第二節(jié)平面度誤差測(cè)量ppt課件

1、第五章課后作業(yè)第五章課后作業(yè)v作業(yè)：作業(yè)：v一、第五章習(xí)題：一、第五章習(xí)題：v必做必做 1，2，3，4，其他再任選，其他再任選6題。題。v二、補(bǔ)充作業(yè)題二、補(bǔ)充作業(yè)題v1：要檢定一長(zhǎng)：要檢定一長(zhǎng)800mm的矩形的矩形0級(jí)級(jí)平尺的級(jí)級(jí)平尺的直線度，試設(shè)計(jì)測(cè)量方法，簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步直線度，試設(shè)計(jì)測(cè)量方法，簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟。驟。v2、補(bǔ)充作業(yè)題、補(bǔ)充作業(yè)題2：要檢定一長(zhǎng)：要檢定一長(zhǎng)800mm600mm的的1級(jí)平板的平面度，試級(jí)平板的平面度，試設(shè)計(jì)測(cè)量方法，簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟。設(shè)計(jì)測(cè)量方法，簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟。課堂習(xí)題課堂習(xí)題v課堂習(xí)題：判斷下面的對(duì)錯(cuò)，并說(shuō)明原因課堂習(xí)題：判斷下面的對(duì)錯(cuò)，并說(shuō)明原因v1、兩

2、端點(diǎn)連線法評(píng)定直線度誤差的評(píng)定結(jié)果肯、兩端點(diǎn)連線法評(píng)定直線度誤差的評(píng)定結(jié)果肯定大于最小包容區(qū)域法的評(píng)定結(jié)果。定大于最小包容區(qū)域法的評(píng)定結(jié)果。v2、長(zhǎng)距離準(zhǔn)直測(cè)量，光線基準(zhǔn)比重力水平基準(zhǔn)、長(zhǎng)距離準(zhǔn)直測(cè)量，光線基準(zhǔn)比重力水平基準(zhǔn)精度高。精度高。v3張絲法適合水平面內(nèi)直線度誤差的測(cè)量。張絲法適合水平面內(nèi)直線度誤差的測(cè)量。v4、對(duì)角線法評(píng)定平面度誤差只能用于對(duì)角線測(cè)、對(duì)角線法評(píng)定平面度誤差只能用于對(duì)角線測(cè)量方法取得的測(cè)量數(shù)據(jù)。量方法取得的測(cè)量數(shù)據(jù)。 5252平面度誤差測(cè)量平面度誤差測(cè)量 主要內(nèi)容：主要內(nèi)容： 1 1、測(cè)量方法：、測(cè)量方法： 直接測(cè)量法：統(tǒng)一直接測(cè)量法：統(tǒng)一基準(zhǔn)基準(zhǔn) 間接測(cè)量法：節(jié)距法間

3、接測(cè)量法：節(jié)距法 互檢法互檢法 （基準(zhǔn)、儀器、輔具、布線、（基準(zhǔn)、儀器、輔具、布線、特點(diǎn)、過(guò)程）特點(diǎn)、過(guò)程） 2 2、平面度誤差的評(píng)定方法、平面度誤差的評(píng)定方法重點(diǎn)：重點(diǎn)： 水平儀法測(cè)平面度水平儀法測(cè)平面度 平面度誤差的評(píng)定平面度誤差的評(píng)定方法方法一基本概念一基本概念平面度誤差：實(shí)際平面相對(duì)理想平面的變動(dòng)量。平面度誤差：實(shí)際平面相對(duì)理想平面的變動(dòng)量。 理想平面的位置應(yīng)符合最小條件。理想平面的位置應(yīng)符合最小條件。平面度公差：用以限制平面的形狀誤差，其公差帶是平面度公差：用以限制平面的形狀誤差，其公差帶是距離為公差值距離為公差值t的兩平行平面之間的區(qū)域。的兩平行平面之間的區(qū)域。平面度最小包容區(qū)域：

