床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)直線度的測(cè)量

1、床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)直線度的測(cè)量廣州市珠江機(jī)器有限公司（511450）管景環(huán)在國(guó)家臥式車床精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn) GB/T4020中，對(duì)機(jī)床導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)直線度誤差的檢 測(cè)，推薦采用精密水平儀的比較測(cè)量法。它的實(shí)際意義就是在垂直平面內(nèi)將導(dǎo)軌的實(shí)際形狀用最接近的折線代替，并將這些直線分段與理想導(dǎo)軌進(jìn)行比較，從而確定導(dǎo)軌折線形狀與理想導(dǎo)軌形狀的偏差。為了能在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)快速、簡(jiǎn)單到判斷零件合格與否，在符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 前提下，對(duì)檢驗(yàn)方法我們作了一些簡(jiǎn)單的調(diào)整，以適應(yīng)生產(chǎn)的需要。1、測(cè)量方法將車床床身放在檢驗(yàn)平臺(tái)的調(diào)整墊鐵上，床身導(dǎo)軌上放置橋板 （橋板長(zhǎng)220mm ）。將水平儀（分度值0.02/1000）橫向放置

2、在橋板上，檢測(cè)比較床身導(dǎo)軌兩端A、F兩點(diǎn)橫向水平儀的讀數(shù)，調(diào)整墊鐵高度，使兩水平儀的讀數(shù)相等，即使床身導(dǎo)軌兩端橫向處于平行狀態(tài)。然后將水平儀縱向順著導(dǎo)軌方向放置在橋板上，如圖1所示：圖一（1）水平儀零線的確定水平儀玻璃管上的刻線及管內(nèi)氣泡如圖2所示。圖二在精度檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的附則第 2.1、2 .3條中，規(guī)定可任意確定刻線中的任一條線為零線， 但為觀察讀數(shù)方便起見(jiàn)，我們?cè)趯?shí)際工作中采用取觀察時(shí)氣泡端部的刻線為零線的方法，如圖2中的a線。這樣做的好處就是對(duì)檢驗(yàn)數(shù)據(jù)合格與否易于判斷（在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)水平儀的讀數(shù)均為負(fù)值且后一讀數(shù)的絕對(duì)值不小于前一讀數(shù)的絕對(duì)值（保證誤差方向正確）時(shí)，即 可初步斷定其為合格）

3、。（2）水平儀的讀數(shù)萬(wàn)法橋板在初始位置時(shí)，起始為零點(diǎn)（如圖1中的A點(diǎn)），即讀數(shù)為零。水平儀的第二點(diǎn)讀數(shù)（如圖1中的B點(diǎn)）根據(jù)水平儀零線的確定方法，其讀數(shù)亦為零。然后移動(dòng)橋板到第二個(gè) 位置上（如圖1中的從AB段移動(dòng)到BC段），使尾部與前一位置的頭部重合；此時(shí)水平儀 的讀數(shù)為第三點(diǎn)讀數(shù)。 依次測(cè)完。水平儀中氣泡移動(dòng)的方向和水平儀移動(dòng)方向相同時(shí)，讀數(shù)為正，反之為負(fù)。2、導(dǎo)軌直線度全長(zhǎng)誤差和局部誤差的確定下面結(jié)合實(shí)例介紹導(dǎo)軌直線度全長(zhǎng)和局部誤差的確定方法。例如，某次檢測(cè)時(shí)水平儀氣泡位置及讀數(shù)如圖3 （從BC段開(kāi)始）所示，求此件床身導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度誤差。BC段:CD段:6 / 5圖3解：水平儀的

4、讀數(shù)分別依次為 0 （AB段）、一 1、一 1、一 2、一 2。下面分別用圖解法和計(jì)算法進(jìn)行解答。（1）圖解法所謂圖解法，就是用橋板移動(dòng)的折線軌跡來(lái)代替導(dǎo)軌實(shí)際的直線度曲線。以上所測(cè)得的水平儀讀數(shù)是水平儀處在各個(gè)測(cè)量位置時(shí)相對(duì)于水平方向的變化值（注意：在這里將圖1中AB段的方向設(shè)定為水平方向）。根據(jù)水平儀讀數(shù)，就可以依次畫(huà)出每一折線段的起點(diǎn)與前一折線段的終點(diǎn)相重合的各折線線段，如圖4中的A、B、C、D、E、F折線。此折線亦稱為導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的誤差曲線。在圖4中，折線兩端點(diǎn)的連線方向即代表理想導(dǎo)軌的方向（圖 4中的AF連線）。 各 點(diǎn)到導(dǎo)軌兩端點(diǎn)的連線的縱坐標(biāo)值A(chǔ)a、Bb、Cc、Dd、Ee、F

