JBT 4171-1999 木工机床 精度检验通则.pdf

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w w w .b z f x w .c o m ICS 79.120.01 J65 JB/T 4171--1999 木工机床 精度检验通则 1999-05-14 发布 2000-01-01 实施 国 家 机 械 工 业 局 发 布 w w w .b z f x w .c o m I 前言 1 范围1 2 总则1 3 检验前的准备工作4 4 几何精度检验4 5 特殊检验36 6 工作精度检验38 附录 A(提示的附录) 检验木工机床精度用的检具的精度42 JB/T 4171--1999 目 次 w w w .b z f x w .c o m II 前 言 本标准是对 JB 417185木工机床 精度检验通则的修订,修订时按有关规定进行了编辑性修 改,并对技术内容进行了少量修改。 本标准自实施之日起代替 JB 417185。 本标准的附录 A 是提示的附录。 本标准由全国木工机床与刀具标准化技术委员会提出。 本标准由福州木工机床研究所归口。 本标准负责起草单位福州木工机床研究所。 本标准于 1985 年 12 月 31日首次发布。 JB/T 4171--1999 w w w .b z f x w .c o m 1 1 范围 本标准规定了木工机床的几何精度检验和工作精度检验的有关定义、 公差、检验方法、检具的使用 以及检验前的准备工作。适用于所有的木工机床。 本标准只规定木工机床精度检验,不涉及通常在精度检验前已经完成的运转检验(如振动、噪声、 爬行等)和性能检验(如速度、进给量等) 。 2 总则 2. 1 检验方法和检具的使用 检验木工机床的精度可以用检验其是否超差的方法(如用极限量规检验等) ,或者用实测误差的方 法。如用实测误差的方法,需要作精密的测试,耗费大量的时间,则可用检验其是否超差的方法代替。 检验时必须考虑检验工具和检验方法引起的误差。 检具总误差应与被检项目的公差相适应,一般只 能占被检项目公差的 1020,最大不得超过 33。如使用场合不同检具精度有明显变化时,该检具 必须附有精度校正单。 检验木工机床时应防止气流、光线和热辐射(如阳光或太近的灯光等) 的干扰。检具在使用前应等 温。被检的木工机床应适当防止温度变化的影响。 对于每一给定的检验最好能重复进行数次, 取其平均值为检验结果, 重复次数一般为 4次。每次测 量的数据不应相差太大,否则应从检验方法、检具或机床本身去寻找原因。 2. 2 公差 2. 2. 1 木工机床精度检验中的公差 公差是限制尺寸、 形状位置和相互运动不得超过的偏差值。 它对机床工作精度, 以及重要零、 部件、 工具和附件的装配质量都是必要的。 2. 2. 1. 1 计量单位和测量范围 在确定公差时应规定 a 计量单位; b 基准、公差值及其相对于基准的位置; c 测量范围。 公差和测量范围应采用同一单位制。凡不能直接引用有关标准确定零部件公差特别是尺寸公差时, 应对其详细说明。角度公差可采用角度单位(度、分、秒、弧度) ,或正切值(用每米若干毫米表示, 例如 0.04/1000) 。 当实际的测量范围与规定的测量范围不同时,能否采用比例定律应视给定的公差的形式来决定 当给定的公差(如垂直度公差)形式为分数形式如 0.15/100 或表示为“在测量长度上为 ”时,若实际的测量范围与规定的测量范围不同,但处于形状和位置公差标准中同一尺寸段时,公 国家机械工业局 1999-05-14 批准 中 华 人 民 共 和 国 机 械 行 业 标 准 木工机床 精度检验通则 JB/T 4171--1999 代替 JB 417185 2000-01-01 实施 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 2 差应按比例折算, 折算结果按有关规定进行修约; 若实际测量范围与规定的测量范围不处于形状和位置 公差标准中的同一尺寸段时,则应按同等精度原则推算。 