水平儀的使用方法

水平儀的使用方法 水平儀是用于檢查各種機(jī)床及其它機(jī)械設(shè)備導(dǎo)軌的不直度 機(jī)件相對(duì)位置的平行度以及設(shè)備安裝的水平位置和垂直位置的儀器 水平儀是機(jī)床制造 安裝和修理中最基本的一種檢驗(yàn)工具 一般框式水平儀的外形尺寸是200 200mm 精度為0 02 1000 水平儀的刻度值是氣泡運(yùn)動(dòng)一格時(shí)的傾斜度 以秒為單位或以每米多少毫米為單位 刻度值也叫做讀數(shù)精度或靈敏度 若將水平儀安置在1米長的平尺表面上 在右端墊0 02毫米的高度 平尺傾斜的角度為4秒 此時(shí)氣泡的運(yùn)動(dòng)距離正好為一個(gè)刻度 如圖 1 計(jì)算如下 水平儀連同平尺的傾斜角 的大小可以從下式中求出 由tg 0 00002則 4秒從上式可知0 02 1000精度的框式水平儀的氣泡每運(yùn)動(dòng)一個(gè)刻度 其傾斜角度等于4秒 這時(shí)在離左端200mm處 相當(dāng)于水平儀的1個(gè)邊長 計(jì)算平尺下面的高度H1為 tg 0 00002H1 tg L1 0 00002 200 0 004 mm 由上式可知 水平儀氣泡的實(shí)際變化值與所使用水平儀墊鐵的長度有關(guān) 假如水平儀放在500mm長的墊鐵上測(cè)量機(jī)床導(dǎo)軌 那么水平儀的氣泡每運(yùn)動(dòng)1格 就說明墊鐵兩端高度差是0 01mm 另外 水平儀的實(shí)際變化值還與讀數(shù)精度有關(guān) 所以 使用水平儀時(shí) 一定要注意墊鐵的長度 讀數(shù)精度以及單獨(dú)使用時(shí)氣泡運(yùn)動(dòng)一格所表示的真實(shí)數(shù)值 由此得知 水平儀氣泡運(yùn)動(dòng)一格后的數(shù)值 是根據(jù)墊鐵的長度來決定的 水平儀的讀數(shù) 應(yīng)按照它的起點(diǎn)任意一格為0 氣泡運(yùn)動(dòng)一格計(jì)數(shù)為1 再運(yùn)動(dòng)一格計(jì)數(shù)為2 以此進(jìn)行累計(jì) 在實(shí)際生產(chǎn)中對(duì)導(dǎo)軌的最后加工 無論采用磨削 精磨還是手工刮研 多數(shù)導(dǎo)軌都是呈單純凸或單純凹的狀態(tài) 機(jī)床導(dǎo)軌的直線度產(chǎn)生曲線性也是少見的 加工前的導(dǎo)軌會(huì)有曲線性的現(xiàn)象 測(cè)量導(dǎo)軌時(shí) 水平儀的氣泡一般按照一個(gè)方向運(yùn)動(dòng) 機(jī)床導(dǎo)軌的凸凹是由水平儀的移動(dòng)方向和該氣泡的運(yùn)動(dòng)方向來確定 如圖 2 水平儀的移動(dòng)方向與氣泡的運(yùn)動(dòng)方向相反 呈凸 用符號(hào) 表示 水平儀的移動(dòng)方向與氣泡的運(yùn)動(dòng)方向相同 呈凹 用符號(hào) 表示 如果導(dǎo)軌是凸的情況下 水平儀 墊鐵 從任意一個(gè)方向進(jìn)行移動(dòng) 水平儀的氣泡向相反方向運(yùn)動(dòng) 如圖2 1 所示 如果導(dǎo)軌是凹的情況下 水平儀 墊鐵 從任意一個(gè)方向進(jìn)行移動(dòng) 水平儀的氣泡向相同方向運(yùn)動(dòng) 如圖2 2 所示 確定導(dǎo)軌的凹凸后 再根據(jù)所使用的墊鐵長度和水平儀氣泡運(yùn)動(dòng)格數(shù)和的一半進(jìn)行計(jì)算 才能得到導(dǎo)軌的準(zhǔn)確的直線度誤差精度 二 導(dǎo)軌直線度的檢查調(diào)整和計(jì)算方法水平儀是測(cè)量機(jī)床導(dǎo)軌直線度的常用的儀器 是用來檢查導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度和在水平面內(nèi)的直線度 用水平儀來進(jìn)行調(diào)整導(dǎo)軌的直線度之前 應(yīng)首先調(diào)整整體導(dǎo)軌的水平 將水平儀置于導(dǎo)軌的中間和兩端位置上 調(diào)整到導(dǎo)軌的水平狀態(tài) 使水平儀的氣泡在各個(gè)部位都能保持在刻度范圍內(nèi) 再將導(dǎo)軌分成相等的若干整段來進(jìn)行測(cè)量 并使頭尾平穩(wěn)的銜接 逐段檢查并讀數(shù) 然后確定水平儀氣泡的運(yùn)動(dòng)方向和水平儀實(shí)際刻度及格數(shù) 進(jìn)行記錄 填寫 符號(hào) 按公式進(jìn)行計(jì)算機(jī)床導(dǎo)軌直線度精度誤差值 