精密测量理论与技术基础第7章-长度量测量课件3.ppt

1、第四节 形位误差测量一、形位误差基本概念 1.定义 2.评定步骤 二、直线度误差三、圆度误差四、同轴度误差基本概念基本概念形位误差：形位误差：被测实际被测实际要素与要素与理想理想要素的变动量要素的变动量 形状误差 指零件上的点、线、面等几何要素在加工时可能产生的几何形状上的误差。位置误差 指零件上的结构要素在加工时可能产生的相对位置上的误差。直线度 平面度圆 度 圆柱度线轮廓度 面轮廓度平行度 垂直度倾斜度 同轴度对称度 位置度圆跳动 全跳动被测实际要素体现方法被测实际要素体现方法 轮廓轮廓要素：大多用有限测量数据表征的测得要素来替代。要素：大多用有限测量数据表征的测得要素来替代。中心中心要素

2、：可通过测量相应的轮廓要素计算求得；或者用要素：可通过测量相应的轮廓要素计算求得；或者用 心轴、定位块等实物来模拟体现。心轴、定位块等实物来模拟体现。基准要素的体现方法基准要素的体现方法模拟模拟法：用形状精度足够高的检测工具上法：用形状精度足够高的检测工具上的要素代替基准要素。的要素代替基准要素。分析分析法：对实际基准要素进行测量，然后法：对实际基准要素进行测量，然后按最小条件判别准则确定基准要素的方向按最小条件判别准则确定基准要素的方向和位置。和位置。形位误差测量步骤形位误差测量步骤选择测量方法和仪器选择测量方法和仪器测量及数据处理测量及数据处理（统一坐标值）（统一坐标值）形位误差评定形位误

3、差评定(评定原则评定原则:最小条件最小条件)第四节 形位误差测量一、形位误差基本概念 1.定义 2.测量步骤 二、直线度误差三、圆度误差四、同轴度误差直线度误差(Straightness Error)包容实际线且距离为最小的两平行线之间的距离为直线度误差。最小条件评定法则是：包容线与实际线至少成“高、低、高”或“低、高、低”相间三点接触形式之一。即一条包容线与实际线至少有一个切点，另一条包容线至少有两个切点，且两条线的切点相间。1.给定平面内的直线度误差直线度误差(Straightness Error)包容实际线且距离为最小的两平行面之间的距离为直线度误差。最小条件评定法则是：包容面沿主方向（

4、长度方向）上与实际线至少成“高、低、高”或“低、高、低”相间三点接触形式之一。即一个包容面与实际线至少有一个切点，另一个包容面至少有两个切点，且两条线的切点相间。2.给定方向上的直线度误差直线度误差(Straightness Error)包容实际线且直径为最小的圆柱面的直径为直线度误差。最小条件评定法则是：包容圆柱面与实际线至少有三点接触，这三个接触点必须在包容圆柱的同一轴截面内，且按轴向顺序相间分布。3.任意方向上的直线度误差直线度误差测量方法1、直接测量采用模拟法建立基准直线，直接测得被采用模拟法建立基准直线，直接测得被测点到基准直线的距离（拉紧的钢丝、测点到基准直线的距离（拉紧的钢丝、准

5、直光线）准直光线）坐标测量机直接测得采样点的坐标坐标测量机直接测得采样点的坐标直线度误差测量方法 Laser 1/4 Wave Plate 2 1 3 4 5 6 x y A B L f1 f2 f1f1 f2f2 L 2sin42sin42sin0NfdtLABt21fff电感式电子水平仪电感式电子水平仪水平仪测量直线度误差2、间接测量需经数据处理求得统一坐标值。需经数据处理求得统一坐标值。小角度测量仪：自准直仪和水平仪小角度测量仪：自准直仪和水平仪水平仪测量直线度误差 l 2 3 4 5 Bridge Board Lever Meter 1 0 0.005 cl110.005iiikkkk

6、ycl直线度误差评定 1 1、最小条件法、最小条件法 包容实际线且距离为最小的两平行线之间的距离为直包容实际线且距离为最小的两平行线之间的距离为直线度误差。最小条件评定法则是：包容线与实际线至少线度误差。最小条件评定法则是：包容线与实际线至少成成“高、低、高高、低、高”或或“低、高、低低、高、低”相间三点接触形式相间三点接触形式之一。即一条包容线与实际线至少有一个切点，另一条之一。即一条包容线与实际线至少有一个切点，另一条包容线至少有两个切点，且两条线的切点相间。包容线至少有两个切点，且两条线的切点相间。直线度误差评定理想直线minmaxdd 2 2、端点连线法、端点连线法 常用两端点连线作为

