、直接法
此类方法一般是首先确定一条测量基线，然后通过测量 得到实际被测直线上的各点相对测量基线的偏差，再按 规定进行数据处理得到直线度值。（素线的测量）
3、组合法
用两顶尖支撑测量圆柱轴线的任意方向的直线度误差。 （轴线的测量）
4、量规检验法
当按最大实体要求给出轴线的直线度公差时，其最大ห้องสมุดไป่ตู้ 体实效边界可用功能量规来控制，检验孔时用综合塞规， 检验轴时用综合环规
六、课后小结
1、直线度的定义 2、直线度的基本特征 3、直线度公差的标注 4、直线度的几何公差带 5、直线度误差的检测方法
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
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）。
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。
直线度误差测量实验报告
直线度误差测量实验报告实验目的：1. 掌握测量直线度误差的基本方法和步骤；2. 了解直线度误差的定义、计算和表达方法；3. 熟悉测量仪器的使用和保养方法。
实验装置：1. 三点法测量仪；2. 双平台千分尺；3. 镜座；4. 定位块；5. 试块。
实验原理：直线度误差是指实际直线轨迹与理论直线轨迹间的偏离程度，通常用最大偏离量（Max. deviation）或最大偏离值（Max. deviation value）来表示。
而直线度误差的测量方法主要有：三点法、双平台千分尺法、激光干涉仪法等。
三点法是指通过在测量物体上取三个点并以其中两个点作基准线，再利用第三个点来检测其距离这个基准线的偏差，从而计算直线度误差。
实验步骤：1. 安装试块：将试块安装在镜座上。
2. 安装三点法测量仪：首先将测量仪装在试块上，再调整测量仪的高度和水平，使其稳定且垂直于试块表面。
然后，将定位块移至试块表面上并压紧，以保证定位块和试块表面平行。
3. 测量基准线：选择试块上两点作为基准线，并用双平台千分尺测量其距离。
将将测量仪放置在该基准线的中点上，并将其调整垂直于基准线。
4. 测量误差：将测量仪沿着基准线移动，同时记录另一个点到基准线的距离。
重复该过程数次，并计算最大偏离量或最大偏离值。
实验结果：经过反复测量，本组实验数据如下：| 点号 | 到基准线的距离（mm） ||------|----------------------|| P1 | 0.03 || P2 | 0.06 || P3 | 0.02 || P4 | 0.05 || P5 | 0.04 |通过计算可得，最大偏离量为0.06mm，最大偏离值为0.05mm。
实验结论：在三点法测量仪的帮助下，本组实验成功测量出了试块的直线度误差，并得到了较为准确的结果。
根据测量结果，可以得出试块的偏差程度较小，较为符合要求。
在实验过程中，我们也进一步了解了测量仪器的使用和保养方法，为今后的实验工作打下了坚实的基础。
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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。
同时分别记录两指示器在各自测点的读数Ma、Mb，取各测点读数差的一半，即（Ma-Mb）/2中的最大值作为该截面轴线的直线度误差。
间断转动被测零件，如图4b中的②所示，重复上述步骤，测量若干截面，取其中最大的误差值作为该被测零件轴线的直线度误差。
方法四：干涉法利用光波干涉原理，根据干涉条纹的形状或干涉带条数来评定直线度误差值。
此方法属直接测量，适用于精研表面的直线度误差测量。
方法五：光轴法以几何光轴作为测量基准，测出被测直线相对于该基线的偏离值，进而评定直线度误差值。
此方法属直接测量，适用于大、中型平面和孔、轴的轴线直线度误差测量。
方法六：钢丝法以张紧的优质钢丝作为测量基线，测出被测直线相对于该基线的偏离值，进而评定直线度误差值。
