机床导轨直线度误差的测量方法 PPT

实物图
图：1—框架 2—主水准器 3—调整水准器
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
框式水平仪的读法
解：1、先绘制如下的方框
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：
3、本通知维修及技术标准由维修主管经理交由维修车间安排工班维修，并通知质 管部门检查合格方可。
二、CA6140车床结构
1、 CA6140车床基本结构
CA6140型卧式车床属通用的中型车床。其外型 如图所示。
进给箱
CA6140车床外形图
2、 CA6140车床型号解释
床身上最大回转直径为400mm的卧式 车床的型号为：
（4）提高导轨直线度误差的措施
①、机床制造时应从结构、材料、润滑、防护装置等 方面采取措施以提高导轨精度；
②、机床安装时，应校正好水平和保证地基质量； ③、使用时，要注意调整导轨配合间隙、同时保证良
好的润滑和维护。
2、机床导轨直线度的测量仪器
导轨直线度的测量仪器常有3种：
（1）、水平仪； （2）、自准直仪； （3）、激光干涉仪。
Δ= n i L = 3.44 ×0.02／1000 ×200=0.014mm
六、总结本课题
1、总结小组本次任务是否达到学习目标？ 2、小组的建议是什么？ 3、小组的评分是多少？
感谢聆听
1000~~1200mm误差为-1格，按下图绘制：
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：
自准直仪测量法：精度比水平仪测量法高，但不易达到很高精度（ 5um/m ） 测量范围越大，偏差越大。主要应用中等长度导轨直线度 测量。
激光干涉仪测量法：测量距离大，测量速度快（ 0.4um/m ） ，测量精度高，可 连续测量和采 用微型计算机进行数据处理，显示和打印， 抗干扰能力强价格昂贵。 主要应用很高精度要求导轨测量。
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：
类代号：车床类 组、系代号：卧式车床 主参数：Φ400mm
C 61 40
三、机床导轨直线度及测量仪器
1、机床导轨直线度误差定义
机床导轨直线度误差是被测导轨实际线对 其理想直线的变动量对给定平面内导轨直线度 误差。
（1）导轨的直线度误差的表现形式
①、导轨在水平面内的直线度（弯曲） ②、导轨在垂直面内的直线度（弯曲）
公式：Δ= n × i × L 其中Δ为直线度误差，i 为水平仪的精度， L为测量的 长度。
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。
机床型号 CA6140车床
数量 6台
技术标准 符合机床正常加工标准
维修批准时间
年月日
批准人
维修任务时间
年月日
发单人
接单时间
年月日
接单人
维修班组
机修钳工组
1、本通知单一式四份，分别由通知人、批准人、维修主管经理及维修班组存备， 相关人员必须按规定要求认真填写并检查执行不得有误。
2、本维修通知单：其技术标准，产品规格型号、数量已清，维修部门必须按通知 时间优质完成。
根据所测点 数据做误差 曲线图，使 用最小包容 平行线法即 可求出其直 线度误差
框式水平仪
框式水平仪态万的结构: 框式水平仪由正方形框架1、主水准器2和调整水 准器3组成，见下图。 框架的测量面上有V形槽，以便在圆柱面或三角 形导轨上进行测量。水准器是一个封闭的玻璃管，管 内装有酒精或乙醚，并有一定长度的气泡。
（2）导轨直线度误差对加工精度的影响
导轨直线度误差对不同的加工方法和加工对象，都 会产生不同的加工误差。在分析导轨直线度误差对加工 精度的影响时，主要应考虑导轨直线度误差引起刀具与 工件误差敏感方向的相对位移。
（3）影响导轨直线度误差的因素
影响导轨导向精度的因素有制造、安装、磨损 以及使用过程中的受力、受热等方面的原因。
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。
五、直线度误差测量步骤与方法
水平仪测量测量步骤
第一步
第二步
第三步
第四步
将水平仪调 选择合适精 零放在专用 度的水平仪、 桥架上，把 合适步距的 专用桥架放 专用桥架。 在被测导轨
的一端开始 进行测量。
记录下相应 段的水平仪 气泡移动的 格数，并按 其正负记录 下来，然后 进行误差值 换算数据处 理
该位置读数为： -2.5格
该位置读数为： +1.5格
水平仪测量导轨垂直平面内直线度的方法
1、将导轨分为若干断，其长度应与水平仪长度相 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。
2、将记录的数据，逐点累积绘制出导轨在垂直平面 内的直线度误差。然后计算出误差格数n ,
水平仪类型
方框式水平仪
合像水平仪
电子水平仪
自准直仪类型
读数系统不同
光学自准直仪
数字自准直仪
激光干涉仪类型
激光干涉仪
单频激光干涉仪
双频激光干涉仪
FEANOR SCALER单频激光干涉仪
ZLM700双频激光干涉仪
四、机床导轨直线度的测量仪器主要特点及应用
水平仪测量法： 操作简单，使用方便，成本低廉；精度较低（20um/m） 数据采集和整理较难，测量水平面内直线度困难。主要 应用测量较短导轨垂直面直线度。
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
+ － 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：
方框式水平仪测量CA6140 车床导轨直线度误差
主要内容
一、发放工作任务单
二、CA6140车床结构 三、机床导轨直线度及测量仪器 四、机床导轨直线度的测量仪器主要特点及应用
五、直线度误差测量步骤与方法 六、总结本课题
一、发放工作任务单
需方单位名称
学院
完成日期
2012.12.16
序号 1
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