机床导轨直线度的测量方法课件.ppt
方框式水平仪测量CA6140车床导轨直线度误差,二、CA6140车床结构,主要内容,三、机床导轨直线度及测量仪器,一、发放工作任务单,五、直线度误差测量步骤与方法,四、机床导轨直线度的测量仪器主要特点及应用,六、总结本课题,一、发放工作任务单,1、CA6140车床基本结构,CA6140型卧式车床属通用的中型车床。其外型如图所示。,二、CA6140车床结构,CA6140车床外形图,进给箱,2、CA6140车床型号解释,床身上最大回转直径为400mm的卧式车床的型号为：,C 61 40,类代号：车床类 组、系代号：卧式车床 主参数：400mm,三、机床导轨直线度及测量仪器,机床导轨直线度误差是被测导轨实际线对其理想直线的变动量对给定平面内导轨直线度误差。,1、机床导轨直线度误差定义,（1）导轨的直线度误差的表现形式,、导轨在水平面内的直线度（弯曲）、导轨在垂直面内的直线度（弯曲）,（2）导轨直线度误差对加工精度的影响,导轨直线度误差对不同的加工方法和加工对象，都会产生不同的加工误差。在分析导轨直线度误差对加工精度的影响时，主要应考虑导轨直线度误差引起刀具与工件误差敏感方向的相对位移。,（3）影响导轨直线度误差的因素,影响导轨导向精度的因素有制造、安装、磨损以及使用过程中的受力、受热等方面的原因。,（4）提高导轨直线度误差的措施,、机床制造时应从结构、材料、润滑、防护装置等方面采取措施以提高导轨精度；、机床安装时，应校正好水平和保证地基质量；、使用时，要注意调整导轨配合间隙、同时保证良好的润滑和维护。,2、机床导轨直线度的测量仪器,导轨直线度的测量仪器常有3种：（1）、水平仪；（2）、自准直仪；（3）、激光干涉仪。,水平仪类型,方框式水平仪,电子水平仪,合像水平仪,自准直仪类型,光学自准直仪,读数系统不同,数字自准直仪,激光干涉仪类型,单频激光干涉仪,激光干涉仪,双频激光干涉仪,FEANOR SCALER单频激光干涉仪,ZLM700双频激光干涉仪,四、机床导轨直线度的测量仪器主要特点及应用,水平仪测量法：操作简单，使用方便，成本低廉；精度较低（20um/m）数据采集和整理较难，测量水平面内直线度困难。主要 应用测量较短导轨垂直面直线度。,自准直仪测量法：精度比水平仪测量法高，但不易达到很高精度（5um/m）测量范围越大，偏差越大。主要应用中等长度导轨直线度 测量。,激光干涉仪测量法：测量距离大，测量速度快（0.4um/m），测量精度高，可 连续测量和采 用微型计算机进行数据处理，显示和打印，抗干扰能力强价格昂贵。主要应用很高精度要求导轨测量。,五、直线度误差测量步骤与方法,第一步,第二步,第三步,第四步,选择合适精度的水平仪、合适步距的专用桥架。,将水平仪调零放在专用桥架上，把专用桥架放在被测导轨的一端开始进行测量。,记录下相应段的水平仪气泡移动的格数，并按其正负记录下来，然后进行误差值换算数据处理,根据所测点数据做误差曲线图，使用最小包容平行线法即可求出其直线度误差,水平仪测量测量步骤,框式水平仪,图：1框架 2主水准器 3调整水准器,框式水平仪态万的结构:框式水平仪由正方形框架1、主水准器2和调整水准器3组成，见下图。框架的测量面上有V形槽，以便在圆柱面或三角形导轨上进行测量。水准器是一个封闭的玻璃管，管内装有酒精或乙醚，并有一定长度的气泡。,实物图,当水平仪处于水平位置时，水泡的位置如图：,水泡,零线（基准线）,框式水平仪的工作原理,每误差一格所产生的角度误差为4，所以 1000tg4 0.01940.02mm所以该水平仪的精度 i=0.021000,零线,水平仪,水泡,测量面,水平面,框式水平仪的读法,1、绝对读数法：直接读出气泡偏离零线的格数，我们习惯气泡向右方偏离为正（+），想左方偏离为负（）。如先图：,该位置读数为:,该位置读数为：,+2格,3格,2、平均值读法：以两长刻线为基准向同一方向分别读出气泡停止的格数，两数相加除以2，既为其读数。仍然我们习惯气泡向右方偏离为“+”，想左方偏离为“-”。如下图的读数为：,该位置读数为：,该位置读数为：,-2.5格,+1.5格,水平仪测量导轨垂直平面内直线度的方法,1、将导轨分为若干断，其长度应与水平仪长度相适应。然后从左向右，依次首尾相连逐段测量导轨，按上面水平仪的读法进行读数，逐一进行记录。,2、将记录的数据，逐点累积绘制出导轨在垂直平面内的直线度误差。然后计算出误差格数n,公式：=n i L其中为直线度误差，i 为水平仪的精度，L为测量的长度。,例题：长为1600mm的导轨，用精度为0.02/1000的框式水平仪测量导轨在铅垂平面内的直线度误差。水平仪垫铁长为200mm，分为8段测量。用绝对读数法，每段读数依次为：+1、+1、+2、0、-1、-1、0、-0.5。（1）、绘制导轨的直线度误差曲线；（2）求出导轨的直线度误差值。,例题：长为1600mm的导轨，用精度为0.02/1000的框式水平仪测量导轨在铅垂平面内的直线度误差。水平仪垫铁长为200mm，分为8段测量。用绝对读数法，每段读数依次为：+1、+1、+2、0、-1、-1、0、-0.5。（1）、绘制导轨的直线度误差曲线；（2）求出导轨的直线度误差值。,解：1、先绘制如下的方框,然后按所测量的误差格数进行逐一进行累加，0200误差为+1 格，如下图：,00 00mm误差为+1格，按下图绘制：,400600mm误差为+2格，按下图绘制：,600800mm误差为0格，按下图绘制：,8001000mm误差为-1格，按下图绘制：,10001200mm误差为-1格，按下图绘制：,12001400mm误差为0格，按下图绘制：,14001600mm误差为-0.5格，按下图绘制：,绘制的过程演示,+1,+2,+1,0,-1,-1,0,-0.5,误差读数依次为：+1、+1、+2、0、-1、-1、0、-0.5,在曲线图的首尾点进行连直线，如下图：,采用首尾法连线进行误差计算,从曲线图中找出曲线上到首尾连线距离最大的点，该图明显看出在600mm处的B点 距离首尾连 线的距离最大既如图中的AB AB 即 n 为该导轨的最大误差格数。,A,B,n,误差格数n和直线度误差的计算方法：,OBE OCD，根据相似三角形的性质，可以求出BE的长度。BE/CD=OE/OD，所以：BE=CDOE/OD=1.538=0.56格，既：n=AB=AE BE=4 0.56=3.44格，直线度误差值为：=n i L=3.44 0.021000 200=0.014mm,A,B,n,E,C,D,O,六、总结本课题,1、总结小组本次任务是否达到学习目标？2、小组的建议是什么？3、小组的评分是多少？,谢谢大家！,
