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电子水平仪测量机床导轨直线度的方法

在出产加工中,机床导轨直线度差错直接影响到零件的加工质量。导轨是机床上断定机床各部件相对方位联系的基准,一起也是全部机床运动的基准。以车床为例,导轨的精度请求首要有以下三个方面:在水平面内的直线度;在笔直面内的直线度;前后导轨的平行度。卧式车床导轨在水平面内的直线度差错将直接反映在被加工工件外表加工差错的敏感方向(法线方向)上,对加工精度的影响最大。卧式车床导轨在笔直面内的直线度差错可导致被加工工件的形状差错和尺度差错。经过对导轨直线度精确的丈量,并进行精确的数据处理和精确的导轨修磨,可有效地进步机床的加工精度。

1 直线度的丈量原理

直线度的丈量办法有许多,比方直尺法、准直法、重力法和直线法等。但机床导轨一般较长,难以用平尺等作为基准进行查验。一般关于大型工件直线度、平面度的检查常常用到方框(气泡)水平仪和电子式水平仪。气泡水平仪法操作简略、运用便利、本钱较低。可是,一般气泡水平仪的分度值为0.02mm/m,丈量精度较低,而且简略损坏,丈量倾角规模有限。一起,气泡水平仪水准泡中气泡的长度随温度改动而改动,冬长夏短,一般冬夏长度相差3—4格。为了战胜气温在短时间内的急剧动摇对读数的影响,一般能够采纳双向读数法,但这对疾速读数和数据处理形成了妨碍。

电子式水平仪是用于高精度丈量的测验仪器,如nc车床、铣床、切削加工机床等设备的床面,其测验精度和灵敏度十分高。电子水平仪的首要原理有电感式和电容式等两种。电感式电子水平仪的原理是当水平仪的基座因待测工件歪斜而歪斜时,其内部摆锤因移动所形成感应线圈的电压改动。电容式水平仪的丈量原理是选用一个圆形摆锤自在悬挂,摆锤受地心重力的影响并请求悬浮于无冲突状况。在摆锤的两头设有电极,当空隙一样的时侯电容量是持平,当水平仪遭到待测工件的影响形成两头空隙不一样间隔改动即产生电容不一样,形成了视点的区别。

2 电子水平仪丈量导轨直线度的办法

为解决传统方框(气泡)水平仪在直线度丈量上的缺乏,在实践的出产中选用电子水平仪丈量导轨直线度差错及数据处理。这篇文章在进行导轨直线度丈量时选用瑞士Wyler公司出产的高精度数显电子水平仪,该水平仪体积细巧,操作便利,读数简略便利,且丈量精度较高,分度值可到达0.001mm/m,特别适用于小视点丈量、平面度丈量、笔直度丈量,机床几许差错丈量等。丈量的读数可在电子显现屏上直接读取,不存在丈量读数差错,而且还供给了rs485通信接口,可与核算机直接进行数据通信完成对丈量数据的主动收集和处理。

运用数显式电子水平仪逐档丈量导轨的直线度,步距l有150mm, 180mm,200mm等。榜首档0-l,第二档l-2l;并逐档将读数记载下来。但取数后,进行核算或作坐标图时,各类专业书上所选用的办法差别较大,常用的为作图法和核算法。

例:如图1所示,用分度值0.001mm/m的电子水平仪丈量1200毫米长导轨,各点读数如表1所示,用图解法求导轨直线度差错。


作图法求直线度差错:

由于水平仪的作业原理,每一个读数都实践代表了该段步距的斜率。又由于是接连丈量,所以后一段的起点即为前一段的结尾,将各测点的读数值逐点累积标在直角坐标系上,衔接各坐标点成一折线,这实践上即是被测直线的数学模型线。得到图表1中下方的波形图,按最小条件(纵坐标间隔最小)作两条平行线,如图1中线条1、2,将数学模型线彻底夹住,此对平行线间的区域即为最小包容区域,两条平行线之间的纵向间隔,即是直线度差错值)。


得直线度差错值为:

式中 l---步距;

i---水平仪分度值;

h---maximum error。

如机修现场运用或一般检验运用,还可用首尾两点连线法近似地鉴定直线度差错。如图1所示,用一条直线(线条3)将画出的折线首位两点衔接起来,以此线作为鉴定基准线,找出两侧折线到此直线的最大纵向间隔,两者之和可作为被测直线直线的直线度差错值。这一办法并不契合最小条件,因此评出的差错值偏大,不能真实反映被测要素的真实情况,但胜在办法简略,对比直观,处理较快,而且不会发生误收,所以仍为实用的办法。

作图法的长处是图形直观,不需要较大的核算量。但作图有必要精确,得到的最小包容区域一般受作图差错影响。而且每检查一次,就有必要从头作图一次,功率较低。

3 数显式电子水平仪读数前留意关键

(1)进行零点设计之前,要等候仪器和环境温度、工件的温度共同。而且仪器开机最少一分钟以上;

(2)将水平仪放置在水平的平板上(如车间用检查平板);

(3)在平板上精确标记水平仪底座方位;

(4)将仪器的显现值设置为零;

(5)仪器在平板上旋转180度,底座方位坚持不变,读取仪器显现值,记载并得出其1/2成果值;

(6)将仪器的显现值调整到1/2成果值;

(7)然后,再次将仪器旋转180度,其显现数值应当不变而符号相反。如果不是,重复以上过程。

选用电子水平仪丈量导轨直线度相对比其它丈量办法操作便利,读数简略便利,且丈量精度较高,契合国家检定规程请求的差错规模,能近一步进步作业质量和作业功率。一起,运用电子水平仪可与核算机直接进行数据通信然后完成对丈量数据的主动收集和处理,便利运用核算机运用核算机鉴定直线度差错,战胜了手作业图鉴定直线度差错的繁琐、粗糙性以及核算法的不可观性,然后使得到的直线度差错成果更敏捷、精确


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