第五節(jié)_垂直度誤差測量

1、5-5 5-5 垂直度誤差測量垂直度誤差測量 主要內容：主要內容：1 1、垂直度誤差基本概念、垂直度誤差基本概念 2 2、垂直度誤差測量方法、垂直度誤差測量方法 測量基準：測量基準： 測量方法：測量方法： 面對面、線對面面對面、線對面 面對線、線對線。面對線、線對線。一垂直度誤差基本概念：一垂直度誤差基本概念： 1 1垂直度誤差：垂直度誤差：屬定向誤差屬定向誤差被測實際要素相對于被測實際要素相對于基準要素垂直的基準要素垂直的理想要素的變動量。理想要素的變動量。v2 2特征：特征：被測要素的理想要素的方位應與基準垂直被測要素的理想要素的方位應與基準垂直v3 3誤差值：誤差值：是與基準保持垂直的定

2、向最小區(qū)域的寬度或直徑來表示。是與基準保持垂直的定向最小區(qū)域的寬度或直徑來表示。v4 4類型：類型：按線、面兩類幾何要素的垂直關系，有四種類型，既按線、面兩類幾何要素的垂直關系，有四種類型，既 面對面面對面 面對線面對線 線對面線對面 線對線線對線v當兩要素互相垂直時，用垂直度公差當兩要素互相垂直時，用垂直度公差來控制被測要素對基準的方向誤差。來控制被測要素對基準的方向誤差。當給定一個方向上的垂直度要求時，當給定一個方向上的垂直度要求時，垂直度公差帶是垂直度公差帶是距離為公差值距離為公差值t，且，且垂直于基準平面（或直徑、軸線）的垂直于基準平面（或直徑、軸線）的兩平行平面（或直線）之間的區(qū)域。

3、兩平行平面（或直線）之間的區(qū)域。 v當給定任意方向時，當給定任意方向時，平行度公差帶是平行度公差帶是直徑為公差值直徑為公差值t，且垂直于基準平面的，且垂直于基準平面的圓柱面內的區(qū)域圓柱面內的區(qū)域。如圖所示。如圖所示, d孔軸線孔軸線必須位于直徑公差值必須位于直徑公差值 0.05mm，且平，且平行于基準平面的圓柱面內。行于基準平面的圓柱面內。v垂直基準：垂直基準： 用直角尺模擬基準平面，并轉用直角尺模擬基準平面，并轉化，化，使垂直度誤差的測量變?yōu)轭愃剖勾怪倍日`差的測量變?yōu)轭愃朴谄叫卸日`差的測量。于平行度誤差的測量。v測量基準：測量基準：平板平板v測量：測量：測量前將被測面調整到與平板測量前將被測

4、面調整到與平板基本平行，按所布測點記錄讀數(shù)，基本平行，按所布測點記錄讀數(shù)，然后通過數(shù)據處理得到評定結果。然后通過數(shù)據處理得到評定結果。 圖圖5-44 面對面垂直度測量面對面垂直度測量 二、測量方法：二、測量方法：（一）、面與面之間的垂直度測量（一）、面與面之間的垂直度測量、指示表法：、指示表法：圖圖5-445-44是測量面與面垂直度誤差的一種常用方法。是測量面與面垂直度誤差的一種常用方法。 3 8 7 3 1 2 9 12-2 -1 10 11 0 6 11 12 0 5 4 0 -1 0 7 10 -3 -2 9 10 0 6 11 12 +3 +2 +1 0 0數(shù)據處理：數(shù)據處理：采用坐標

5、旋轉法求解垂直度誤差：如圖采用坐標旋轉法求解垂直度誤差：如圖5-455-45。設轉軸設轉軸 0-00-0的位置放在方框所列數(shù)據中最下列，取單位旋的位置放在方框所列數(shù)據中最下列，取單位旋轉量為轉量為1 1以使兩個最高點之值變?yōu)榈雀?，變換過程和結果見以使兩個最高點之值變?yōu)榈雀?，變換過程和結果見方框所示。方框所示。從圖從圖5-455-45中可看出，最高兩點等值為中可看出，最高兩點等值為1212，最低點為，最低點為2 2，且三點投影到基準面上滿足高低相間的要求，故垂直，且三點投影到基準面上滿足高低相間的要求，故垂直度誤差度誤差f=12f=12( (2)2) m=m=1414 m m。圖圖5-45 數(shù)據