上述折算和推算后的结果均应不小于各类木工 机床精度标准中规定的最小折算值(一般为 0.01mm) 。 2. 2. 2 公差分类 2. 2. 2. 1 试件和机床上固定件的公差 2. 2. 2. 1. 1 尺寸公差 本标准规定的尺寸公差仅适用于试件尺寸、木工机床上与刀具或检具安装连接部位的配合尺寸。尺 寸公差是基本尺寸的极限偏差的差值, 用长度单位表示 (如工具安装定位孔、 轴承安装配合孔等的公差) 。 对于轴、套、箱体等零件的尺寸公差,应符合公差与配合系列标准的规定。 2. 2. 2. 1. 2 形状公差 形状公差是限制被测几何形状 (如平面、直线、圆柱面、螺纹形状或齿形的外廓等)对理论几何形 状的允许偏差。形状公差用长度或角度单位表示。 2. 2. 2. 1. 3 部件间的位置公差 位置公差是限制一个部件相对于一条直线、一个平面或另一个部件的位置的允许偏差(如平行度、 垂直度、重合度等) 。位置公差用长度单位或角度单位表示。 当位置误差分布在两个不同的平面内, 且对木工机床的工作精度均有影响时, 则应分别规定该两个 平面内的位置公差。 注在确定相对于一个平面的位置公差时,该平面的形状误差应包含在此位置公差内。 2. 2. 2. 2 适用于木工机床部件位移的公差 2. 2. 2. 2. 1 定位公差 定位公差是限制移动部件上的一个点在移动后偏离其应达到的位置的允许偏差。 例如跑车的卡木桩按规定进给后,实际位置偏离其应达到的位置的偏差ΔL(见图 1) 。 图 1 2. 2. 2. 2. 2 轨迹形状公差 轨迹形状公差是限制一个点的实际轨迹相对于理论轨迹的偏差 (见图 2) 。该公差用长度单位表示。 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 3 图 2 2. 2. 2. 2. 3 直线运动方向公差 直线运动方向公差是限制运动部件上的一个点的轨迹方向与规定的轨迹方向之间的允许偏差 (如轨 迹和一条直线或一个平面间的平行度或垂直度公差) 。该公差用角度单位表示,或最好在规定的测量范 围内用连续的线性比值表示(如图 3) 。 图 3 2. 2. 2. 3 局部公差 形状、位置和定位公差通常在整个范围内与形状和位置误差有关。例如在 1000mm 测量长度上为 0.03mm,应注意检验时可能会出现这样的误差(见图 4) ,即误差不是分布在整个形状和位置上,而是 集中在一个小范围内(如 200mm) 。如要避免这种实际上很少遇到的局部变化,则可对总公差附加一个 局部公差的说明, 或者可用与总公差成比例的简单方法来确定,确定与总公差成正比的局部公差不应小 于所规定的最小折算值(如 0.01或 0.005mm) 。 例如按正比计算得到的局部公差 006. 0200 1000 03. 0 mm 此时,如机床的最小折算值规定为 0.005mm(即小于计算值) ,则确定局部公差时,不得小于计算 值(0.006) ;如机床的最小折算值规定为 0.01mm(即大于计算值) ,则确定局部公差时取规定的最小折 算值(0.01mm)即可。 图 4 2. 2. 2. 4 综合公差 综合公差是若干种偏差的综合。可以一次测得而无需区分各个误差值。 例如(见图 5) 轴的跳动公差综合了形状公差(测头触及 a、b 截面处的圆度公差) 、位置公差 (轴 的几何轴线对其回转轴线的重合度公差)和轴承孔的跳动公差。 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 4 图 5 2. 2. 2. 