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蘇州日井精密儀器有限公司

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平面度測(cè)量的常用幾種方法及測(cè)量原理

閱讀:22262      發(fā)布時(shí)間:2020-12-25
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  平面度(flatness;planeness),是屬于形位公差中的一種,指物體表面具有的宏觀凹凸高度相對(duì)理想平面的偏差。
  平面度誤差是將被測(cè)實(shí)際表面與理想平面進(jìn)行比較,兩者之間的線值距離即為平面度誤差值;或通過測(cè)量實(shí)際表面上若干點(diǎn)的相對(duì)高度差,再換算以線值表示的平面度誤差值。
  在傳統(tǒng)的檢測(cè)方法中,平面度的測(cè)量通常有:塞規(guī)/塞尺測(cè)量法、液平面法、激光平面干涉儀測(cè)量法(平晶干涉法)、水平儀/數(shù)字水平儀測(cè)量法、以及打表測(cè)量法。
  塞尺測(cè)量法
  塞尺主要用于間隙間距的測(cè)量,對(duì)平面度的測(cè)量只能進(jìn)行粗測(cè)。塞尺使用前必須先清除塞尺和工件上的污垢與灰塵。使用時(shí)可用一片或數(shù)片重疊插入間隙,以稍感拖滯為宜。測(cè)量時(shí)動(dòng)作要輕,不允許硬插。也不允許測(cè)量溫度較高的零件。目前很多工廠仍使用該方法進(jìn)行檢測(cè)。由于其精度不高,常規(guī)薄塞尺為10um,檢測(cè)效率較低,結(jié)果不夠全面,只能檢測(cè)零件邊緣。
  液平面法
  液平面法是用液平面作為測(cè)量基準(zhǔn)面,液平面由“連通罐”內(nèi)的液面構(gòu)成,然后用傳感器進(jìn)行測(cè)量?;谶B通器工作原理,適合測(cè)量連續(xù)或不連續(xù)的大平面的平面度,但測(cè)量時(shí)間長,且對(duì)溫度敏感,僅適用于測(cè)量精度較低的平面。
  激光平面干涉儀測(cè)量法
  典型的用法是平晶干涉法,用光學(xué)平晶的工作面體現(xiàn)理想平面,直接以干涉條紋的彎曲程度確定被測(cè)表面的平面度誤差值,但主要于測(cè)量光潔的小平面的測(cè)量,如千分頭測(cè)量面,量規(guī)的工作面,光學(xué)透鏡。激光干涉儀現(xiàn)因其體積小,重量輕、無需外接電源的特點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用在光學(xué)加工企業(yè),光學(xué)檢測(cè)機(jī)構(gòu)以及其他要進(jìn)行光學(xué)表面檢測(cè)的場(chǎng)合。南京光研武漢事業(yè)部的GY301A和GY301B型激光干涉儀,其干涉圖像與對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)同步,無需切換,任何人都能簡(jiǎn)單操作,同時(shí)也能加長導(dǎo)軌配合測(cè)量尺寸簡(jiǎn)便的測(cè)量出曲率半徑。
  水平儀測(cè)量法
  水平儀是一種測(cè)量小角度的常用量具。在機(jī)械行業(yè)和儀表制造中,用于測(cè)量相對(duì)于水平位置的傾斜角、機(jī)床類設(shè)備導(dǎo)軌的平面度和直線度、設(shè)備安裝的水平位置和垂直位置等。按水平儀的外形不同可分為:框式水平儀和尺式水平儀兩種;按水準(zhǔn)器的固定方式又可分為:可調(diào)式水平儀和不可調(diào)式水平儀。
  常用的水平儀
  廣泛用于工件表面的直線度和平面度測(cè)量。測(cè)量精度高、穩(wěn)定性好、體積小、攜帶方便。但是用該方法測(cè)量時(shí)需要反復(fù)挪動(dòng)儀器位置,記錄各測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù),費(fèi)時(shí)、費(fèi)力,調(diào)整時(shí)間長,數(shù)據(jù)處理程序繁瑣。
  打表測(cè)量法
  打表測(cè)量法是將被測(cè)零件和測(cè)微計(jì)放在標(biāo)準(zhǔn)平板上,以標(biāo)準(zhǔn)平板作為測(cè)量基準(zhǔn)面,用測(cè)微計(jì)沿實(shí)際表面逐點(diǎn)或沿幾條直線方向進(jìn)行測(cè)量。打表測(cè)量法按評(píng)定基準(zhǔn)面分為三點(diǎn)法和對(duì)角線法:三點(diǎn)法是用被測(cè)實(shí)際表面上相距遠(yuǎn)的三點(diǎn)所決定的理想平面作為評(píng)定基準(zhǔn)面,實(shí)測(cè)時(shí)先將被測(cè)實(shí)際表面上相距遠(yuǎn)的三點(diǎn)調(diào)整到與標(biāo)準(zhǔn)平板等高;對(duì)角線法實(shí)測(cè)時(shí)先將實(shí)際表面上的四個(gè)角點(diǎn)按對(duì)角線調(diào)整到兩兩等高。然后用測(cè)微計(jì)進(jìn)行測(cè)量,測(cè)微計(jì)在整個(gè)實(shí)際表面上測(cè)得的大變動(dòng)量即為該實(shí)際表面的平面度誤差。
  典型應(yīng)用為平板測(cè)微儀及三坐標(biāo)儀,其中優(yōu)以三坐標(biāo)儀為應(yīng)用廣泛。測(cè)量時(shí)指示器在待測(cè)樣品上移動(dòng),按選定的布點(diǎn)測(cè)取各測(cè)量點(diǎn)相對(duì)于測(cè)量基準(zhǔn)的數(shù)據(jù),再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理評(píng)定出平面度誤差。但其效率較低,通常一個(gè)樣品需要幾分鐘,離15ppm的期望相差甚遠(yuǎn)。

 

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