導(dǎo)軌直線度誤差 曲線圖 在教材中所講的是沒有實(shí)際依據(jù)的 在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)適用很不方便 更不準(zhǔn)確 它誤導(dǎo)了人們的識(shí)別能力 在實(shí)際工作中不能應(yīng)用 時(shí)常會(huì)給工作人員造成一種錯(cuò)覺 按此檢查導(dǎo)軌直線度誤差 是不能得到正確的精度數(shù)值的 例如 機(jī)床導(dǎo)軌平滑的凸或凹 在導(dǎo)軌的直線度誤差 曲線圖 中 都表示為一條直線 如果機(jī)床導(dǎo)軌前半段凸 后半段凹 在導(dǎo)軌直線度誤差 曲線圖 中 卻表示該導(dǎo)軌呈凸 如果機(jī)床導(dǎo)軌前半段凹 后半段凸 在導(dǎo)軌直線度誤差 曲線圖 中 卻表示該導(dǎo)軌呈凹 水平儀氣泡沿一個(gè)方向運(yùn)動(dòng) 誤認(rèn)為是一條斜線 于水平面 這些現(xiàn)象在實(shí)際工作的測(cè)量檢查中 經(jīng)常發(fā)生爭論 得不到統(tǒng)一 又沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定 只能按照書中的例題說明 錯(cuò)誤的進(jìn)行判斷 給正常的生產(chǎn)工作帶來了困難 造成了損失 使機(jī)床導(dǎo)軌的精度得不到保證 導(dǎo)軌直線度誤差值的計(jì)算方法比較簡單方便 誤差精度準(zhǔn)確 適合于現(xiàn)場(chǎng)工作人員的操作和應(yīng)用 計(jì)算公式如下 導(dǎo)軌直線度誤差值 格數(shù)和 水平儀精度 墊鐵長度格數(shù)和 水平儀 墊鐵 在導(dǎo)軌全長上移動(dòng)時(shí)氣泡運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的格數(shù)和水平儀精度 一般200 200框式水平儀的精度為0 02 1000 墊鐵長度 指放在導(dǎo)軌上的移動(dòng)部件 水平儀所使用的墊鐵和工作臺(tái)在書中提到的移動(dòng)距離 作為一項(xiàng)計(jì)算數(shù)據(jù)是不夠?qū)嶋H的 它代表不了任何的計(jì)算尺寸 移動(dòng)距離是指在測(cè)量機(jī)床導(dǎo)軌時(shí)全長的分段 移動(dòng)距離不等于墊鐵長度 它不能用來作為計(jì)算中的數(shù)據(jù) 在測(cè)量機(jī)床導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)該采用墊鐵的長度 在全長導(dǎo)軌上進(jìn)行分段移動(dòng) 調(diào)整機(jī)床導(dǎo)軌時(shí)用墊鐵 小于工作臺(tái)的長度 來進(jìn)行 檢查機(jī)床導(dǎo)軌的直線度誤差值 水平儀一般放在工作臺(tái)上進(jìn)行測(cè)量 如圖1所示 證明水平儀氣泡的實(shí)際變化 是根據(jù)導(dǎo)軌上移動(dòng)的部件長度來決定的 所以 檢查機(jī)床導(dǎo)軌的直線度誤差值 按照導(dǎo)軌的移動(dòng)部件長度來計(jì)算 測(cè)量機(jī)床導(dǎo)軌時(shí)移動(dòng)距離短 誤差精度準(zhǔn)確 形狀清楚 在使用水平儀測(cè)量機(jī)床導(dǎo)軌時(shí)應(yīng)注意重要的幾個(gè)方面 部件的移動(dòng)方向 水平儀氣泡的運(yùn)動(dòng)方向 氣泡變化的最大格數(shù)和在導(dǎo)軌上移動(dòng)的部件 墊鐵 長度 調(diào)整導(dǎo)軌直線度誤差值時(shí) 應(yīng)使用比較短的墊鐵 測(cè)量的數(shù)值比較準(zhǔn)確 使用的墊鐵長度不同 測(cè)得的數(shù)值和形狀也不一樣 上例證明的公式用來計(jì)算機(jī)床導(dǎo)軌工作長度的直線度誤差值 就是指機(jī)床導(dǎo)軌全部長度減去墊鐵長度 工作臺(tái)長度 后那段導(dǎo)軌的直線度誤差 檢查機(jī)床導(dǎo)軌直線度誤差值時(shí) 應(yīng)注意技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中的導(dǎo)軌工作長度和導(dǎo)軌全部長度 如測(cè)量機(jī)床導(dǎo)軌全部長度的直線度誤差值 則采用下例公式進(jìn)行計(jì)算 導(dǎo)軌全長直線度誤差值 該公式是在上例公式的基礎(chǔ)上 