5 轴线、导轨等角度、位置的公差的符号和方向 当公差方向相对名义位置呈对称分布时, 可用符号, 如公差方向呈不对称分布, 则应用文字确切 说明 a 相对于机床或该机床上的某一零部件; b 相对于操作者。 2. 2. 2. 6 轴线和运动的习惯表示方法 木工机床部件的移动和旋转轴线应按有关标准用字母或符号标志。 3 检验前的准备工作 3. 1 检验前机床的安装和调平 检验前须将机床安置在适当的基础上, 并按照制造厂的使用说明书将机床调平。 机床的调平一般应 是自然水平,即只应用垫铁 (或其它专门装置) 调整安装精度,不应用拧紧地脚螺钉或局部加压等方法 使其强制变形以达到精度要求。 3. 2 木工机床检验前的状态 3. 2. 1 零部件的拆卸 木工机床的检验原则上在制造完工的成品上进行。 如果检验时需要拆卸机床的某些零部件 (如为了 检验导轨而拆卸机床的工作台等)必须按制造厂规定的办法办。 3. 2. 2 检验前某些零部件的温度条件 检验几何精度和工作精度时, 机床应尽可能处于正常工作的状态, 应按使用条件和制造厂的规定将 机床空运转, 使与温度有关的机床零部件达到恰当的温度, 如机床的主轴经一定时间的运转后其温度上 升幅度每小时不超过 5℃时。 3. 2. 3 运转与加载 几何精度检验可在机床静态下或空运转时进行。当制造厂有加载规定时,应按制造厂规定。 4 几何精度检验 4. 1 一般说明 几何精度检验是指最终影响机床工作精度的那些零部件的精度检验, 包括尺寸、形状、位置和相互 运动精度。本章对各项几何精度规定了定义、检验方法和确定公差的方法。 对于每项检验本标准至少提供了一种检验方法。当用其它检验方法时, 其精度应不低于本标准所示 检验方法的精度。 4. 2 直线度 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 5 直线度的几何检验包括 在一平面内一条线或在空间一条线的直线度(见 4.2.1) ; 零部件的直线度(见 4.2.2) ; 直线运动(见 4.2.3) 。 4. 2. 1 在一平面内一条线或在空间一条线的直线度 4. 2. 1. 1 定义 4. 2. 1. 1. 1 在一平面内一条线的直线度 当一个平面内的给定长度线上的各点均被包含在平行于该线总方向且间距等于公差值的两条直线 之间时(见图 6) ,则认为该线是直的。 该线的总方向为靠近被检线两端,经适当选择的两点连线(见图 6) 。 图 6 注其在每个平面内的公差可以不同。 4. 2. 1. 1. 2 在空间一条线的直线度 当空间给定长度的一条线在平行于该线总方向的两给定垂直平面内的投影均为直的 (见 4.2.1.1.1) , 则认为该线是直的(见图 7) 。 图 7 4. 2. 1. 2 检验方法 4. 2. 1. 2. 1 一般规定 直线度的测量方法有两类 a 线差测量法; b 角差测量法。 检验直线度用的实际基准可以是实体的(如平尺、钢丝) ,或是水平仪、光束等给出的基准线。 当测量长度小于或等于 1600mm时,推荐用水平仪、平尺或光学仪器作检验。 当测量长度大于 1600mm时,推荐采用水平仪、光学仪器(自准直仪、钢丝显微镜)作检验。 在检验一条线的直线度时,若无特殊规定,则在接近两端的部分可以不检验, 但每端的不检长度应 尽可能小,最大不得超过 0.05L。 注L为测量长度。 4. 2. 1. 2. 2 用线差测量法检验 在按这类测量方法进行直线度检验时, 应将测量基准放置于适当的位置上, 用测量仪器直接读出被 检线上各测点(这些点可以有规律地分布,也可以无规律地分布) 相对于测量基准的线值偏差,然后确 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 6 定被检线相对于评定基准(被检线两端点连线)的偏差,即直线度数值。 a 在这种检验中,一般可将测量基准沿被检线放置,并使其对被检线的两端点具有相同的读数, 即测量基准与评定基准重合或平行(见图 8 和图 9) 。