4、包容實(shí)際平面且有最小寬度的平面度最小包容區(qū)域：包容實(shí)際平面且有最小寬度的兩平行平面間的區(qū)域兩平行平面間的區(qū)域.測(cè)量基面：測(cè)量過(guò)程中獲得測(cè)量值的參考面測(cè)量基面：測(cè)量過(guò)程中獲得測(cè)量值的參考面.評(píng)定基面：評(píng)定誤差的理想平面，有最小區(qū)域面、對(duì)評(píng)定基面：評(píng)定誤差的理想平面，有最小區(qū)域面、對(duì)角線平面、三遠(yuǎn)點(diǎn)平面、最小二乘平面。角線平面、三遠(yuǎn)點(diǎn)平面、最小二乘平面。平面度公差平面度公差（ d ）自準(zhǔn)直儀法）自準(zhǔn)直儀法二測(cè)量方法二測(cè)量方法 由于任一平面都可看成由若干條直線組成，因由于任一平面都可看成由若干條直線組成，因此可以用幾個(gè)截面的直線度誤差來(lái)綜合反映該平面此可以用幾個(gè)截面的直線度誤差來(lái)綜合反映該平面度誤差

5、。測(cè)量直線度誤差所用的儀器和方法，也能度誤差。測(cè)量直線度誤差所用的儀器和方法，也能適用于測(cè)量平面度誤差。適用于測(cè)量平面度誤差。平面度誤差的常見(jiàn)測(cè)量方法平面度誤差的常見(jiàn)測(cè)量方法（ a ）指示表法）指示表法 （ b ）平晶法）平晶法 （ c水平儀法水平儀法 （一直接測(cè)量法（一直接測(cè)量法統(tǒng)一基準(zhǔn)法統(tǒng)一基準(zhǔn)法 通過(guò)測(cè)量可直接獲得平面上各點(diǎn)坐標(biāo)值或能直接通過(guò)測(cè)量可直接獲得平面上各點(diǎn)坐標(biāo)值或能直接評(píng)定平面度誤差值的方法。具體如下：評(píng)定平面度誤差值的方法。具體如下：1 1、平晶干涉法、平晶干涉法適用于精研表面、小平面適用于精研表面、小平面2 2、平板測(cè)微法指示表法）：、平板測(cè)微法指示表法）：用三點(diǎn)法或四點(diǎn)法

6、對(duì)角線法進(jìn)用三點(diǎn)法或四點(diǎn)法對(duì)角線法進(jìn)行測(cè)量行測(cè)量步驟步驟適用于中小平面的測(cè)量適用于中小平面的測(cè)量3 3、其他：、其他：刀口尺、光軸法、液面法刀口尺、光軸法、液面法圖圖5-20 平晶干涉法平晶干涉法若被測(cè)平面為鏟刮面，如何若被測(cè)平面為鏟刮面，如何解決示值不穩(wěn)定的現(xiàn)象？解決示值不穩(wěn)定的現(xiàn)象？v測(cè)量時(shí)為什么要讓測(cè)量時(shí)為什么要讓三點(diǎn)或四點(diǎn)等高？三點(diǎn)或四點(diǎn)等高？v如何判斷凹凸？如何判斷凹凸？（二間接測(cè)量法（二間接測(cè)量法特點(diǎn)：特點(diǎn)：測(cè)量精度高，但數(shù)據(jù)處理麻煩。因被測(cè)平面需測(cè)若測(cè)量精度高，但數(shù)據(jù)處理麻煩。因被測(cè)平面需測(cè)若干個(gè)截面若干條線），而各截面內(nèi)的偏差值在干個(gè)截面若干條線），而各截面內(nèi)的偏差值在測(cè)量時(shí)不

