直線度測量光學準直法

利用光學準直望遠系統(tǒng)測量直線度誤差。準直望遠系統(tǒng)由準直光管和望遠鏡組成。由光源發(fā)出的光經(jīng)十字分劃板1和物鏡1后,以平行光射出,再經(jīng)望遠鏡中的物鏡2后會聚在位于其焦平面上的十字分劃板2上，通過目鏡讀數(shù)。如將望遠鏡和準直光管置于被測表面（例如導軌）上,當移動準直光管時,若其射出的十字線影像與分劃板2的十字線重合,則表示直線度好;如有偏離,則表示準直光管的光軸相對望遠鏡的光軸傾斜了一個角度□ 。將各個位置的偏離值經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后即可得到直線度誤差。應(yīng)用光學準直原理測量直線度誤差的量儀稱為準直望遠鏡。它的準直光管內(nèi)還裝有同心圓分劃板。望遠鏡內(nèi)還裝有內(nèi)調(diào)焦透鏡組和用于讀數(shù)系統(tǒng)的平行平板玻璃等。利用內(nèi)調(diào)焦透鏡組重新調(diào)焦可使同心圓分劃板上的同心圓刻線成像在分劃板 2上。這樣，就可以測量兩光軸的偏移□(也有利用靶鏡代替準直光管測量的)。這種準直望遠鏡也可用于測量大型機器（如汽輪機）上的各支承孔的同軸度誤差。

光學自準直法 用自準直儀測量。將被測全長分成若干段,測出各段的傾斜角。通過作圖或計算求出直線度。

常用直尺、平尺等以光隙法和指示表法(見量規(guī))等進行測量。也可使用直線度測量儀。直線度測量儀是一種利用直尺、以指示表法測量直線度誤差的長度測量工具。它以石英平尺的測量面作為已知平面與被測直線比較，通過電學式長度傳感器、相應(yīng)的電子部分和記錄儀等把被測截面的輪廓形狀記錄下來，或打印出直線度誤差。

利用液體自動保持水平或重物自動保持鉛直的重力現(xiàn)象測量直線度。常用的量儀是水平儀，也有利用液體的水平面作為測量面與被測面比較來測量直線度誤差的。

利用鋼絲和激光束等測量直線度。利用鋼絲測量車床導軌的直線度誤差時，移動溜板，可從安裝在溜板上的讀數(shù)顯微鏡中讀出導軌各點偏離鋼絲的數(shù)值。利用激光束測量直線度誤差時，激光束相當于鋼絲，四象限光電傳感器和指示表相當于讀數(shù)顯微鏡，沿被測導軌移動滑塊，若四象限光電傳感器中的 4個光電池所接收的光強信號相等，表示導軌直線度好；否則表示存在誤差。誤差大小可以直接從指示表中讀出。利用激光束測量直線度誤差的測量工具稱為激光準直儀。

此外，還可以利用平晶、激光干涉儀及其直線度測量附件測量直線度誤差，測量精確度很高。后者的測量精確度可達0.4微米/1000毫米。

很多機床廠都用激光干涉儀來測直線度，平面度，垂直度等等。2100433B

直線度檢測原則

直線度誤差的檢測一般可采用“與理想要素比較原則”、“測量特征原則”、和“控制實段邊介原則”。其中“與理想要素比較原則”應(yīng)用最多。這時理想直線采用以下兩種形式來體現(xiàn)。

(1)實物形式體現(xiàn)理想直線，可采用平尺、刀口尺（樣板直齒）、精密平板和拉緊鋼絲等來體現(xiàn)理想直線。

(2)自然物理形式體現(xiàn)理想直線

①利用光學原理制成的準直儀類儀器和各種干涉儀。

②利用水平物理|生質(zhì)構(gòu)成的水平儀類儀器(框式水平儀、全像水平儀、電子水平儀等)。

直線度基本檢測方法

1．光隙法

利用光隙法測量直線度誤差時，是用樣板直尺(刀口尺)等來體現(xiàn)“理想直線”與被測實際直線相接觸，以它們之間透光縫隙的大小來判斷直線度誤差。

刀口尺與被測實際直線接觸后并調(diào)至相對位置符合最小條件，再與標準光隙的大小對比來判斷直線誤差。

這種方法可測量較小的高精度零件的直線度誤差。標準光隙如圖2所示，它由量塊、刀口尺和平晶組合而成。標準光隙的大小借助于光線通過狹縫時，呈現(xiàn)不同顏色的光素來鑒別。一般來說，當間隙>2．5μm時，呈白色；間隙為1．25～1．75μm時，呈紅色；間隙約為0．8 μm時，呈藍色；間隙<0．5μm時，則不透光。當間隙大于30μm時，可用塞尺來測量。

2．打表法

采用這種方法測量時，常以精密平板來體現(xiàn)理想直線，如圖3所示，在精密平板上連續(xù)地或定距間斷地移動指示表表座，由指示表讀出被測件相對平板的直線度誤差。

所用平板的平面度誤差和指示表的示值誤差之和不大于被測件直線度公差要求的1/3~1/5。

圖3（a）適于測量尺寸不大的零件；(b)適用于與標準件相比較的測量。(c)、(d)適用于軸類零件的測量；(e)適用于測量錐形零件；(f)適用于較大或較重的零件的測量。

3．節(jié)距法

節(jié)距法又稱跨距法，是用橋板將被測面進行分段測量的一種方法，主要用來測量精度要求較高而待測直線尺寸又較長的研磨或刮研表面。如各種長窄軌面。

水平儀法

用水平儀測量是以自然水平面作為測量基準，根據(jù)液體中氣泡總是向高處移動的原理，由水平儀中氣泡移動的格數(shù)來反映被測直線斜率的變化．如圖4所示。

測量時應(yīng)先將被測零件的位置調(diào)至大致水平，以便水平儀在被測實際線的兩端上都能得到讀數(shù)。然后把水平儀1安放在跨距適當?shù)臉虬?上，再把橋板置于被測要素3的一端。按橋板的跨距依次逐段移動橋板至另一端為止，同時紀錄各測點的讀數(shù)。水平儀，匕各段位置的讀數(shù)，都是以該段前點的水平儀位置為參數(shù)基準，將各測點的讀數(shù)(格值)經(jīng)數(shù)據(jù)處理即可獲得以“格”為單位的誤差值。

若測量時使用的是分度值為0．02/1000的水平儀，實測時橋板節(jié)距長為L，水平儀讀數(shù)為a格，則以格為單位的直線的直線度誤差值換算為線值表示的直線度誤差f，按比例折算為：

f=L/1000 X 0．02×a(mm)

式中：L——測量節(jié)距，單位為mm。

a——以“格”為單位的測量結(jié)果。

測量范圍：1000mm；測量面垂直度誤差：1.0μm/1000mm；測量面直線度誤差：(0.5 L/200) μm。

形狀公差是指單一提?。▽嶋H）要素形狀的允許變動量。而直線度屬于形狀公差中的一種。直線度公差指單一實際直線允許的變動全量。用于控制平面或空間直線的形狀誤差，其公差帶根據(jù)不同的情況有幾種不同的形式。