实验四用合象水平仪或框式水平仪

实验四用合象水平仪或框式水平仪测量直线度误差一、实验目的1.掌握用水平仪测量直线度误差的方法及数据处理。2.加深对直线度误差定义的理解。二、实验内容用合象水平仪或框式水平仪测量直线度误差。三、测量原理及计量器具说明机床、仪器导轨或其他窄而长的平面，为了控制其直线度误差，常在给定平面（垂直平面、水平平面）内进行检测。常用的计量器具有框式水平仪、合象水平仪、电子水平仪和自准直仪等。使用这类器具的共同特点是测定微小角度变化。由于被测表面存在着直线度误差，计量器具置于不同的被测部位上，其倾斜角度就要发生相应的变化。如果节距（相邻两测点的距离）一经确定，这个变化的微小倾角与被测相邻两点的高低差就有确切的对应关系。通过对逐个节距的测量，得出变化的角度，用作图或计算，即可求出被测表面的直线度误差。由于合象水平仪的测量准确度高、测量范围大（±10mm/m）、测量效率高、价格便宜、携带方便等优点，故在检测工作中得到了广泛的采用。合象水平仪的结构如图1a、d所示，它由底板1和壳体4组成外壳基体，其内部则由杠杆2、水准器8、两个棱镜7、测量系统9、10、11以及放大镜6所组成。使用时将合象水平仪放于桥板（图2）上相对不动，再将桥板放于被测表面上。如果被测表面无直线度误差，并与自然水平基准平行，此时水准器的气泡则位于两棱镜的中间位置，气泡边缘通过合象棱镜7所产生的影象，在放大镜6中观察将出现如图1b所示的情况。但在实际测量中，由于被测表面安放位置不理想和被测表面本身不直，导致气泡移动，其视场情况将如图1c所示。此时可转动测微螺杆10，使水准器转动一角度，从而使气泡返回棱镜组7的中间位置，则图1c中两影象的错移量△消失而恢复成一个光滑的半圆头（图1b）。测微螺杆移动量s导致水准器的转角α（图1d）与被测表面相邻两点的高低差h有确切的对应关系，即图1图2h＝0.01Lα（μm）式中0.01——合象水平仪的分度值（mm／m）L——桥板节距（mm）α——角度读数值（用格数来计数）如此逐点测量，就可得到相应的值，为了阐述直线度误差的评定方法，后面将用实例加以叙述。添四、笛实验透步骤储1.厦量雄出被用测表挠面总溪长，纽确定等相邻渴两点辟之间蜘的距洁离（逼节距五），启按节创距L灵调整亿桥板宾（图液2）呼的两档圆柱颤中心圆距。扣2.谱将象合象昆水平辩仪放扒于桥塘板上馒，然慰后将寻桥板锣依次胜放在乏各节酸距的勉位置胶。每本放一摄个节僵距后蚕，要驼旋转烫微分慰筒9梅合象伯，使走放大侨镜中燕出现极如图仪1b散所示袜的情脆况，索此时牲即可阔进行旦读数闻。先汗在放每大镜苏11处处读答数，焦它是赤反映节螺杆决10辰的旋熄转圈寸数；堆微分校筒9六（标正有＋愤、－积旋转揪方向锋）的蜂读数后则是垃螺杆生10友旋转棚一圈丸（1处00耻格）苍的细乒分读挤数；桨如此窑顺测型（从子首点留至终肠点）肝、回粒测（盾由终邪点至舍首点盛）各丑一次位。回跳测时雁桥板斑不能麦调头筝，各烘测点迎两次梨读数言的平徒均值卵作为榆该点刮的测兄量数绒据。售必须违注意络，如漆某测颤点两返次读结数相凭差较集大，条说明消测量伶情况从不正施常，迁应检裂查原党因并槽加以盲消除输后重盐测。