7、是由同一基準(zhǔn)產(chǎn)生，故須經(jīng)復(fù)雜的數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)不是由同一基準(zhǔn)產(chǎn)生，故須經(jīng)復(fù)雜的數(shù)據(jù)后，才能獲得各測(cè)量截面相對(duì)統(tǒng)一基準(zhǔn)的坐標(biāo)值。后，才能獲得各測(cè)量截面相對(duì)統(tǒng)一基準(zhǔn)的坐標(biāo)值。適用于中大平面的測(cè)量。適用于中大平面的測(cè)量。測(cè)量方法分類(lèi)：測(cè)量方法分類(lèi)： 按測(cè)量?jī)x器分有水平儀法、自準(zhǔn)直儀法等按測(cè)量?jī)x器分有水平儀法、自準(zhǔn)直儀法等按布點(diǎn)方式分有網(wǎng)格布點(diǎn)法、對(duì)角線布點(diǎn)法及其他按布點(diǎn)方式分有網(wǎng)格布點(diǎn)法、對(duì)角線布點(diǎn)法及其他方法方法常見(jiàn)測(cè)量布線方法常見(jiàn)測(cè)量布線方法1、水平儀法、水平儀法原理：將固定有水平儀的橋板置于被測(cè)平面上，按原理：將固定有水平儀的橋板置于被測(cè)平面上，按一定的布點(diǎn)方式首尾相界地拖動(dòng)橋板，測(cè)出被測(cè)一定的布點(diǎn)

8、方式首尾相界地拖動(dòng)橋板，測(cè)出被測(cè)平面上相鄰兩點(diǎn)連線相對(duì)測(cè)量基面水平面或其平面上相鄰兩點(diǎn)連線相對(duì)測(cè)量基面水平面或其垂直面的傾斜角，通過(guò)數(shù)據(jù)處理求得平面度誤垂直面的傾斜角，通過(guò)數(shù)據(jù)處理求得平面度誤差。差。分類(lèi)：依布線方法不同又有水平面法和對(duì)角線法。分類(lèi)：依布線方法不同又有水平面法和對(duì)角線法。（1 1水平面法：采用網(wǎng)格布點(diǎn)，基準(zhǔn)平面為過(guò)被測(cè)表面上的水平面法：采用網(wǎng)格布點(diǎn)，基準(zhǔn)平面為過(guò)被測(cè)表面上的某給定點(diǎn)且與水平面平行的幾何平面；測(cè)量時(shí)應(yīng)采用同一橋某給定點(diǎn)且與水平面平行的幾何平面；測(cè)量時(shí)應(yīng)采用同一橋板，各測(cè)點(diǎn)的統(tǒng)一坐標(biāo)值用累積法求得，計(jì)算比較簡(jiǎn)單。板，各測(cè)點(diǎn)的統(tǒng)一坐標(biāo)值用累積法求得，計(jì)算比較簡(jiǎn)單。例有

9、一塊例有一塊400400400mm400mm的的1 1級(jí)平板。設(shè)計(jì)測(cè)量方案，測(cè)量平級(jí)平板。設(shè)計(jì)測(cè)量方案，測(cè)量平面度。面度。 A A、測(cè)量?jī)x器選擇、測(cè)量?jī)x器選擇 B B、測(cè)點(diǎn)布置：見(jiàn)圖、測(cè)點(diǎn)布置：見(jiàn)圖5-225-22。選擇。選擇a1a1點(diǎn)為起始點(diǎn)。點(diǎn)為起始點(diǎn)。問(wèn)問(wèn)1 1：測(cè)量時(shí)選擇的起始點(diǎn)不同，對(duì)測(cè)量結(jié)果是否有影響？：測(cè)量時(shí)選擇的起始點(diǎn)不同，對(duì)測(cè)量結(jié)果是否有影響？問(wèn)問(wèn)2 2：是否存在一個(gè)最佳結(jié)果。：是否存在一個(gè)最佳結(jié)果。圖圖5-22 水平面法水平面法（2 2對(duì)角線法：對(duì)角線法：采用對(duì)角線布點(diǎn)。采用對(duì)角線布點(diǎn)。過(guò)渡基準(zhǔn)平面是：過(guò)被測(cè)表面的一條對(duì)角線，且平行于被測(cè)過(guò)渡基準(zhǔn)平面是：過(guò)被測(cè)表面的一條對(duì)角

