GB-T 11336-1989 直线度误差检测

中华人民共和国国家标准直线度误差检测主题内容与适用范围本标准规定了直线度误差检测的术语定义评定方法检测方法和数据处理方法本标准适用于机械工业产品中零件要素的直线度误差检测本标准是对中直线度误差检测的具体规定引用标准形状和位置公差术语及定义形状和位置公差检测规定位置量规术语及定义理想直线具有几何学意义的直线实际直线零件上实际存在的直线测得直线测量得到的直线注在评定直线度误差时用测得直线代替实际直线直线度误差实际直线对其理想直线的变动量理想直线的位置应符合最小条件直线度误差分为给定平面内的直线度误差图图国家技术监督局批准实施给定方向上的直线度误差图图任意方向上的直线度误差图图直线度最小包容区域包容实际直线且具有最小宽度的两平行直线或两平行平面之间的区域或具有最小直径的圆柱面内的区域直线度误差值用直线度最小包容区域的宽度或直径表示的数值见图图测量基线在测量过程中获得测值的参考线评定基线评定直线度误差的理想直线最小区域线构成直线度最小包容区域的两平行理想直线之一或轴线注当用两平行平面构成最小包容区域时最小区域线是平行平面在平行于给定方向平面上的投影线之一最小二乘中线使实际直线上各点到该直线的距离平方和为最小的一条理想直线两端点连线实际直线上首末两点的连线最小二乘中线包容圆柱面在评定任意方向直线度误差时为包容实际直线且轴线的方向与最小二乘中线平行或重合并具有最小直径的圆柱面两端点连线包容圆柱面在评定任意方向直线度误差时为包容实际直线且轴线的方向与两端点连线平行或重合并具有最小直径的圆柱面极点在最小包容区域线或面上的测得点评定方法直线度误差的评定方法有最小包容区域法最小二乘法和两端点连线法其中最小包容区域法的评定结果小于或等于其他两种评定方法最小包容区域法及其判别法最小包容区域法以最小区域线作为评定基线的方法按此方法求得直线度误差值对给定平面或给定方向的直线度误差图图式中各测得点中相对最小区域线的最大最小偏离值在上方取正值下方取负值对任意方向直线度误差图图式中测得点到最小区域线的最大距离值最小包容区域判别法在给定平面内由两平行直线包容实际直线时成高低高或低高低相间接触形式之一图图在给定方向上由两平行平面包容实际直线时沿主方向长度方向上成高低高或低高低相间接触形式之一图也可按投影进行判别其投影方向应垂直于主方向及给定方向图在任意方向上由圆柱面包容实际线时成下列三种形式之一三点形式三点在同一轴截面上且在轴向相间分布图图注图中两点沿轴线方向的投影重合在一起即两点在一条素线上且点在两点之间四点形式图图五点形式图图说明上列各图中在直线上有编号的点○表示包容圆柱面上的测得点在其轴线上的投影上列各图中在圆周上有编号的点○表示包容圆柱面上的测得点在垂直于轴线的平面上的投影其编号与直线上点的编号对应其中表示图中直线上两个编号点之间的距离其中表示图中圆周上两个编号点对圆心的张角四点形式中的即上述等式成立相当于图所示的作图成立图将图中圆周上的四个点与圆心连接并延长作任意一条直线与这四条线相交于将具有相应编号直线移向上图使其点与点重合若连线连线连线的延长线汇交于一点那么上述等式成立即圆柱面包容区域的直径已为最小五点形式还有其他的变形形式在此从略最小二乘法及其判别法最小二乘法以最小二乘中线作为评定基线或基线方向的方法按此方法求得直线度误差值对给定平面或给定方向的直线度误差图图式中测得点相对最小二乘中线的最大最小偏离值在最小二乘中线上方取正值下方取负值对任意方向的直线度误差图图式中最小二乘中线包容圆柱面的直径任意方向直线度误差的判别法用轴线平行于最小二乘中线的圆柱面包容实际直线时成下列两种形式之一三点形式图两点形式图图图在实际应用中可按式进行简化计算图图式中测得点到最小二乘中线距离中的最大值两端点连线法及其判别法两端点连线法以两端点连线作为评定基线或基线方向的评定方法按此方法求得直线度误差值对给定平面或给定方向的直线度误差图图式中测得点相对两端点连线的最大最小偏离值在两端点连线上