5、f就是導(dǎo)軌上各點(diǎn)處用水平儀格數(shù)表示的直線度誤差值。根據(jù)圖4所示，即可得出Aa=O格、Bb = 1.2格、Cc= 1.4格、Dd = 1.6 格、 Ee = 0.8 格、 Ff=0 格。 導(dǎo)軌全長(zhǎng)直線度誤差所謂導(dǎo)軌全長(zhǎng)直線度誤差，就是導(dǎo)軌上各點(diǎn)到 AF 連線的縱向最大坐標(biāo)值。從圖 4 中可 以直觀地看出，導(dǎo)軌全長(zhǎng)直線度誤差在D 一d段，為1.6格。 導(dǎo)軌局部直線度誤差所謂局部直線度誤差，就是在指定的長(zhǎng)度上兩端點(diǎn)到 FA 連線的縱向坐標(biāo)值的差值。由 圖4 所示可算出各段的局部誤差為：AB段：Bb-Aa=1.2 -0=1.2（格）BC段：Cc-Bb=1.4 -1.2=0.2 （格）CD段：Dd-Cc

6、=1.6-1.4=0.2 （格）DE段：Ee-Dd=0.8-1.6=0.8 （格）EF段：Ff-Ee=0-0.8= 0.8 （格）由此可知，最大的局部誤差在 AB 段，其數(shù)值為 1.2（格）。上述圖解法比較直觀、 形象， 但在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用起來(lái)卻不太方便， 所以經(jīng)常采用下面所 述的計(jì)算法求檢驗(yàn)結(jié)果。2）計(jì)算法如上述水平儀的讀數(shù)為： 0、 -1、 -1、 -2、 -2。第一步：求水平儀讀數(shù)的代數(shù)和S為:S=0+（-1）+（-1）+（-2）+（-2）=-6第二步：確定測(cè)量段數(shù) N為:N=5段第三步：求平均讀數(shù) M為:M=S/N=-6/5=1.2第四步：求各讀數(shù)與平均讀數(shù)的差：0 -l -l -2 -

7、2-1.2 -1.2 -1.2 -1.2 -1.2+1.2 +0.2 +0.2 -0.8 -0.8上述計(jì)算結(jié)果即為各段的局部直線度誤差 （在圖 4 中表示為各段兩端點(diǎn)的終點(diǎn)與始點(diǎn)到AF 連線的縱坐標(biāo)的代數(shù)差）。即： AB 段的局部直線度誤差為 1.2（格）BC段的局部直線度誤差為0.2（格）CD段的局部直線度誤差為0.2（格）DE段的局部直線度誤差為-0.8（格）EF段的局部直線度誤差為-0.8（格）由此可知，最大的局部直線度誤差在 AB 段，為 1.2 格，與圖解法所得結(jié)果相同。第五步：求各點(diǎn)處直線度誤差（即圖 4 中各點(diǎn)的縱坐標(biāo)，計(jì)算時(shí)須注意正負(fù)號(hào)）：A 點(diǎn)：由于 Aa 段長(zhǎng)度為零，該點(diǎn)處

8、的直線度誤差亦為零。B點(diǎn):A點(diǎn)誤差與AB段誤差之和= (0) + (+1.2)= +1.2(格)C點(diǎn):B點(diǎn)誤差與BC段誤差之和= (+1.2) + (+0.2)= +1.4(格)D點(diǎn):C點(diǎn)誤差與CD段誤差之和= (+1.4) + (+0.2)= +1.6(格)E點(diǎn)：D點(diǎn)誤差與DE段誤差之和= (+1.6) + (-0.8)= +0.8(格)F點(diǎn)：E點(diǎn)誤差與EF段誤差之和=什0.8） + （-0.8）= 0 （格）由此可知，導(dǎo)軌全長(zhǎng)上最大的直線度誤差在D點(diǎn)，即D一d段最長(zhǎng)（縱坐標(biāo)值最大），為1.6 格，與圖解法所得結(jié)果相同。3、直線度誤差表示方法的轉(zhuǎn)換可利用下式將用水平儀格數(shù)表示的直線度誤差值換

9、算成用 mm 表示的直線度誤差值：S （mm）=水平儀讀數(shù)（格）x水平儀分度值x橋板長(zhǎng)度所以，如上例用mm表示導(dǎo)軌全長(zhǎng)的直線度誤差為：S 全=1.6 （格）x 0.02 / 1000 x 220 = 0.00704 （ mm ）式中1.6（格）是導(dǎo)軌全長(zhǎng)范圍內(nèi)的最大的直線度誤差 ， 0.02 / 1000 是水平儀的分度值220 是橋板的長(zhǎng)度。最大的局部直線度誤差為：S AB=1.2（格）x 0.02/1000 x 220=0.00528（mm）4、凸的導(dǎo)軌的判定方法（l）在圖解法中，當(dāng)導(dǎo)軌上所有的點(diǎn)均位于共兩端點(diǎn)之上時(shí)，即在圖4中，A、B、C、D、E、F各點(diǎn)均位于AF連線之上時(shí)，則導(dǎo)軌是凸的。（2）在計(jì)算法中，各點(diǎn)處的直線度誤差如果大于或等于零，則導(dǎo)軌是凸的。上述方法在我公司床身的檢驗(yàn)中得到了很好的應(yīng)用。5、自編軟件的使用方法根據(jù)以上，利用 Excel 的函數(shù)和圖表聯(lián)動(dòng)生成功能