7、理想直线，沿两端点连线的方向作常用两端点连线作为理想直线，沿两端点连线的方向作被测实际线的最小包容区域，取该区域的宽度或直径作为被测实际线的最小包容区域，取该区域的宽度或直径作为直线度误差值直线度误差值 按端点连线法求出的直线度误差值大于或等于（实际线按端点连线法求出的直线度误差值大于或等于（实际线位于端点连线的一侧时）按最小条件法评定的结果。位于端点连线的一侧时）按最小条件法评定的结果。直线度误差评定理想直线minmaxdd3 3、最小二乘法（电算法）、最小二乘法（电算法）采用采样点最小二乘拟合直线作为理想直线，沿拟合直采用采样点最小二乘拟合直线作为理想直线，沿拟合直线的方向作被测实际线的最

8、小包容区域，取该区域的宽度线的方向作被测实际线的最小包容区域，取该区域的宽度或直径作为直线度误差值或直径作为直线度误差值 5 10 15 20 25 y 0 1 2 3 4 5 6 7 8 i k g l 5 10 15 20 25 y 0 1 2 3 4 5 6 7 8 i imin imax 直线度误差评定(Straightness Error)i12345678i+1+1.250-0.25-0.2+1+0.5+1.5i+5+6.250-1.25-1+5+2.5+7.5yi+5+11.25+11.25+10+9+14+16.5+24niniyniyyniyminminmaxmax)()()

9、(glgkyyglgkyy最小条件法端点连线法第四节 形位误差测量一、形位误差基本概念 1.定义 2.评定步骤 二、直线度误差三、圆度误差四、同轴度误差圆度误差测量 1 1、定义、定义 圆度误差指包容同一横截面实际轮廓且半径差为最圆度误差指包容同一横截面实际轮廓且半径差为最小的两同心圆间的距离小的两同心圆间的距离 。maxminRR 圆度误差测量 2 2、测量方法、测量方法圆度误差测量 3 3、评定方法、评定方法 最小包容区域法：最少最小包容区域法：最少4 4个实测点内外相间个实测点内外相间 最小二乘圆法最小二乘圆法 最小外接圆法最小外接圆法 最大内切圆法最大内切圆法第四节 形位误差测量一、形

10、位误差基本概念 1.定义 2.测量步骤 二、直线度误差三、圆度误差四、同轴度误差同轴度误差测量 同轴度误差是指包容被测轴的实际轴线且与基准轴同轴度误差是指包容被测轴的实际轴线且与基准轴的轴线同轴的圆柱面的直径。的轴线同轴的圆柱面的直径。同轴度误差测量激光准直仪被测孔基准孔接收靶第五节 表面粗糙度测量 表面粗糙度测量是一种微观几何形状误差。表面粗糙度测量是一种微观几何形状误差。量值小（波距小于量值小（波距小于1mm)1mm)，变化频率高。，变化频率高。表面波纹度：110mm形状误差：10mm表面粗糙度测量表面粗糙度的影响表面粗糙度的影响零件的耐磨性零件的耐磨性配合性质的稳定性配合性质的稳定性零件

11、的疲劳强度零件的疲劳强度零件的抗腐蚀性零件的抗腐蚀性零件的密封性零件的密封性传动精度传动精度零件的外观、表面光学性能零件的外观、表面光学性能导电导热性能和胶合强度等导电导热性能和胶合强度等评定基准轮廓最小二乘中线轮廓最小二乘中线算术平均中线算术平均中线评定参数轮廓算术平均偏差轮廓算术平均偏差轮廓最大高度轮廓最大高度1niizRanmaxmaxpvRzzz测量方法及仪器光切法光切法 0cos452NNh测量方法及仪器 触针法触针法电感式轮廓仪电感式轮廓仪测量方法及仪器 电感式轮廓仪电感式轮廓仪测量方法及仪器触针法触针法激光干涉式轮廓仪激光干涉式轮廓仪测量方法及仪器光学探针法光学探针法激光三角法激光三角法测量方法及仪器光学探针法光学探针法离焦检测法离焦检测法测量方法及仪器光学探针法光学探针法离焦检测法离焦检测法