此方法属直接测量，适用于测量水平方向的直线度误差值。
方法七：节距法将固有水平仪的桥板放置在被测直线上，等跨距首尾衔接拖动桥板，测出被测直线各相邻两点连线相对水平面（或其垂面）的倾斜角，通过数据处理求出直线度误差值。
此方法属间接测量，适用于大、中型零件垂直界面内的直线度误差测量。
例4：用框式水平仪测量导轨在给定平面内的直线度误差。
即将导轨长度划分为若干段，测量每段长度的水平偏差，通过计算或作图找出导轨全长的直线度误差。
⑴量出被测导轨的总长，根据总长和精度要求，确定相邻两测点之间的距离（节距），并将导轨擦拭干净；⑵测量前，将被测导轨表面调整到接近水平位置，使在整个被测长度上，水平仪的读数都在示值范围内；⑶将水平仪固定在桥板上，再将桥板放在被测表面的起始端（此时水平仪的读数不一定为零），进行逐段测量，直到最末端，移动桥板必须注意首尾相接，如图5所示。
每个位置待气泡稳定后，从气泡边缘所在刻线读出气泡偏离的格数，并将从头至尾的各读数记在报告中。
同样，再从头至尾测第二次，将两次读数取平均值便得。
⑷根据测量用作图法评定的直线度误差值与其给定的公差值比较，来判断其合格性。
操作者在测量过程中，切勿来回走动，以便让气泡稳定下来读数。
方法八：跨步仪法以跨步仪两固定支点连线作为测量基线，测出第三点相对于测量基线的偏差值，通过数据处理求出直线度误差值。
此方法属间接测量，适用于大、中型零件的直线度误差测量。
方法九：表桥法以表桥相间两固定支点的连线作为测量基线，测出中间点相对于测量基线的偏离值，通过数据处理求出直线度误差值。
此方法属间接测量，适用于大、中型零件的直线度误差测量。
方法十：平晶法以小平晶某一轴向截面边缘的两点连线作为测量基线，测出各段偏差值，经过数据处理求出直线度误差值。
此方法属间接测量，适用于无大平晶时的窄长精研表面直线度误差测量。
方法十一：量规法用直线度量规判断被测件是否超越实效边界，以确定被测零件直线度误差的合格性。
此方法适用于检验轴线直线度公差遵守最大实体原则的零件。
2． 平面度误差的检测方法一：平晶干涉法对于量块、千分尺等较小的测量面，常用平晶干涉法测量其平面度误差，如图6所示。
平面平晶与被测实际表面相接触，当干涉条纹呈现相互平行的直的明暗条纹时，如图6b ，则被测实际表面是理想的几何平面；当干涉条纹呈现如图6c 所示的弯曲形状时，则平面度误差2λ⨯=b a f ，λ为光波的波长。
当干涉条纹弯曲成封闭的条纹时，则平面度误差2λ⨯=n f ，n 为干涉条纹数。
说明：此方法适用于测量高精度的小平面，如块规等。
它是符合最小条件的测量方法。
方法二：三点法如图7所示，将被测零件用可调千斤顶安置在平板上，以标准平板为测量基面，按三点法调整被测面与平板平行。
用测微计沿实际表面逐点或沿几条直线方向进行测量。
用布点测量平面度误差时，均先测得各测点的数据，而后可以按要求进行数据处理，求平面度误差，常用的布点方法如图8所示，测量按箭头方向依次进行，前两种常用测微计、水平仪等测量，数据处理也比较方便。
图8c 的布点常用平板检定，用自准直仪测量，经数据处理可以比较精确地得到其平面度误差值。
例5：测量小平板的平面度误差⑴擦净被测小平板，按图8c的布点方式（四周离边缘10mm ）,在被测表面上标定测点，并进行编号；⑵将被测小平板如图7所示安置在基准平板的三个千斤顶上，三个千斤顶应位于被测小平板上相距最远的三点；⑶用测微计将靠近三个千斤顶位置的被测表面点调到最高，此时，即以此三点建立的平面作为测量基面；⑷用测微计在被测表面的整个表面上移动，在测微计上指示的最大、最小读数的差值f1即为被测表面的平面度误差（此值因三个千斤顶位置的不同，变化较大）；⑸用测微计在被测表面上沿布点移动，得到各测点的数值，按最小条件的评定原则，用基面旋转逼近法求得平面度误差f2；⑹对f1、f2的数值进行分析、比较，完成试验报告；⑺整理现场。
