形状误差检测(精)

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。