这样,测量仪器在被检线的测量长度上所测出的 各测点相对于测量基准的偏差的最大差值,即为该线的直线度数值。 图 8 测量基准与评定基准重合 图 9 测量基准与评定基准平行 b 也可将直线度的测量基准放置在被检线两端点对其只有近似相等的读数的位置上(即测量基准 与评定基准不重合又不平行) 。在这种情况下,应根据被检线上各测点对测量基准的偏差及其位置确定 直线度评定基准的位置,而后求得直线度偏差值。方法如下 用横坐标表示被检线上各测点的间隔位置,测量基准与横轴重合;以纵坐标表示偏差Δ。 按一定比例,作出被检线的误差曲线 A、A1、A2、A3、B(见图 10) 。 图 10 其两端点连线 AB 即为直线度的评定基准,与误差曲线分别相切于高点和低点并平行于评定基准 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 7 (AB 线)的两平行线间的纵坐标距离即为被检验线的直线度数值。 4. 2. 1. 2. 2. 1 用平尺、量块和塞尺检验 在被检表面线上放置两等高量块, 平尺支承于其上(见图 11) ,用量块和塞尺检验被检线与平尺检 验面之间的间隙,在测量长度上所测到的间隙的最大差值为直线度数值。 图 11 4. 2. 1. 2. 2. 2 用平尺(或刀口尺)和塞尺检验 将平尺(或刀口尺)直接与被检表面接触(见图 12)并使得被检线两端点与平尺(或刀口尺)之 间的间隙相等,用塞尺检验被检线与平尺检验面(或刀口尺)之间的间隙, 在测量长度上所测到的最大 间隙为直线度数值。 图 12 4. 2. 1. 2. 2. 3 用平尺、量块和指示器检验 将两等高量块放置于被检表面上, 平尺支承于其上。装有指示器的表座与被检线接触,指示器的测 头垂直触及平尺的检验面上(见图 13) ,沿被检线移动表座。在测量长度上指示器读数的最大差值为直 线度数值。 对于被检线在水平平面内的直线度检验, 可将平尺平躺于被检部件外的量块上, 将装有指示器的表 座置于被检表面上,指示器的触头垂直触及平尺的检验面(见图 14) ,按上述方法进行检验。 图 13 图 14 4. 2. 1. 2. 2. 4 用钢丝、显微镜检验 在平行于被检线方向张紧一根直径为 0 .1mm 的钢丝,将带有水平调整测微装置的显微镜垂直安装在 可移动的支座上,支座支承于被检面上(见图 15) 。 调整钢丝使其两端显微镜的读数相等,在测量长度上 依次移动显微镜的支座进行检验,显微镜目镜的刻度对钢丝距离的变化的最大差值为直线度数值。 注 1 当必须考虑钢丝的挠度时应避免采用钢丝、显微镜检验垂直面内的直线度。 2 显微镜在钢丝两端的读数不相等时,可按 4.2.1.2.2b)的方法确定直线度数值。 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 8 图 15 4. 2. 1. 2. 3 用角差测量法检验 采用这种检验方法时, 从测量仪器上读出的是被检线上各测点 (按一定规律分布) 相对于测量基准 的角度偏差。测量仪器的移动件以长度间隔为 d 的两点 P和 Q与被检线接触[见图 16a)],并按下述方 式移动移动件,即两相邻位置 P1、Q1和P2、Q2在 Q1处重合[见图 16b)]。用一个放置在与包含被检线 的表面相垂直的平面内的仪器,就可以测量出移动件相对于基准方向的角度α1、α2、αn。 a b 图 16 测量基准(即起始基准)可以任意选取,测量结果可按下述方法处理。 a 作图法 以适当的比例画出下列各参数(参见图 17) 在横坐标上画出被检线上各测点的位置; 在纵坐标上画出各对测点之间相对于测量基准的相对高度差Δhi。 高度差Δhi可按式(1)计算 Δhidtanαi 或 Δhidαi(当αi很小时,且αi用弧度表示) 即 ii dhαλ∆ 1000 005. 