方法三：四点法例6：测量小平板的平面度误差⑴擦净被测小平板，按图8c的布点方式（四周离边缘10mm ）,在被测表面上标定测点，并进行编号；⑵将被测小平板如图7所示安置在基准平板的四个千斤顶上，四个千斤顶应位于被测小平板上相距最远的四点；⑶用测微计调整四个千斤顶位置，找到测量基面，该测量基面应该是这样的一个平面：通过实际被测平面的一条对角线（两个角点的连线）且平行另一条对角线（其余两个角点的连线）；⑷用测微计在被测表面的整个表面上移动，在测微计上指示的最大、最小读数的差值f1即为被测表面的平面度误差；⑸用测微计在被测表面上沿布点移动，得到各测点的数值，按最小条件的评定原则，用基面旋转逼近法求得平面度误差f2；⑹对f1、f2的数值进行分析、比较，完成试验报告；⑺整理现场。
3．圆度误差的检测方法一：分度头测量⑴将零件顶在光学分度头的两顶尖间，指示表引向工件，并使表头与工件径向最高点接触；⑵将分度头主轴上的外活动度盘转到0°，再将指示表调零；⑶根据对测取点数的要求进行分度，在一周内，分度头每转过一个角度（或进行了一次分度），从指示表上读取相应点的数值，记入圆坐标纸，连成误差曲线；⑷进行数据处理并做出合格性判断。
方法二：圆度仪测量⑴接通电源，先开稳压电源，稳压在220V 后打开主机电源和测量放大器；⑵根据圆度仪操作程序调整好仪器，要求被测轴线和主轴轴线对准；⑶装上记录纸；⑷将记录按钮轻轻按下，注意比较笔尖应该在记录纸幅内摆动，进而按下按钮，记录开始，记录一圈后，记录电源自动切断，指示灯灭；⑸取下记录纸，将记录图形贴附在同心圆模板下面，按最小条件读取被测件的圆度误差值；⑹进行数据处理并做出合格性判断。
说明：圆度仪有两种结构，图9a 所示为转轴式（传感器旋转式）圆度仪，主轴工作时不受被测零件重量的影响，因而比较容易保证较高的主轴回转精度；图9b 所示为转台式（工作台旋转式）圆度仪，能使测头很方便地调整到被测件任一截面进行测量的优点，但是受旋转工作台承载能力的限制，只适用于测量小型零件的圆度误差。
方法三：二点、三点法测量二点法、三点法测量的圆度误差可以由下式决定F f /∆=式中，△为特征参数，指直径的两极限测量值之差；F 为反映系数，它表示圆度误差反映在特征参数上明显程度。
反映系数的大小与轮廓的棱数、测量装置的结构（如测砧的分布位置）和指示器的安装位置（如是否对称）等因素有关。
两点测量法也称直径法，只能用来测量被测轮廓为偶数棱的圆度误差。
该法是在零件的同一横截面上按多个方向测量直径的变化情况，取各个方向测得值中的直径最大差值。
测量时，特征参数△=min max d d -，F=2，所以两点法测得的圆度误差为2/)(min max d d f -=。
对于正奇数棱状态，两点法就不能测量出来，如正三棱圆形状，在各个方向上的直径都相等，所以无法用直径来反映圆度误差。
三点法测量用于已知为奇数的圆度误差测量，与两点法组合，可以用于测量不知具体棱数的轮廓。
V 形支承测量结构形式可以分为顶点式对称安置、顶点式非对称安置和鞍式对称安置三种，分别用于测量内、外轮廓。
图10为顶点式对称安置，是测量外圆时用的V 形块装置，为了保证在同一截面上测量，以钢球作轴向定位，工件安置在V 形块上，回转一周，测微计上最大、最小读数的差值即为特征参数△，除以反映系数，即得圆度误差值。
测量时，对同一截面分别用二点法、三点法进行测量，则一组组合方案可以得到三个测得值△，取此三个△值中最大值max ∆除以反映系数F ，计算出圆度误差值f 。
反映系数F 是一个与V 形块的角度和被测实际圆棱的数量有关的函数值。
在实际生产中，通常不知道被测圆柱面的棱数，反映系数F 取近似平均反映系数av F 。
组合方式不同，平均反映系数av F 也不同。
4． 圆柱度误差的检测方法一：圆度仪检测⑴将被测零件的轴线调整到与圆度仪的轴线同轴，然后记录被测零件回转一周过程中（如图11中①所示）截面上各点的半径差；⑵在测头没有径向偏移的情况下，可以按图11中②间断移动测头，按上述方法测量若干个横截面（测头也可以沿螺旋线运动）；⑶由计算机按最小条件确定圆柱度误差。