【2017年整理】第一节 直线度误差测量.ppt

Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;第五章形位误差的测量 ;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;§5-1 直线度误差测量 ;任务：直线度误差的测量;一．基本概念 1．直线度误差： 被测实际线对其理想线的变动量。 理想线的位置应符合最小条件。 2．最小区域： 包容被测实际要素时，具有最小宽度或直径的区域。 3．直线度误差的评定原则 基本原则：最小区域法。 其他原则：贴切原则、最小二乘原则、两端点连线法。 4．分类： 平面线 平面线直线度误差 给定一个方向 线 给定两个方向 空间线 空间线直线度误差 任意方向;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;如下图所示，实际轴线为一空间线，它的形状误差可能发生在空间的任意方向，因此，必须用一个以公差值为直径的圆柱面的公差带，以限制这样的误差фf。;二．测量方法 分类：有两大类 有测量基准： （1）直接测量法——统一基准法 （2）间接测量法——节距法 无测量基准： （1）组合法 （2）量规检验法 （一）有基准的测量方法 测量基准是对理想线的模拟，常用有 实物基准：标准平面、平尺、平晶、钢丝 重力水平基准，自然基准 光线基准：以光的直线传播为基准 1．直接测量法——统一基准法 用模拟法建立理想直线作为测量时的统一基准，将被测实际线上各被测点与理想线上相应点比较，以此确定其偏差，最后经数据处理，评定直线度误差。 特点：测得值既统一的坐标值。 ;测量基准：刀口尺、平尺或量块 偏差值：用光隙的大小类判断范围， 用途：磨削或研磨的较短表面，如图5-1 特点：简便，测量精度可达到1—3?m，但难于定量测量。;（3） 测微仪法： 测量基准： 测量平板或基准平尺。 偏差值： 用测微仪或指示表测得。 用途： 适用中等尺寸的工件测量。; 基准：平晶工作面。 偏差值的获得：读取由平晶和被测表面形成的等厚干涉条纹的弯曲量，求得被测表面相对平晶标准平面的偏差。 适用：高精度、光滑、小平面 对长形工件：可分段法测量，测得值通过图解法或计算法得到直线度误差;（5） 光线基准法：测量基准为几何光线 （A）传统的光学准直法 该法是利用测微准直望远镜光轴作为测量基准，通过靶标偏离光轴的情况来反映被测要素的直线度误差。参见图5-5;（B）现代激光准直法：以激光作为基准线。 最基本的激光准直仪的原理如图5—6所示。光源一般为氦—氖激光器，输出功率为1—2mw。;直线度误差通常可用下列公式来表示： 　　 　Vx = VI ＋VIV －VII －VIII 　　　Vy = VI ＋VII －VIII －VIV 克服激光束的漂移（角漂移和平行漂移）是提高激光准直技术的关键之一。克服激光束漂移的影响的其他设计方案有：菲涅耳波带片法、零级条纹干涉法、不对称位相板法等。 现代激光准直法，与传统光学准直法相比，照度高、有效工作距离长。;（6）双光束准直系统 这种方法的原理如图5-7所示。在原来激光准直仪的扩束系统之后增设一套光束变换棱镜系统Ａ，将原来的一束激光分为能量相近、相互平行或接近平行的两束光射出。当从望远镜出射的激光束发生平移、角漂移和变形时，由于棱镜组A的变换作用，使得通过棱镜A后出射的对称中心线并不发生变化。 以双光束的对称中心线为空间准直基准线，从理论上讲，空间准直基准线的稳定性不再依赖激光束本身的稳定性。当棱镜组A安装在可靠的固定位置上时，便实现了空间基准线的高度稳定，用具有双光电坐标的检测靶可测出这条中心线相对位置，便实现了高精度准直测量。 分束变换棱镜组A的具体结构如图5-8所示，由图5-9可看出光束变换后的漂移是关于中心线对称的。 在0～30m范围内可获得1×10－6的相对稳定精度。;（7）相位测量型 典型的例子是双频激光干涉仪直线度测量系统，图5-10是双频激光直线度测量系统，它的传感元件是由沃拉斯顿棱镜和一个二面反射镜组成。;式中：λ为激光波长；θ为沃拉斯顿