0 (1 ) a b 图 17 式中λ测量仪器的分度值, () ; w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 9 d移动件每次测量移动的距离,mm; αi第 i 段测量仪器的读数,格; i测量点序号。 若测量仪器的分度值λ 用弧度表示,则 ii dhαλ∆(2) 误差曲线图形见图 17。 然后,连接误差曲线上两端点 P0和 Qn–1,则直线 P0Qn–1即为被检线的直线度的评定基准。平行于 评定基准且与误差曲线分别相切于高点和低点的两条直线间沿纵坐标 YY′的距离即为该线的直线度数 值。 b 计算法 可按式(3)求出被检线上各测点相对两端点连线的高度差ΔHi d n i H n i i i i ii λαα−∆ ∑∑ 1000 005. 0 11 (3) 式中n测量段数; 其它代号意义同式(1) 。 若测量仪器的分度值λ 用弧度表示,则 d n i H n i i i i ii λαα 11 ∑∑ −∆(4) 则各测点相对于两端点连线的高度差的最大差值(ΔHmax–ΔHmin)即为被检线的直线度数值。 注意事项 1 测量时移动件每次移动的距离 d 一般取为 0.10.25L(L为测量长度) ,且不大于 500mm。 2 移动件和被检面之间 P和 Q 的表面应经精加工,中间应挖空且挖空后的支承表面应有足够的尺寸,支承部位应 仔细清洗。 4. 2. 1. 2. 3. 1 用水平仪检验 水平仪可用来检验垂直平面内一条近似水平的或非水平的直线的直线度, 而不能用于进行水平平面 内的直线度检验。 a 被检线为水平时 将具有基面中心挖空的水平仪 (或将水平仪放置在跨距为 d的桥板上) 沿被检线按 4.2.1.2 .3 的方法 作检验(见图 18) ,并记录水平仪的读数,用计算法或作图法求其直线度数值。 图 18 b 被检线是斜线时 可采用一相对于水平面倾斜α角的支座(α角与被检线的水平倾斜角数值相等) ,按 a)的方法作 检验(见图 19) 。检验时水平仪及支座应保持恒定的方向(如用平尺 R 导向) 。 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 10 图 19 4. 2. 1. 2. 3. 2 用自准直仪检验 将反射镜放在被检线上, 自准直仪固定于被检件外的支架上, 按 4.2.1.2.3的方法移动反射镜(见图 20)作检验,并记录自准直仪的读数,然后用计算法或作图法求其直线度偏差。 图 20 4. 2. 1. 3 公差 4. 2. 1. 3. 1 公差带 公差带在被检平面内由相距公差值 t,且平行于被检线总方向的两条直线来限制(见图 21) 。 图 21 4. 2. 1. 3. 2 公差的表示方法 直线度公差可用下列方法表示 a 公差按测量对象的长度分段时可写成 a 在测量范围内(如 L1)为(如 T1) ,长度每增加(如 L–L1)公差增加 ,最大不大于(如 T2) ,其关系如图 22所示。 图 22 即当测量长度 L≤L1时,公差 T(L)T1; w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 11 当测量长度 L11250 0.20 b 公差用给定长度表示时应写成 “在测量长度上为” 。 c 公差用一定长度范围表示时应写成 “在测量长度内为” 。 此外,还应根据情况规定公差相对于基准的位置。例如 在两端之间只许凸时,表示为 “只许凸” ; 在两端之间只许凹时,表示为 “只许凹” ; 在两端之间允许平和凹时,表示为 “平到凹” ; 在两端之间允许平和凸时,表示为 “平到凸” ; 公差的位置若无上述规定,则认为是允许平、凹、凸。 4. 2. 2 零部件的直线度 4. 2. 2. 