《垂直度误差测量》PPT课件.ppt

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1、5-55-5垂直度垂直度误差差测量量 主要内容：主要内容：1、垂直度、垂直度误误差基本概念差基本概念 2、垂直度、垂直度误误差差测测量方法量方法 测测量基准：量基准：测测量方法：量方法：面面对对面、面、线对线对面面 面面对线对线、线对线线对线。一垂直度误差基本概念：一垂直度误差基本概念：1 1垂直度垂直度误差：差：属定向属定向误差差被被测实际要素相要素相对于于基准要素垂直的基准要素垂直的理想要素的理想要素的变动量。量。v2 2特征：特征：被被测要素的理想要素的方位要素的理想要素的方位应与基准垂直与基准垂直v3 3误差差值：是与基准保持垂直的定向最小区域的是与基准保持垂直的定向最小区域的宽度或直

2、径来表示。度或直径来表示。v4 4类型：型：按按线、面两、面两类几何要素的垂直关系，有四种几何要素的垂直关系，有四种类型，既型，既面面对面面面面对线线对面面线对线v当当两两要要素素互互相相垂垂直直时时，用用垂垂直直度度公公差差来来控控制制被被测测要要素素对对基基准准的的方方向向误误差差。当当给给定定一一个个方方向向上上的的垂垂直直度度要要求求时时，垂垂直直度度公公差差带带是是距距离离为为公公差差值值t，且且垂垂直直于于基基准准平平面面（或或直直径径、轴轴线线）的的两平行平面（或直线）之间的区域。两平行平面（或直线）之间的区域。v当当给给定定任任意意方方向向时时，平平行行度度公公差差带带是是直直

3、径径为为公公差差值值t，且且垂垂直直于于基基准准平平面面的的圆圆柱柱面面内内的的区区域域。如如图图所所示示,d孔孔轴轴线线必必须须位位于于直直径径公公差差值值，且且平平行行于于基基准平面的圆柱面内。准平面的圆柱面内。v垂直基准：垂直基准：用直角尺模用直角尺模拟基准平面，并基准平面，并转化，化，使垂直度使垂直度误差的差的测量量变为类似似于平行度于平行度误差的差的测量。量。v测量基准：量基准：平板平板v测量：量：测量前将被量前将被测面面调整到与平板整到与平板基本平行，按所布基本平行，按所布测点点记录读数，数，然后通然后通过数据数据处理得到理得到评定定结果。果。图图5-44 面对面垂直度测量面对面垂

4、直度测量 二、测量方法：二、测量方法：（一）、面与面之（一）、面与面之间的垂直度的垂直度测量量、指示表法：、指示表法：图5-445-44是是测量面与面垂直度量面与面垂直度误差的一种常用方法。差的一种常用方法。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数据数据处理：理：采用坐采用坐标旋旋转法求解垂直度法求解垂直度误差：如差：如图5-455-45。设转轴0-00-0的位置放在方框所列数据中最下列，取的位置放在方框所列数据中最下列，取单位旋位旋转量量为1 1以使两个最高

5、点之以使两个最高点之值变为等高，等高，变换过程和程和结果果见方框所示。方框所示。从从图5-455-45中可看出，最高两点等中可看出，最高两点等值为1212，最低点，最低点为2 2，且三点投影到基准面上，且三点投影到基准面上满足高低相足高低相间的要求，故垂直的要求，故垂直度度误差差f=12f=12(2)2)m=m=1414 m m。图图5-45 数据处理数据处理 对于狭于狭长大型零件，常用自准直大型零件，常用自准直仪或水平或水平仪对基准基准要素和要素和被被测要素同要素同时进行行分段分段测量量，然后将数，然后将数据据经过处理，就可理，就可获得垂直度得垂直度误差。如差。如图所示。所示。图图 A 被测

6、工件图被测工件图被测工件：被测工件：狭狭长大型零大型零件（如件（如图，设尺寸尺寸为3000*1500*1003000*1500*100），或），或机床、三坐机床、三坐标测量机等量机等的的导轨2、水平、水平仪法：法：问问2：可选测量仪器有可选测量仪器有:指示指示表、直角尺、水平仪、准直表、直角尺、水平仪、准直仪、平晶，选哪个仪器？仪、平晶，选哪个仪器？问问1：如何测量垂直度？：如何测量垂直度？图图B：水平仪法测量垂直度误差：水平仪法测量垂直度误差问问3：如何处理数据：如何处理数据A A表面测点序号表面测点序号xixi0 01 12 23 34 45 5偏差值偏差值yiyi（um）0 00.50.