加上了墊鐵 工作臺(tái) 下面的那段導(dǎo)軌的直線度誤差值 在機(jī)械制造行業(yè)和實(shí)際生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)一般不采用這種計(jì)算方法 三 角度作圖法角度作圖法是根據(jù)水平儀氣泡變化的規(guī)律來進(jìn)行角度值的畫法 縱坐標(biāo)表示水平儀氣泡的運(yùn)動(dòng)方向 水平儀的移動(dòng)方向與該氣泡的運(yùn)動(dòng)方向相反 表示導(dǎo)軌呈凸 縱坐標(biāo)箭頭向上 水平儀的移動(dòng)方向與該氣 泡的運(yùn)動(dòng)方向相同 表示導(dǎo)軌呈凹 縱坐標(biāo)箭頭向下 橫坐標(biāo)表示水平儀的移動(dòng)方向和導(dǎo)軌的長度 每段代表移動(dòng)距離 例圖 1證明水平儀氣泡每運(yùn)動(dòng)1格 其傾斜角等于4秒 為了直觀清楚 以導(dǎo)軌的另一頭為中心 導(dǎo)軌長度為半徑 畫出弧線 在弧線上分成相等的段數(shù) 連接中心0點(diǎn) 每段的度數(shù)表示4秒和水平儀氣泡的1格 根據(jù)導(dǎo)軌的凹凸 確定角度的方向 然后畫出每次水平儀移動(dòng)后測(cè)量到的格數(shù) 連接每個(gè)測(cè)量點(diǎn) 得出導(dǎo)軌的形狀 例圖 3所示 橫坐標(biāo)與導(dǎo)軌弧線之間最大的距離就是該導(dǎo)軌的直線度誤差 因每段測(cè)量時(shí)水平儀的移動(dòng)距離和該氣泡的運(yùn)動(dòng)格數(shù)有誤差 最后計(jì)算時(shí) 采用水平儀氣泡運(yùn)動(dòng)的格數(shù)和 在機(jī)床導(dǎo)軌的形狀凹凸不平的情況下 則采用角度作圖法中的實(shí)際最大格數(shù) 如果水平儀從另一個(gè)方向進(jìn)行移動(dòng) 就將圖 3按左右方向轉(zhuǎn)180 該導(dǎo)軌的形狀在圖中沒有變化 在實(shí)際工作過程中可以簡單的作圖 將角度分成相等的等分 表示水平儀的格數(shù) 角度作圖法能使工作人員直觀準(zhǔn)確地看到機(jī)床導(dǎo)軌的形狀 便以技術(shù)精度的保留和存檔 四 例題1 某一龍門铇床B2012A的導(dǎo)軌全長8米 工作臺(tái)的長度4米 用200 200的框式水平儀 精度為0 02 1000 來檢查該導(dǎo)軌的直線度誤差值 精度要求的標(biāo)準(zhǔn)為導(dǎo)軌工作長度0 04mm 按500mm將導(dǎo)軌分成8段進(jìn)行測(cè)量 逐段檢查并讀數(shù)為 0 0 5 1 1 5 2 2 5 3 3 5 4 水平儀的氣泡運(yùn)動(dòng)方向和工作臺(tái)的移動(dòng)方向相反 證明該導(dǎo)軌呈凸 按公式計(jì)算如下 導(dǎo)軌直線度誤差值 4 0 02 1000 4000 0 16 mm 不合格如果按照教材和書中的計(jì)算方法 采用移動(dòng)距離500mm作為計(jì)算尺寸 那么該導(dǎo)軌的直線度誤差值是0 04mm 在導(dǎo)軌直線度誤差值 曲線圖 中 卻表示出一條傾斜的直線 假如該導(dǎo)軌的形狀是一條傾斜的直線 那么水平儀的氣泡在導(dǎo)軌的任何位置上沒有變化 2 某一導(dǎo)軌磨床M50100進(jìn)行精度調(diào)整 該導(dǎo)軌長5米 工作臺(tái)長度1 6米 使用200 200的框式水平儀 精度為0 02 1000 進(jìn)行測(cè)量調(diào)整后的導(dǎo)軌直線度誤差值 精度的技術(shù)要求標(biāo)準(zhǔn)是機(jī)床導(dǎo)軌全部長度0 02mm 只許凸 按照約500mm將導(dǎo)軌分為7段進(jìn)行測(cè)量 逐段測(cè)量讀數(shù)為 0 0 5 1 1 5 2 2 5 3 3 5 水平儀的氣泡運(yùn)動(dòng)方向與工作臺(tái)的移動(dòng)方向相同 證明該導(dǎo)軌呈凹 按公式計(jì)算如下 導(dǎo)軌全長直線度誤差值 0 082 mm 不合格經(jīng)過測(cè)量后該導(dǎo)軌直線度誤差值約0 082mm 超過了技術(shù)要求的精度標(biāo)準(zhǔn) 如果按照教材和書中的計(jì)算方法 以移動(dòng)距離為計(jì)算尺寸 則該導(dǎo)軌的直線度誤差值應(yīng)是0 035mm 在導(dǎo)軌直線度誤差值 曲線圖 中 該導(dǎo)軌卻表示出一條傾斜的直線 與水平面 誤認(rèn)為導(dǎo)軌直線度誤差值為0