恨3.捏为坦了作挪图的荒方便茎，最证好将朗各测诸点的休读数嫂平均亲值同毯减一熟个数禁而得膛出相揭对差破(见智后面朋的例毒题)吩。魂4.鸦根削据各芽测点哭的相规对差患，在既坐标躬纸上冷取点滩。作粉图时搂不要农漏掉返首点筐（零欧点）呼，同戚时后叮一测心点的客坐标蒸位置虾是以仅前一换点为机基准并，根济据相犬邻差颜数取谨点的求。然鸡后连皮接各忌点，吉得出桂误差棍折线寺。安5.叛用销两条掌平行叔直线俊包容萄误差饲折线山，其牌中一醒条直税线必哑须与霞误差沫折线控两个亏最高速（最派低）颗点想内切，纯在两丽切点屈之间录，应柳有一饺个最期低（索最高嘴）点完与另做一条洽平行咽直线健想切惩。这姥两条福平行馅直线姥之由间的寻区域摩才是显最小渐包容衔区域巾。从高平行宝于坐碎标方慎向画尖出这马两条膀平行细直线仰间的糟距离刘，此韵距离吼就是中被测絮表面菊的直膜线度昆误差订值烫（格棕）。姻将误司差值演（格遥）按麦下式咬折算绳成线稼性值属（微蛮米）暑，并榨按国护家标樱准G勇B1蹲18左4村—思80皂评定吩被测幼表面崭直线倚度的翁公差必等级夕。无（微斑米）保＝0箭.0锤1L纵辣（格葡）窜例：束用合鸣象水机平仪攀测量督一窄别长平正面的孔直线诉度误翠差，句仪器朝的分蛛度值垦为0李.0涛1m且m／貌m，辉选用段的桥记板节叔距L合＝2苦00尝mm绞，测晃量直继线度旋记录滔数据逆见附拍表。材若被考测平料面直蔬线度链的公棉差等掀级为勤5级睬，试道用作墙图法觉评定扇该平充面的反直线况度误绘差是余否合劣格？她界萄按国斩家标秤准G球B1唤18桃4声—茶19者96犯，直符线度舌5级悬公差谜为2打5依μ偏m。绕误差供值小杯于公患差值哗，所绢以被锤测工总件直吴线度复误差括合格返。含附发锈表罚测喉点成序舅号括0期1券2调3疼4吵5庭6狸7盏8酒仪器库读数艰（格弹）疗顺也测辜—余29泻8乡30苍0茎29责0泉30绝1德30夸2暮30差6榨29帮9踪29阿6我回消测棕—败29演6吩29苏8耻28删8魂29药9治30驻0京30慕6缝29哈7脉29冤6璃平倡均棋—记29众7滤29找9娱28洞9恩30盒0烟30尽1梦30赠6争29汉8画29杠6政相暴对卫差齐（格宗）机△响＝蓬－付0坟0载＋2仆－8巾＋3趁＋4油＋9公＋推1督－1畜嘴注：没1）孕表列江读数黄，百枪分数竟是从盐图1续的1节1处担读得鉴，十些位数托是从滋图1驼的9软处读劳得。互雾顶笛2）团值可荒取任垫意数艳，但而要有村利于殖相对抬差数岔字的缓简化疼，本璃例取均＝2筛97疮格。成守＝0恐.0份1嗽×枣20碎0义×厚11命＝2才2劫μ败m悼思赞考仿花题避1.极目未前部矮分工弟厂用插作图棵法求菌解直往线度栋误差捡时，千仍沿滋用以冠往的哄两端推点连忘线法婶，即屑把误践差折核线的馅首点堂（零战点）郑和终嫁点连仅成一扰直线全作为轰评定胆标准煮，然粮后再逮作平驶行于奖评定截标准应的两蜜条包视容直敞线，竖从平窃行于愁纵坐宏标来小计量拿两条慌包容炮直线宪之间号的距角离作阳为直阁线度臣误差宝值。苍1）嚼以例闭题作淡图为颤例，辞试比筐较按妄两端释点连罢线和偶按最晴小条拢件评凭定的康误差款值，孤何者颂合理侦？傻为什仍么？炒2）纠假若悼误差乔折线纱