自動平面電機(jī)兩分離導(dǎo)軌平面度測量方法

自動平面電機(jī)兩分離導(dǎo)軌平面度測量方法

許多大型智能設(shè)備必須安裝在長度超過10m的兩個分離軌道上，這對在同一理想平面上兩根導(dǎo)線的平面度有高要求。這類導(dǎo)軌無法使用目前通用的平面度測量儀器進(jìn)行測量。使用自準(zhǔn)儀或水平儀測量平面度，要求能夠等跨距分段測量，而兩分離導(dǎo)軌間的距離使這樣的測量條件無法得到滿足。使用線值測量儀器直接“打點(diǎn)”測量，則必須有大型實(shí)物平面作為基準(zhǔn)，而在安裝現(xiàn)場也不可能具備相應(yīng)的條件。本文介紹的測量方法能夠?qū)崿F(xiàn)這樣的平面度測量。一、測量量法1.測量設(shè)備自動安平水準(zhǔn)儀，高度游標(biāo)卡尺或類似準(zhǔn)確度的高度指示標(biāo)尺裝置。2.測量點(diǎn)由于導(dǎo)軌面長而窄，故采用“柵格法”布點(diǎn)測量平面度，如圖1所示。3兩導(dǎo)電平面度誤差測量可用以下兩種方法測量導(dǎo)軌平面度：(1）高度游標(biāo)卡尺逐次置于圖1各測量點(diǎn)上，使用自動安平水準(zhǔn)儀依次瞄準(zhǔn)高度游標(biāo)卡尺上的毫米標(biāo)尺，讀取各測量點(diǎn)相對a(2）若兩導(dǎo)軌面已分別用水平儀測量其各自的平面度，則可利用已測數(shù)據(jù)再進(jìn)行必要的補(bǔ)點(diǎn)與數(shù)據(jù)處理，即可得到同一理想平面的兩導(dǎo)軌平面度誤差。將高度游標(biāo)卡尺分別置于a二、“最小條件原則”評定由于刮研修理與使用的需要，導(dǎo)軌面一般都調(diào)整到水平狀態(tài)，而測量時理想平面是由自動安平水準(zhǔn)儀視軸掃描的水平面形成的，故所得導(dǎo)軌平面度與按“最小條件原則”評定的平面度相差不會太多。此時平面度若已符合要求，則可不必進(jìn)行“基面轉(zhuǎn)換”以使之符合最小條件。如需要進(jìn)行“基面轉(zhuǎn)換”，可按照通常的方法進(jìn)行，但應(yīng)考慮兩導(dǎo)軌間距對測量點(diǎn)旋轉(zhuǎn)量的影響。1．旋轉(zhuǎn)量的測定(1）旋轉(zhuǎn)軸在測量點(diǎn)列（斜線）方向時，高點(diǎn)與低點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)量按式（1）和式（2）計算：式中：Q(2）旋轉(zhuǎn)軸在測量點(diǎn)行方向時，若高點(diǎn)和低點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)軸均在同一導(dǎo)軌面內(nèi)，按式（1）和式（2）計算旋轉(zhuǎn)量。若有一高（低）點(diǎn)在另一導(dǎo)軌面內(nèi)，則該點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)量按式（3）或式（4）計算：式中：L2．旋轉(zhuǎn)量的計算(1）旋轉(zhuǎn)軸在測量點(diǎn)列（斜線）方向時，各測量點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)量按式（5）計算：式中：Q(2）旋轉(zhuǎn)軸在測量點(diǎn)行方向時，若高點(diǎn)和低點(diǎn)與旋轉(zhuǎn)軸均在同一導(dǎo)軌面內(nèi)，按式（5）計算旋轉(zhuǎn)量。若有一高（低）點(diǎn)在另一導(dǎo)軌面內(nèi)，則該點(diǎn)的旋轉(zhuǎn)量按式（6）計算：式中：Q三、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度上述導(dǎo)軌平面度測量方法中，主要由自動安平水準(zhǔn)儀與高度游標(biāo)卡尺引入的誤差因素影響測量結(jié)果不確定度，而測量方法（2）還應(yīng)考慮水平儀引入的誤差因素。由于測量方法（2）主要適用于導(dǎo)軌調(diào)整后或工作面刮研后加工過程中的檢驗(yàn)，不需要作詳細(xì)的不確定度評定。下面以測量方法（1）為例，依據(jù)JJF1130-2005《幾何量測量設(shè)備校準(zhǔn)中的不確定度評定指南》作測量結(jié)果不確定度評定。1.任務(wù)和目標(biāo)不確定度測量長度為10m的兩分離導(dǎo)軌在同一理想平面下的平面度，平面度公差不大于0.12mm。(2）目標(biāo)不確定度根據(jù)測量任務(wù)，目標(biāo)不確定度為0.04mm。(3）測量方法與初始測量程序見一、3.（1）。(4）初始測量條件(1)根據(jù)JJG425-2003《水準(zhǔn)儀》檢定規(guī)程，選擇最低準(zhǔn)確度的DSZS水準(zhǔn)儀。(2)高度游標(biāo)卡尺尺身刻度偏差：≤0.01mm。(3)測量現(xiàn)場環(huán)境溫度：室溫。(4)導(dǎo)軌支撐穩(wěn)固，測量過程導(dǎo)軌不產(chǎn)生變形。(5)操作人員經(jīng)過培訓(xùn)，十分熟悉水準(zhǔn)儀的使用。(5)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的說明及計算水準(zhǔn)儀補(bǔ)償誤差為0.5″，若自動安平水準(zhǔn)儀距測量點(diǎn)為6m，則補(bǔ)償誤差引起的高度測量誤差為假定為均勻分布，b=0.6，則該不確定度分量為(2)水準(zhǔn)儀測微器行差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u水準(zhǔn)儀行差5mm范圍內(nèi)不大于0.1mm，由于使用高度游標(biāo)卡尺測量，讀數(shù)時只使用1mm范圍，故測微器行差為0.02mm（使用水準(zhǔn)儀前應(yīng)先選擇并確定測微器行差小于0.02mm的毫米段作讀數(shù)用），假定服從均勻分布，則(3)水準(zhǔn)儀測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u對水準(zhǔn)儀測量讀數(shù)的重復(fù)性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，得標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.01mm，測量時，取3次讀數(shù)平均值作為測量結(jié)果，則(4)高度游標(biāo)卡尺尺身刻度偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u高度游標(biāo)卡尺尺身刻度偏差不大于0.01mm，假定服從均勻分布，則(5)環(huán)境溫度的影響引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u導(dǎo)軌面上各測量點(diǎn)間的高度差不大于1mm，故溫度對測量的影響可以忽略不計。則(6）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度估計各不確定度分量之間無相關(guān)性。此外，平面度誤差是以測量值中兩個最大值與最小值之差決定的。因此，所有不確定度分量均兩次影響合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度，故合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為擴(kuò)展不確定度為四、兩分離導(dǎo)電平面度測量通過上述不確定度評定，說明依據(jù)本文提供的測量方法，使用最低等