方取正值下方取负值对任意方向的直线度误差图图式中两端点连线包容圆柱面的直径任意方向直线度误差判别法用轴线平行于两端点连线的圆柱面包容实际直线时成下列两种形式之一三点形式图两点形式图图图在实际应用中若测得点在两端点连线的各个方向分布较均匀则可按式进行简化计算图图式中测得点到两端点连线距离中的最大值检测方法检测方法的分类本标准中的检测方法按测量原理测量器具等分类见图图常用符号及说明本标准中所用的各符号及其说明见下表序号符号说明序号符号说明平板平台或测量平面固定支承可调支承连续直线移动间断直线移动沿几个方向直线移动连续转动不超过一周间断转动不超过一周旋转指示器或记录器带有指示器的测量架测量架的符号根据测量设备的用途可画成其他式样直接方法通过测量可直接获得测得直线各点坐标值或直接评定直线度误差值的测量方法间隙法将被测直线和测量基线间形成的光隙与标准光隙相比较直接评定直线度误差值的方法见图该方法适用于磨削或研磨加工的小平面及短圆柱锥面等的直线度误差测量图测量步骤样板直尺与被测直线直接接触并置于光源和眼睛之间的适当位置见图调整样板直尺使最大光隙尽可能最小见图与标准光隙相比较估读出所求直线度误差值注测量基准常用样板直尺刀口尺平尺类量具体现标准光隙由样板直尺量块和平晶组合产生见图应在相同条件下观察标准光隙和被测工件的光隙用量块或塞尺测量被测直线和测量基线之间的间隙直接评定直线度误差值的方法见图该方法适用于低精度被测零件的直线度误差测量图测量步骤将平尺置于被测直线上并在离平尺两端约为平尺长度处垫上等厚量块用片状塞规或塞尺直接测出平尺工作面与被测直线之间的距离测得的最大距离减等厚量块的厚度即为所求的直线度误差近似值注测量基线常用平尺类量具体现指示器法用带指示器的测量装置测出被测直线相对测量基线的偏离量进而评定直线度误差值的方法见图至图该方法适用于中小平面及圆柱圆锥面素线或轴线等的直线度误差测量给定平面线的直线度误差测量图测量步骤将被测直线的两端点连线与测量基线大致调平行沿被测直线移动指示器同时记录各点示值按第章的方法对进行数据处理求出直线度误差值按上述方法测量若干条素线取其中的最大值作为被测零件的直线度误差值注测量基线常用平板精密导轨等体现对任意方向的轴线直线度误差测量用一个指示器测量图测量步骤将被测零件安装在平行于平板且具有精密分度装置的两同轴顶尖之间见图确定横向测量截面数及各截面上的等分测量点数转动被测零件在各横向截面上对等分测量点逐一进行测量并记录各点的示值将各点的示值绘制在极坐标图上或按其他方法按最小区域圆心最小二乘圆心之一确定各截面中心坐标值按第章的方法对中心坐标进行数据处理求出轴线的直线度误差值用两个指示器测量图测量步骤将被测零件安装在平行于平板的两同轴顶尖之间见图按图所示将固定在同一测量架上的两个指示器对径放置于被测零件铅垂横截面上下两侧沿铅垂轴截面的两条素线移动测量架进行测量同时分别记录两指示器在各测点的示值并求出其差值取各测得点示值差中最大值和最小值之差的一半作为该截面的轴线直线度误差近似值即转动被测零件在若干个轴截面上重复上述测量取其中的最大值作为轴线直线度误差近似值注测量基线由两顶尖连线体现适合用带和差演算的仪器进行测量干涉法利用光波干涉原理根据干涉条纹的形状或干涉带条数来评定直线度误差值的方法见图该方法适用于精研表面的直线度误差测量图测量步骤将平晶工作面与被测面接触使之出现干涉带按下式计算所求的直线度误差近似值均匀弯曲干涉带式中干涉带间距干涉带弯曲量光波波长环形干涉带式中环形干涉带数量注尽量采用单色光否则应取与环心带纹色彩相同的干涉带数光轴法以几何光轴作为测量基线测出被测直线相对该基线的偏离量进而评定直线度误差值的方法见图该方法适用于大中型平面和孔轴的轴线直线度误差测量图测微准直望远镜瞄准靶测量步骤将被测直线的两端点连线与光轴测量基线大致调平行沿被测直线移动瞄准靶同时记录各点示值若被测直线为平面线则为被测直线长度方向坐标值为相对测量基线的偏离值若被测直线为轴线则为各测量截面上的水平和垂