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直线度组合测量仪的设计与应用

2011-05-12  来源:中国金属加工在线  单位:淄博技师  作者: 陈博范马华霞
内容摘要:在机械设备装配与维修实践教学中,导轨直线度是一项重要测量项目,我们常用测量仪器是水平仪。对于框式水平仪使用方便,但测量读数范围很窄,对于精度较差的导轨就无法读数测量,因此框式水平仪多用于机床水平找正。合象水平仪虽然测量读数范围大,但不方便用于机床水平找正,而且成本比较高。针对以上问题,我们在教学过程中对测量仪器不断分析研究和改进,现研究成功直线度组合测量仪,具体结构及应用见下述。

  在机械设备装配与维修实践教学中,导轨直线度是一项重要测量项目,我们常用测量仪器是水平仪。对于框式水平仪使用方便,但测量读数范围很窄,对于精度较差的导轨就无法读数测量,因此框式水平仪多用于机床水平找正。合象水平仪虽然测量读数范围大,但不方便用于机床水平找正,而且成本比较高。针对以上问题,我们在教学过程中对测量仪器不断分析研究和改进,现研究成功直线度组合测量仪,具体结构及应用见下述。

  1.组合测量仪结构

  组合测量仪的结构如图1所示

  2.组合测量仪使用方法

  ⑴该测量仪器首先将固定楔块13、可调楔块14和条形平尺1根据导轨长度分段用圆柱销定位并联接,将框式水平仪7安放在条形平尺1上,保证其底面与条形平尺1上表面均匀接触,并用螺钉8固定,两指示表4通过夹子9及圆柱销3固定在固定楔块13上,此时两指示表4的中心距与分段长相适应(分段长可为400mm、350mm、300mm和250mm)。

  ⑵将组合测量仪放在平板上,通过调节螺钉12使条形平尺1的上表面与固定楔块13的下表面保持平行,此时将指示表调整到使其有0.3mm左右的初始读数后再调整到零位。

  ⑶将组合测量仪直接安放于机床导轨上,固定楔块13下表面与导轨表面接触。按照测量时前脚压后脚的原则,逐次在每一分段上测量。注意每一次测量时左端可调楔块14的位置均不动,即左端指示表4的读数总为零,通过调节右端调节螺钉12使可调楔块14移动,并带动条形平尺1上下移动,最终使框式水平仪1气泡居中,此时指示表4两端读数差值即为每一分段的直线度误差值(每一分段读数区分正负值)。

  ⑷导轨直线度误差值确定。举例说明,

  设导轨长度为1500mm,用组合测量仪(使用指示表)分6段进行测量,测得的读数值依次为+0.15mm、+0.10mm、+0.20mm、0mm、-0.13mm、-0.20mm。则求解该导轨直线度误差值的方法见下述。

  方法一 : 用图解分析法求导轨直线度误差。按读数值作误差曲线图。如图2所示。

  以两端点连线法评定误差值。作出两端点连线,故直线度误差X可直接得到

  X=L-x1=0.45-0.12×3/6=0.39(mm)

  方法二:用计算分析法求导轨直线度误差。记录各段读数为:+0.15mm,+0.10mm,+0.20mm,0mm,-0.13mm,-0.20mm。

  计算各段读数代数和的平均值:

  N=(+0.15+0.10+0.20+0-0.13-0.20)/6=0.02(mm)

  各段读数减平均值0.02,得

  +0.13,+0.08,+0.18,-0.02,-0.15,-0.22

  累加,得各段端点坐标值:

  +0.13,+0.08,+0.18,-0.02,-0.15,-0.22

  ↗↘  ↗↘  ↗↘  ↗↘  ↗↘  ↗↘

  0  +0.13  +0.21  +0.39  +0.37  +0.22   0

  直线度误差X可直接得到:

  X=Xmax-Xmin=+0.39-0=0.39(mm)

  3.结语

  该组合测量仪器是机械设备精度测量中的一个重大突破,其大大超出框式水平仪的测量范围;采用指示表可大大提高其测量精度,并且能够直接从指示表读取每一分段的误差值;能够在各不同长度导轨合理分段测量。现在学院教学及校企单位的机床维修中已广泛使用。

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