6、處理數(shù)據處理 對于狹長大型零件，常用自準直儀或水平對于狹長大型零件，常用自準直儀或水平儀對儀對基準基準要素和要素和被測被測要素同時進行要素同時進行分段測量分段測量，然后將數(shù)，然后將數(shù)據經過處理，就可獲得垂直度誤差。如圖所示。據經過處理，就可獲得垂直度誤差。如圖所示。圖圖 A 被測工件圖被測工件圖被測工件：被測工件：狹長大型零狹長大型零件（如圖，設尺寸為件（如圖，設尺寸為30003000* *15001500* *100100），或），或機床、三坐標測量機等機床、三坐標測量機等的導軌的導軌2、水平儀法：、水平儀法：問問2：可選測量儀器有可選測量儀器有:指示指示表、直角尺、水平儀、準直表、直角尺、

7、水平儀、準直儀、平晶，選哪個儀器？儀、平晶，選哪個儀器？問問1：如何測量垂直度？：如何測量垂直度？圖圖B：水平儀法測量垂直度誤差：水平儀法測量垂直度誤差問問3：如何處理數(shù)據：如何處理數(shù)據A A表面測點序號表面測點序號xixi0 01 12 23 34 45 5偏差值偏差值yiyi（um）0 00.50.5-0.5-0.51.01.00.50.50 0B B表面測點序號表面測點序號yiyi0 01 12 23 34 45 5偏差值偏差值xixi （um）0 02.02.01.01.03.03.02.02.03.03.0例例對大型工件的導軌垂直度誤差的測量，得到的數(shù)據如下對大型工件的導軌垂直度誤差

8、的測量，得到的數(shù)據如下表所示?？梢杂脠D解法、計算法或旋轉法求得垂直度誤差。表所示?？梢杂脠D解法、計算法或旋轉法求得垂直度誤差。 圖解法求垂直度誤差圖解法求垂直度誤差如左圖。如左圖。 f=3.83um (P144有誤有誤)問問4：若用計算法、旋轉：若用計算法、旋轉法，如何處理數(shù)據？法，如何處理數(shù)據？如圖如圖5-465-46所示。所示。圖圖5-46 準直儀法測量垂直度誤差準直儀法測量垂直度誤差3 3、準直儀法：、準直儀法：問問5：用自準直儀如何：用自準直儀如何測量工作面測量工作面B ？答：加五角棱鏡將光線答：加五角棱鏡將光線折轉折轉90度測量工作面度測量工作面B ？（二）、面與線之間的垂直度測量（

9、二）、面與線之間的垂直度測量問問6：如何測量垂直度？：如何測量垂直度？圖圖5-47 面對線垂直度測量面對線垂直度測量 v如圖如圖5-475-47，測量中所用導向塊，測量中所用導向塊的下端面應與孔的軸線間有足的下端面應與孔的軸線間有足夠精度的垂直度要求，孔與軸夠精度的垂直度要求，孔與軸的配合也不應松動。的配合也不應松動。v對對帶孔軸線的基準軸線帶孔軸線的基準軸線，可用，可用心軸心軸體現(xiàn)，采用如圖體現(xiàn)，采用如圖5-485-48（P144P144）所示的方法測量。借）所示的方法測量。借助于精密的直角座將心軸調整助于精密的直角座將心軸調整到與平臺垂直，然用指示器測到與平臺垂直，然用指示器測量整個被測表

10、面。量整個被測表面。（二）、面與線之間的垂直度測量（二）、面與線之間的垂直度測量基準軸線：基準軸線：用導向塊或心軸模擬；用導向塊或心軸模擬；測量基準：測量基準：平板，垂直于基準軸線。平板，垂直于基準軸線。導向塊（導向塊（有何要求有何要求）垂直度測量轉化為被測平面相對垂直度測量轉化為被測平面相對測量平板的平行度測量測量平板的平行度測量 。如何測量垂直度？如何測量垂直度？（三）、線與線之間的垂直度測量（三）、線與線之間的垂直度測量v線與線之間的垂直度最常見的是軸線之間的垂直度。為測量線與線之間的垂直度最常見的是軸線之間的垂直度。為測量方便，可將基準和被測軸線方便，可將基準和被測軸線都用心軸來體現(xiàn)都

11、用心軸來體現(xiàn)，并將體現(xiàn)被測，并將體現(xiàn)被測要素的心軸安置到與測量基準成平行的位置，這就是要素的心軸安置到與測量基準成平行的位置，這就是把垂直把垂直度的測量轉化為平行度的測量度的測量轉化為平行度的測量。 傾斜度傾斜度 （一）v當兩要素在當兩要素在090之間的之間的某一角度時，用傾斜度要求某一角度時，用傾斜度要求時，傾斜度公差帶是距離為時，傾斜度公差帶是距離為公差值公差值t，且與基準平面，且與基準平面(或直或直線、軸線線、軸線)成理論正確角度的成理論正確角度的兩平行平面兩平行平面(或直線或直線) 之間的區(qū)之間的區(qū)域。域。 傾斜度（二）傾斜度（二）v當給定任意方向時，當給定任意方向時，傾斜度公傾斜度公差帶是