1 定义 零部件的直线度的条件与一条线的直线度的条件相同(见4.2.1.1) 。 4. 2. 2. 2 检验方法 4.2.1.2中的检验方法都适用于一般零部件及平导轨的检验。 对于V形导轨,可用水平仪放置在一圆柱上, 或与导轨形状相适应的专用检具上按4.2.1.2.3.1的方 法检验其在垂直平面内的直线度(见图23) 。 图 23 4. 2. 2. 3 公差 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 12 零部件的直线度公差同4.2.1.3。 4. 2. 3 直线运动 4. 2. 3. 1 一个作用点的直线运动 4. 2. 3. 1. 1 定义 一个部件A相对于作为基准的另一部件B的直线运动是以部件A上的一个作用点P, 在部件A相 对于部件B的运动中的轨迹的直线度来表示(见4.2.1,在一个平面内一条线或在空间的一条线的直线 度) 。 部件A是安装着刀具的部件,而部件B是装载工件的部件。作用点P是与刀具的负荷点重合;或 最接近于刀具的有效区。 上述的直线运动或是发生在一个平面内, 或是发生在两个平面内。 因此各机床的具体标准应根据机 床的类型指出运动直线度的检验平面。 4. 2. 3. 1. 2 检验方法 4. 2. 3. 1. 2. 1 一般说明 由于这是检验一轨迹的直线度,因此只能采用线差法检验。 测量仪器应固定在刀具的位置上, 其中 心(例如指示器的测头;显微镜的光学轴线)尽量接近刀具的实际作用区,测量基准(例如平尺) 应沿 运动部件的运动方向放置,各种检验均应在4.2.3.1.1所述的部件A和部件B之间相对地进行。被检的 运动部件应以正常的方式驱动。 4. 2. 3. 1. 2. 2 用平尺(或平尺与量块)和指示器检验按4.2.3.1.2.1的规定固定指示器,将平尺放置在 4.2.3.1.1所述的部件B上[见图24a,b],使指示器的测头垂直触及平尺的检验面,调整平尺使得被检 运动部件在测量行程的两端时指示器的读数相等。 按规定的测量长度移动该运动部件,指示器读数的最大差值为运动直线度数值。 a) b 图 24 4. 2. 3. 1. 2. 3 用角尺和指示器检验 按4.2.3.1.2.1的规定固定指示器,将角尺放置在4 .2.3.1.1所述的部件B上[见图25a) ,b)]。使指 示器的测头垂直触及角尺长边检验面。 调整角尺, 使得在被检运动部件的测量行程两端时指示器的读数 相等。按规定的测量长度移动该运动部件,指示器读数的最大差值为运动直线度数值。 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 13 a b 图 25 4. 2. 3. 1. 2. 4 用钢丝、显微镜检验 按4.2.3.1.2.1的规定固定显微镜, 并尽量接近被检轨迹张紧一根直径约为0.1mm的钢丝 (当4.2.3.1.1 所述的部件B为运动部件时,钢丝应固定于其上) 。调整钢丝,使得被检运动部件在测量行程两端时显 微镜的读数相等。按规定的测量长度移动该运动部件进行检验[见图26a) ,b)],显微镜读数的最大差 值为运动直线度数值。 注若被检运动部件在测量行程两端时显微镜的读数不相等,则应按 4.2 .1.2.2b)的方法确定运动直线度的数值。 a) b 图 26 4. 2. 3. 1. 3 公差 4. 2. 3. 1. 3. 1 公差带 该公差带是用检验面内相隔公差值t,且平行于被检运动轨迹总方向的两直线来限制。 4. 2. 3. 1. 3. 2 公差的表示方法 公差的表示方法同4.2.1.3.2。 4. 2. 3. 2 运动部件的倾斜、起伏和摆动 4. 2. 3. 2. 1 定义 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 14 运动部件在图27所示XOY平面上沿X轴移动时,其绕X轴的转动称为倾斜; 绕Y轴的转动称为 起伏;绕Z轴的转动称为摆动。 