10、線，且平行于被測(cè)表面的另一條對(duì)角線的平面。表面的另一條對(duì)角線的平面。測(cè)量時(shí)常須用三塊長(zhǎng)度不同的橋板。數(shù)據(jù)處理較復(fù)雜。測(cè)量時(shí)常須用三塊長(zhǎng)度不同的橋板。數(shù)據(jù)處理較復(fù)雜。結(jié)論：結(jié)論：測(cè)量時(shí)選擇不同的起始點(diǎn)和不同的測(cè)量線，其數(shù)據(jù)處測(cè)量時(shí)選擇不同的起始點(diǎn)和不同的測(cè)量線，其數(shù)據(jù)處理的方法、結(jié)果不同。理的方法、結(jié)果不同。存在一個(gè)最佳結(jié)果。如例，若以存在一個(gè)最佳結(jié)果。如例，若以b1 b1 點(diǎn)為起始點(diǎn)，則點(diǎn)為起始點(diǎn)，則可找到使多項(xiàng)數(shù)為最小的可找到使多項(xiàng)數(shù)為最小的“最佳測(cè)量方案最佳測(cè)量方案”。各測(cè)點(diǎn)的統(tǒng)一坐標(biāo)值計(jì)算步驟：各測(cè)點(diǎn)的統(tǒng)一坐標(biāo)值計(jì)算步驟：（a a測(cè)得各截面上相鄰高度差測(cè)得各截面上相鄰高度差( (格值格值

11、) )。（b b計(jì)算出的各截面內(nèi)各測(cè)點(diǎn)對(duì)于其兩端點(diǎn)連線的偏計(jì)算出的各截面內(nèi)各測(cè)點(diǎn)對(duì)于其兩端點(diǎn)連線的偏差值差值( (格值格值) )。（c c格值化成線值的偏差值。格值化成線值的偏差值。v（d d將各截面的偏差聯(lián)系成整個(gè)平面內(nèi)各測(cè)點(diǎn)對(duì)同將各截面的偏差聯(lián)系成整個(gè)平面內(nèi)各測(cè)點(diǎn)對(duì)同一基準(zhǔn)平面的偏差值，即統(tǒng)一坐標(biāo)值。一基準(zhǔn)平面的偏差值，即統(tǒng)一坐標(biāo)值。v具體布線依被測(cè)件大小、精度及形狀，根據(jù)平板檢具體布線依被測(cè)件大小、精度及形狀，根據(jù)平板檢定規(guī)程的規(guī)定而定。定規(guī)程的規(guī)定而定。 例例4：若測(cè)量一個(gè)：若測(cè)量一個(gè)400400mm2平板的平平板的平面度誤差，試擬定測(cè)量方法，并計(jì)算平面面度誤差，試擬定測(cè)量方法，并計(jì)算

12、平面度誤差的原始數(shù)據(jù)。度誤差的原始數(shù)據(jù)。 測(cè)點(diǎn)選擇為測(cè)點(diǎn)選擇為9點(diǎn)，如圖。點(diǎn)，如圖。后四個(gè)截面所用橋板長(zhǎng)度為后四個(gè)截面所用橋板長(zhǎng)度為200mm200mm，前兩個(gè)測(cè)量截面所，前兩個(gè)測(cè)量截面所用的橋板長(zhǎng)度為用的橋板長(zhǎng)度為283mm 283mm 。 儀器是格值為儀器是格值為0.01/10000.01/1000的合象水平儀，此時(shí)每格的線的合象水平儀，此時(shí)每格的線值與橋板長(zhǎng)度有關(guān)，即分別為值與橋板長(zhǎng)度有關(guān)，即分別為2 2m m與與2.82.8m m。圖圖5-24 原始數(shù)據(jù)處理原始數(shù)據(jù)處理 獲得平面度誤差的統(tǒng)一坐標(biāo)值如圖所示，可進(jìn)行下一步的誤差評(píng)定獲得平面度誤差的統(tǒng)一坐標(biāo)值如圖所示，可進(jìn)行下一步的誤差評(píng)定

