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2.1

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。这个区域的形状、大小和方位都取决于被测要素和设计要求，并以此评定几何误差。若被测实际要素全部位于公差带内，则零件合格，反之则不合格。几何公差带具有形状、大小、方向和位置四个特征。

1）给定平面内的直线度公差带

标注含义：在任一平行于图示投影面的平面内，上平面的提取（实际）线

应限定在距离等于0.1的两平直线之间。（图 3.1.1）

公差带形状：两条平行的直线。（图 3.1.2）

公差带定义：为在给定平面内和给定方向上，距离等于公差值t两平行直线所限定的区域。

图 3.1.1 图 3.1.2

2）给定单一方向上的直线度公差带

标注含义：提取（实际）的棱边线应限定在距离等于0.1的两平行平面之间。（图3.2.1）

公差带形状：两个相互平行的平面。（图 3.2.2）

公差带定义：为间距等于公差值t的两平行平面所限定的区域。

图 3.2.1 图 3.2.2

3）给定两个方向上的直线度公差带

标注含义：提取（实际）的线应限定在距离等于0.1的四个平行平面之间，即限定在一个四棱柱中。

公差带形状：四棱柱。

公差带定义：为棱边等于公差值t的四棱柱所限定的区域。

4）给定任意方向(Φ t 控制轴线)的直线度公差带

标注含义：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。（图3.4.1）

公差带形状：圆柱形。（图 3.4.2）

图 3.4.1 图 3.4.2

五、直线度公差的评定

直线度误差 f :是指被测实际要素的形状对其理想形状的变动量。

1）最小条件法

用两理想要素包容被测实际要素，且其距离为最小（即最小包容区域）∵ f1＞f2＞f3 ∴ f3为形状误差

2）作图法

3）近似法——两端点连接法

六、直线度检测的原则

由于被测零件的结构特点、尺寸大小和精度要求以及检测设备条件等的不同，对同一几何误差项目可以用不同的方法来检测。

1、与理想要素比较原则

与理想要素比较原则是指实际被测要素与其理想要素进行比较，从而获得几何误差值。在测量中，理想要素用模拟方法来体现，以一束光线、拉紧的细钢丝、刀口尺的工作面等作为理想直线。根据此原则进行检测，可以得到与定义概念一致的误差值，故该原则是一基本检测原则。

2、测量坐标值原则

测量坐标原则是指利用计量器具的坐标系，测出实际被测要素上各测点对该点对该坐标系的坐标值，经过数据处理后可以获得几何误差值。

3、测量特征参数原则

测量特征参数原则是指测量实际被测要素上具有代表性的参数，用他表叔几何误差值。按这些参数决定的几何误差值通常与定义概念不符合，而是近似值。

七、检测直线度的方法和工具

1、贴切法：

采用将被测要素与理想要素比较的原理来测量。如将刀口视为理想要素，测量时将其与被测表面贴切，使两者之间的最大间隙为最小，此最大间隙就是被测要素的直线度误差。当间隙较小时，用标准光隙估读；当间隙较大时，用厚薄规估读。

2、测微法：

用于测量圆柱体素线或轴线的直线度。

3、节距法：

适用于长零件的测量。将被测量长度分成若干小段，用水平仪、自准仪等测出每

一段的相对读数，最后通过数据处理求出直线度误差。

冷拔后直线度0.7mm/M

内径圆度：0.005MM以内

4、数据采集仪连接百分表法

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