4. 2. 3. 2. 2 检验方法 所有测量角度偏差的标准方法均可用以进行上述项目的检验。 因此检验时可将相应的角值量仪 (例 如水平仪)沿规定的方向(例如运动部件沿X轴运动时,对于起伏水平仪纵向应沿X轴)放置在运动 部件上 (见图28) ,移动运动部件在其行程的若干位置上检验,测量仪器读数的最大差值为相应的直线 运动(例如起伏)的数值。 图 27 图 28 4. 2. 3. 2. 3 公差 该公差是用以限制起伏、倾斜和摆动的各角度偏差的允许值。 这种公差用角值表示为0.04/1000。或表示为 在行程内(如L1)公差为(如α1) 。 行程每增加(如LL1)公差增加,最大不大于(如α2) 。 其关系如图29所示 即当行程L≤L1时,公差α(L)α1; 当行程L1LL2时,公差 1 12 12 1 LL LL L− − − αα αα; 当行程L≤L2时,公差α(L)α2。 图 29 4. 3 平面度 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 15 4. 3. 1 定义 在规定测量范围内, 若被检表面上各点均被包容在平行于该面总方向且距离为规定值的两平行平面 之间,则该面是平的。 确定平面或评定基准面的总方向是为了获得平面度的最小偏差,通常采用的方法有 一个被检平面内适当选择的三点,在靠近边缘部分存在无关紧要的局部缺陷可以忽略不计; 按划分的点用最小二乘法计算的平面。 4. 3. 2 检验方法 4. 3. 2. 1 一般规定 进行平面度检验时, 每个被检截面上每次测量移过的距离一般取 (0.10.25)L, 且不得大于500mm。 被检表面周边被检截面离表面四周距离一般取0.05L。 注L为测量长度。 4. 3. 2. 2 用线差测量法检验 采用这种方法检验时, 测量基准应放在使被检面上最远的三个角点对其具有相同读数的位置上,测 量仪器可读出被检面上各点对该测量基准的线值偏差(测量点间隔的选择与所采用的仪器无关) 。这些 偏差值的最大差值即为该平面的平面度数值。 4. 3. 2. 2. 1 用平尺和量块检验 在被检平面上选择a、b和c三点作为基准点(见图30) 。将三块等厚的量块放在这三点上,这些 量块的上表面就是与被检平面作比较的基准平面。 将平尺放在a和c点上,被检平面上的e点处放一可 调量块,使其与平尺的下表面接触,这时a、b、c和e量块的上表面都在同一平面内。再将平尺放在b 和e点上, 在d点处放一可调量块,使其与平尺下表面接触。 将平尺放在a和d、b和c、a和b、d和c 上,即可测得被检面上各点的偏差(必要时,应考虑平尺挠度) 。 对矩形或正方形内的点的偏差可这样获得 例如仅须在已知的f和g点上放置可调量块, 将可调量 块调到该点距基准面的准确高度;把平尺放在两块可调量块上,用块规 (或块规和塞尺)即可测量被检 平面与平尺之间的偏差。各测点对平尺偏差的最大差值即为该面的平面度数值。 图 30 4. 3. 2. 3 用角差测量法检验 4. 3. 2. 3. 1 用水平仪检验 用水平仪检验平面度时,被检面一般按网格布点(如图31所示) 。OX和OY最好能选择成互相垂 直并平行于被检平面的相应轮廓线。 在这样情况下, 在同一方向上各截面的测量应按同一个测量基准进 行(如水平仪水准管上任意一个基准刻度) 。检验从被检面上的角点O开始按4.2.1.2.3中规定的方法测 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 16 量OA截面和OC截面,而后测量AO′′,AO′ ′′ ′,CB各截面,获得各测点相对读数(格) 。如果必要可 沿A1C1、A2C2、A3C3等截面作辅助检验,以验证上述测量结果。 