13、工作工作注意先計(jì)算出的各注意先計(jì)算出的各截面內(nèi)各測(cè)點(diǎn)對(duì)于截面內(nèi)各測(cè)點(diǎn)對(duì)于其兩端點(diǎn)連線的偏其兩端點(diǎn)連線的偏差值差值v例例5 5：某企業(yè)有一長(zhǎng)：某企業(yè)有一長(zhǎng)8500mm8500mm2000mm2000mm的的1 1級(jí)級(jí)平板，已有橋尺的最大尺寸為平板，已有橋尺的最大尺寸為700mm,700mm,要檢要檢定該平板的平面度，試設(shè)計(jì)測(cè)量方法，簡(jiǎn)定該平板的平面度，試設(shè)計(jì)測(cè)量方法，簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟。要說(shuō)明測(cè)量步驟。2 2自準(zhǔn)直儀法：自準(zhǔn)直儀法：布點(diǎn)形式為對(duì)角線布點(diǎn)，具體數(shù)據(jù)處理同上。布點(diǎn)形式為對(duì)角線布點(diǎn)，具體數(shù)據(jù)處理同上。（三互檢法：（三互檢法： 平晶可利用技術(shù)光波干涉法直接讀數(shù)，故多塊平晶可利用技術(shù)光波干涉

14、法直接讀數(shù)，故多塊平晶間可以相互自檢，而不需要標(biāo)準(zhǔn)器。平晶間可以相互自檢，而不需要標(biāo)準(zhǔn)器。 如三塊平晶互檢如三塊平晶互檢 二、平面度誤差的評(píng)定二、平面度誤差的評(píng)定1、最小包容區(qū)域評(píng)定法、最小包容區(qū)域評(píng)定法 用最小包容條件來(lái)評(píng)定平面度誤差的方法用最小包容條件來(lái)評(píng)定平面度誤差的方法稱(chēng)為最小包容區(qū)域法。稱(chēng)為最小包容區(qū)域法。 具體作法是：由各種測(cè)量方法獲得統(tǒng)一坐具體作法是：由各種測(cè)量方法獲得統(tǒng)一坐標(biāo)值以后，先進(jìn)行基面轉(zhuǎn)換，把相對(duì)于測(cè)量標(biāo)值以后，先進(jìn)行基面轉(zhuǎn)換，把相對(duì)于測(cè)量過(guò)程中基準(zhǔn)平面的統(tǒng)一坐標(biāo)值變換為相對(duì)于過(guò)程中基準(zhǔn)平面的統(tǒng)一坐標(biāo)值變換為相對(duì)于符合最小條件的理想平面評(píng)定基準(zhǔn)平面符合最小條件的理想平面

15、評(píng)定基準(zhǔn)平面的數(shù)值。再以其中最高點(diǎn)與最低點(diǎn)值之差作的數(shù)值。再以其中最高點(diǎn)與最低點(diǎn)值之差作為平面度誤差值。評(píng)定的基準(zhǔn)平面其方位隨為平面度誤差值。評(píng)定的基準(zhǔn)平面其方位隨被測(cè)實(shí)際表面的不同而各異。被測(cè)實(shí)際表面的不同而各異。v（1 1平面度誤差的最小包容區(qū)域判別法平面度誤差的最小包容區(qū)域判別法v兩平行平面包容實(shí)際表面至少有四點(diǎn)或三點(diǎn)接觸，且符合下兩平行平面包容實(shí)際表面至少有四點(diǎn)或三點(diǎn)接觸，且符合下列判別形式之一時(shí)，其間距離即為最小包容區(qū)域，此兩平行列判別形式之一時(shí)，其間距離即為最小包容區(qū)域，此兩平行平面位置即為理想平面方位。平面位置即為理想平面方位。v1 1三角形準(zhǔn)則：三角形準(zhǔn)則： 2 2交叉準(zhǔn)則：交