7、5-0.5-0.51.01.00.50.50 0B B表面测点序号表面测点序号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例例对大型工件的大型工件的导轨垂直度垂直度误差的差的测量，得到的数据如下量，得到的数据如下表所示。可以用表所示。可以用图解法、解法、计算法或旋算法或旋转法求得垂直度法求得垂直度误差。差。图解法求垂直度解法求垂直度误差差如左如左图。f=um (P144有有误)问问4：若用计算法、旋转：若用计算法、旋转法，如何处理数据？法，如何处理数据？如如图5-465-46所示。所示。图图5-46

8、 准直仪法测量垂直度误差准直仪法测量垂直度误差3 3、准直、准直仪法：法：问问5：用自准直仪如何：用自准直仪如何测量工作面测量工作面B？答：加五角棱镜将光线答：加五角棱镜将光线折转折转90度测量工作面度测量工作面B？（二）、面与线之间的垂直度测量（二）、面与线之间的垂直度测量问问6：如何测量垂直度？：如何测量垂直度？图图5-47 面对线垂直度测量面对线垂直度测量 v如如图5-475-47，测量中所用量中所用导向向块的下端面的下端面应与孔的与孔的轴线间有足有足够精度的垂直度要求，孔与精度的垂直度要求，孔与轴的配合也不的配合也不应松松动。v对带孔孔轴线的基准的基准轴线，可用，可用心心轴体体现，采用

9、如，采用如图5-5-4848（P144P144）所示的方法）所示的方法测量。量。借助于精密的直角座将心借助于精密的直角座将心轴调整到与平台垂直，然用指示器整到与平台垂直，然用指示器测量整个被量整个被测表面。表面。（二）、面与（二）、面与线之之间的垂直度的垂直度测量量基准基准轴线：用用导向向块或心或心轴模模拟；测量基准：量基准：平板，垂直于基准平板，垂直于基准轴线。导向块（导向块（有何要求有何要求）垂直度测量转化为被测平面相对垂直度测量转化为被测平面相对测量平板的平行度测量测量平板的平行度测量。如何测量垂直度？如何测量垂直度？（三）、线与线之间的垂直度测量（三）、线与线之间的垂直度测量v线与与线

10、之之间的垂直度最常的垂直度最常见的是的是轴线之之间的垂直度。的垂直度。为测量量方便，可将基准和被方便，可将基准和被测轴线都用心都用心轴来体来体现，并将体，并将体现被被测要素的心要素的心轴安置到与安置到与测量基准成平行的位置，量基准成平行的位置，这就是就是把垂直把垂直度的度的测量量转化化为平行度的平行度的测量量。倾斜度倾斜度（一）v当两要素在当两要素在090之间的某一之间的某一角度时，用倾斜度要求时，倾角度时，用倾斜度要求时，倾斜度公差带是距离为公差值斜度公差带是距离为公差值t，且与基准平面，且与基准平面(或直线、轴或直线、轴线线)成理论正确角度的两平行成理论正确角度的两平行平面平面(或直线或直线)之间的区域。之间的区域。倾斜度（二）倾斜度（二）v当当给给定定任任意意方方向向时时，倾倾斜斜度度公公差差带带是是直直径径为为公公差差值值t，且且与与基基准准平平面面成成理理论论正正确确角角度度的的圆圆柱柱面面内内的的区区域域。如如图图所所示示，D孔孔轴轴线线必必须须位位于于直直径径公公差差值值，且且与与A基基准准平平面面成成45角角，平平行行于于B基基准准平面的圆柱面内。平面的圆柱面内。