直方向相对测量基线的偏离值为被测轴线长度方向的坐标值按第章的方法对或进行数据处理求出直线度误差值注几何光轴常用自准直仪测微准直望远镜类仪器产生钢丝法以张紧的优质钢丝作为测量基线测出被测直线相对测量基线的偏离量进而评定直线度误差的方法见图该方法适用于测量水平方向的直线度误差图被测工件显微镜或测微表钢丝重锤被测直线测量步骤调整钢丝使其两端点连线与被测直线大致平行沿被测直线移动显示装置同时记录各点示值按第章的方法对进行数据处理求出直线度误差值间接方法通过测量不能直接获得测得直线各点坐标值需经过数据处理获得各点坐标值的测量方法水平仪法将固定有水平仪的桥板放置在被测直线上等跨距首尾衔接地拖动桥板测出被测直线各相邻两点连线相对水平面或其垂面的倾斜角通过数据处理求出直线度误差值的方法见图该方法适用于大中型零件垂直截面内的直线度误差测量图桥板水平仪被测直线测量步骤根据被测直线的长度确定分段数和桥板跨距并在被测直线上标出各测点的位置用水平仪将被测直线大致调成水平沿被测直线等跨距首尾衔接地拖动桥板同时记录各点示值按下述方法之一求出各点坐标值作图法图图作图步骤选择适当比例将起始点绘于坐标系的原点按水平仪测量原理在图上绘出第点相对第点在轴方向的示值即是第点相对起始点在轴方向的距离是第点相对第点在轴方向的距离是第点相对第点在轴方向的距离示值为正绘在相对点之上为负绘在相对点之下由此可得各测得点的坐标值水平仪格值连接图中各测得点得到测得直线图形计算法各测得点坐标值由下式计算式中水平仪示值格值按第章的方法对进行数据处理求出直线度误差值自准直仪法将固定有反射镜的桥板置于被测直线上等跨距首尾衔接地拖动桥板测出被测直线各相邻两点连线相对主光轴的倾斜角通过数据处理求出直线度误差值见图该方法适用于大中型零件的直线度误差测量图桥板自准直仪反射镜被测直线测量步骤按公式确定分段数和桥板跨距并在被测直线上标出各测点的位置将光轴与被测直线的两端点连线大致调平行沿被测直线等跨距首尾衔接地拖动桥板同时记录各点示值求出各点坐标值见水平仪测量的相应方法按第章的方法对进行数据处理求出直线度误差值跨步仪法以跨步仪两固定支点连线作为测量基线测出第三点相对测量基线的偏离量通过数据处理求出直线度误差值见图该方法适用于大中型零件的直线度误差测量图跨步仪被测直线测量步骤按公式确定分段数和跨步仪跨距其跨距为跨步仪两固定支点的中心距并在被测直线上标出各测点的位置将跨步仪放在研磨平尺上使指示器示值对零沿被测直线等跨距首尾衔接地移动跨步仪同时记录各点的示值求出各点坐标值作图法图图作图步骤选择适当比例使轴与跨步仪起始位置的相邻两固定支点连线重合即两点在轴上各点示值是相对两个固定支点连线测量基线的偏离量当为正值时在第点的两点连线上方距离为沿方向量取处绘出点为负值时绘制在其下连接各测得点得到测得直线图形计算法各测得点坐标值可按下式计算按第章的方法对进行数据处理求出直线度误差值表桥法以表桥相间两固定支点的连线作为测量基线测出中间点相对测量基线的偏离量通过数据处理求出直线度误差值见图该方法适用于大中型零件的直线度误差测量图表桥被测直线测量步骤按公式确定分段数和表桥跨距其跨距为表桥两固定支点的中心距离之半并在被测直线上标出各测点的位置将专用表桥放在研磨平尺上使指示器示值对零沿被测直线等跨距首尾衔接地移动表桥同时记录各点示值按下述方法之一求出各点坐标值作图法图图作图步骤选择适当的比例使轴与表桥起始位置固定支点和测头的连线重合即两点在轴上各点示值是相对前后两点连线测量基线的偏离量当为正值时在点向下绘制为负值时在点向上绘制依的正负将绘制在处连接与顶点交第点纵坐标线于点求出坐标值同理已知及即可绘制出点的位置求出点的坐标值连接各测得点得到测得直线图形计算法各测得点坐标值可按下式计算按第章的方法对进行数据处理求出直线度误差值平晶测量以小平晶某一轴向截面边缘的两点连线作为测量基线测出各段误差值通过数据处理求出直线度误差值见图该方法适用于无大平晶时的窄长精研表面的直线度误差测量图测量步骤按公式确定