然后,可按式(5)求得各截面上的各测点对通过相应截面的起始测点的测量基准平面的累计线值 高度差(如AO′′截面的测量起点为O′点) n i Hδ。 ∑ i i in adH 1 δλ(5) 式中λ水平仪的分度值,如 1000 02. 0 rad; dn测量截面n时水平仪每次移动的距离(即桥板跨距) ; i测点序号; ai第i测段上的水平仪读数(格) ; n测量截面序号(或代号) 。 而后,再求得各测点相对于过整个平面的测量起始点O的测量基准平面的累计高度差ΔHi。例如 对于 A′ 点 OC O AO A A δ ′ ′′ ′ ′ ∆∆HHH(6) 最后通过旋转法,使被测表面上三个角点(即基准点,如O,A,C)的数值为零,可求得各测点 相对于评定基准面的平面度偏差Δi。例如被测表面绕OY轴转过–ΔHA而使得A点的数值为零,并沿 测量方向按比例修正各测点的数值;再绕OX轴转过一ΔHC使C点的数值为零,再次沿旋转方向按比 例修正各测点的数值,而获得各测点的平面度偏差Δi。 图 31 所求出的各测点的平面度偏差的最大代数差(Δmax–Δmin)为该平面的平面度数值。 4. 3. 2. 4 用平尺、等高量块间接检验 这种检验方法是按规定的布点形式用平尺、等高量块、 块规(或块规和塞尺)测量每一规定的被检 截面上各测点相对于其两端点连线的直线度偏差, 然后通过基准的转换求得对基准平面的相应的平面度 偏差值。检验方法如下 若平面度的评定基准平面通过图32的a、b、c三点。将两等高量块放置在被检面上的a和b点, 平尺支承于其上,用块规(或块规和塞尺)测取截面ab上的各测点与平尺之间的间隙并记录各测点相 对于截面ab的两端点连线的直线度偏差值δi。同理依次在截面ac,bd,ad,fg,pm上重复上述检验 (检验ac和bd截面时应测取e点对这两截面的两端点连线的直线度偏差值 bd e ac c δδ和) 。则在ab、bc、 w w w .b z f x w .c o m JB/T 4171--1999 17 ac截面上测取的各测点对其两端点连线的直线度偏差δi即为其相应的平面度偏差值Δi。 图 32 然后按式(7)求得d点的平面度偏差值Δd bd ee bd e ac ed 22δδδ−−ΔΔ(7) 对于截面bd,cd,ad上任一测点i的平面度偏差Δi可按式(8)求得 ii Δ n i Δδ d(8) 式中δi第i测点对于所在的被检截面两端点连线的直线度偏差; Δi与δi相应被检截面上的第i测点的平面度偏差值; i被检截面的测点序号(i0,1,2,n) ; n被检截面的终点序号(即被检截面上等分段总数) 。 对于截面fg及截面pm上任一测点i的平面度偏差值Δi可按式(9)求得 ini ΔΔΔ n i Δδ− 00 (9) 式中n被检截面的终点序号; 0被检截面的始点序号; Δn被检截面上终点的平面度偏差值; Δ0被检截面上始点的平面度偏差值。 上述各截面上所求出的各测点的平面度偏差值的最大差值为该被检表面的平面度数值。 4. 3. 3 公差 4. 3. 3. 1 公差带 平面度公差带是由相距公差值t,且平行于被检表面总方向的两平面来限制。 4. 3. 3. 2 公差的表示方法 矩形工作台的平面度公差是以工作台台面的长度来给定的,其表达式与直线度相同。 4. 3. 4 纵向、横向和对角线方向的直线度 上述规定的检验方法计及了被检平面的所有缺陷(横向和纵向的直线度,扭曲) 。 在各机床的精度标准中, 如果需要可根据情况分别规定纵向、 横向和对角线方向的直线度公差,各 向的公差允许不同。 在检验时可按4.3.2.2或4.3.2.4的方法在各规定方向检验若干个截面,取误差值最大的那一截面的 数值为其所在方向直线度数值。 4. 4 平行度 w w w .b z f x w .c o
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