16、叉準(zhǔn)則： 3 3直線準(zhǔn)則：直線準(zhǔn)則： 平面度誤差最小包容區(qū)域的判別平面度誤差最小包容區(qū)域的判別v（2 2平面度誤差值的評(píng)定方法平面度誤差值的評(píng)定方法v評(píng)定過(guò)程就是根據(jù)上述判別準(zhǔn)則去尋找符合最小條件的理評(píng)定過(guò)程就是根據(jù)上述判別準(zhǔn)則去尋找符合最小條件的理想平面位置的過(guò)程?？捎卸喾N數(shù)據(jù)處理方法，其中旋轉(zhuǎn)法想平面位置的過(guò)程?？捎卸喾N數(shù)據(jù)處理方法，其中旋轉(zhuǎn)法為最基本的方法。此法適用于前述各種測(cè)量方法獲得的統(tǒng)為最基本的方法。此法適用于前述各種測(cè)量方法獲得的統(tǒng)一坐標(biāo)值的數(shù)據(jù)處理。一坐標(biāo)值的數(shù)據(jù)處理。v步驟步驟v 1)1)建立零平面：目的是有利于觀察。建立零平面：目的是有利于觀察。v 2)2)選擇旋轉(zhuǎn)軸：以使

17、各點(diǎn)數(shù)值關(guān)系符合判別準(zhǔn)則。選擇旋轉(zhuǎn)軸：以使各點(diǎn)數(shù)值關(guān)系符合判別準(zhǔn)則。v 3)3)確定旋轉(zhuǎn)量：要使旋轉(zhuǎn)后兩目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)值相等。確定旋轉(zhuǎn)量：要使旋轉(zhuǎn)后兩目標(biāo)點(diǎn)的數(shù)值相等。v 4)4)計(jì)算變換后的數(shù)值：此時(shí)仍未符合判別準(zhǔn)則。計(jì)算變換后的數(shù)值：此時(shí)仍未符合判別準(zhǔn)則。v 5)5)再選旋轉(zhuǎn)軸：再選旋轉(zhuǎn)軸： v 6)6)確定旋轉(zhuǎn)量：確定旋轉(zhuǎn)量： v 7)7)計(jì)算變換后的數(shù)值計(jì)算變換后的數(shù)值, ,直至符合準(zhǔn)則。直至符合準(zhǔn)則。 例題例題0 0-6-6-3-3 -27-27 -36-361919 -18-18 -10-10 -18-18 -17-171010-9-9 -18-18 -19-19-8-8-17-17

18、-54-54 -23-230 01 1-36-36 -31-31 -10-1010100 0-19-19 -25-25 -22-22 -46-46 -55-550 0 -37-37 -29-29 -37-37 -36-36-9-9 -28-28 -37-37 -38-38 -27-27-36-36 -73-73 -42-42 -19-19 -18-18-55-55 -50-50 -29-29-9-9 -19-19+9+9+6+6+3+30 0-3-3-6-6-9-9 -12-12 -15-15-22-22 -31-31 -31-31 -58-58 -70-700 0 -40-40 -35-35

19、-46 -48-48-6-6 -28-28 -40-40 -44-44 -36-36-30-30 -70-70 -42-42 -22-22 -24-24-46-46 -44-44 -26-26-9-9 -22-22-6-6-4.5-4.5-3-3-1.5-1.5+1.5+1.5+3+3 +4.5+4.5+6+6-28-28 -35.5-35.5-34-34 -59.5-59.5-70-70-4.5-4.5-43-43 -36.5-36.5-46-46 -46.5-46.5-9-9 -29.5-29.5-40-40 -42.5-42.5-33-33-31.5-31.5-70-70 -40.5-4