條式和框式水平儀的使用方法課件

1、第六章 水平儀 一、條式水平儀。 條式水平儀由作為工作平面的V型底平面和與工作平面平行的水準(zhǔn)器 (俗稱氣泡)兩部分組 成。工作平面的平直度和水準(zhǔn)器與工作平面 的平行度都做得很精確。當(dāng)水平儀的底平面 放在準(zhǔn)確的水平位置時(shí)，水準(zhǔn)器內(nèi)的氣泡正 好在中間位置 (即水平位置)。 在水準(zhǔn)器玻 璃管內(nèi)氣泡兩端刻線為零線的兩邊，刻有不 少于8格的刻度，刻線間距為2mm。當(dāng)水平,圖7-1 條式水平儀,儀的底平面與水平位置有微小的差別時(shí)，也就是水平儀底平面兩端有高低時(shí)，水準(zhǔn)器內(nèi)的氣泡由于地心引力的作用總是往水準(zhǔn)器的最高一側(cè)移動(dòng)，這就是水平儀的使用原理。兩端高低相差不多時(shí)，氣泡移動(dòng)也不多，兩端高低相差較大時(shí)，氣泡移

2、動(dòng)也較大，在水準(zhǔn)器的刻度上就可讀出兩端高低的差值。,條式水平儀的規(guī)格見表7-1。條式水平儀分度值的說(shuō)明，如分度值0.03mmm，即表示氣泡移動(dòng)一格時(shí)，被測(cè)量長(zhǎng)度為1m的兩端上，高低相差0.03mm。再如，用200mm長(zhǎng)，分度值為0.05mmm的水平儀，,1,學(xué)習(xí)交流PPT,測(cè)量400mm長(zhǎng)的平面的水平度。先把水平儀放在平面的左側(cè)，此時(shí)若氣泡向右移動(dòng)二格，再把水平儀放在平面的右側(cè)，此時(shí)若氣泡向左移動(dòng)三格，則說(shuō)明這個(gè)平面是中間高兩側(cè)低的凸平面。中間高出多少毫米呢？從左側(cè)看中間比左端高二格，即在被測(cè)量長(zhǎng)度為1m時(shí)，中間高20.05=0.10mm，現(xiàn)實(shí)際測(cè)量長(zhǎng)度為200mm，是1m的 ，所以，實(shí)際上中

3、間比左端高0.10 = 0.02mm。從右側(cè)看：中間比右端高三格，即在被測(cè)量長(zhǎng)度為1m時(shí)，中間高30.05=0.15mm，現(xiàn)實(shí)際測(cè)量長(zhǎng)度為200mm，是1m的 ，所以，實(shí)際上中間比右端高0.15 =0.03mm。由此可知，中間比左端高0.02mm，中間比右端高0.03mm，則中間比兩端高出的數(shù)值為(0.02+0.03)2=0.025mm。 二、框式水平儀,圖7-2是常用的框式水平儀，主要由框架1和弧形玻璃管主水準(zhǔn)器2、調(diào)整水準(zhǔn)3組成。利用水平儀上水準(zhǔn)泡的移動(dòng)來(lái)測(cè)量被測(cè)部位角度的變化。,右圖為 圖7-2 框式水平儀 1-框架 2-主水準(zhǔn)器 3-調(diào)整水準(zhǔn),2,學(xué)習(xí)交流PPT,框架的測(cè)量面有平面和V

4、形槽，V形槽便于在圓柱面上測(cè)量。弧形玻璃管的表面上有刻線，內(nèi)裝乙醚(或酒精) ,并留有一個(gè)水準(zhǔn)泡，水準(zhǔn)泡總是停留在玻璃管內(nèi)的最高處。若水平儀傾斜一個(gè)角度，氣泡就向左或向右移動(dòng)，根據(jù)移動(dòng)的距離(格數(shù)) ,直接或通過計(jì)算即可知道被測(cè)工件的直線度，平面度或垂直度誤差。 水平儀工作原理(圖7-3),精度為0.02mm/1000mm的水平儀玻璃管，曲率半徑R=103132mm，當(dāng)平面在1000mm長(zhǎng)度中傾斜0.02mm，則傾斜角 為：,水準(zhǔn)泡轉(zhuǎn)過的角度應(yīng)與平面轉(zhuǎn)過的角 度相等，則水準(zhǔn)泡移動(dòng)的距離(1格) 為：,圖7-3 框式水平儀工作原理,3,學(xué)習(xí)交流PPT,水平儀的讀數(shù)方法有直接讀數(shù)法和平均讀數(shù)法兩種

5、。 1)直接讀數(shù)法 以氣泡兩端的長(zhǎng)刻線作為零線，氣泡相對(duì)零線移動(dòng)格數(shù)作為讀數(shù)，這種讀數(shù)方法最為常用，見圖7-4。,(a),(b),(c),圖7-4a表示水平儀處于水平位置，氣泡兩端位于長(zhǎng)線上，讀數(shù)為“0”；圖7-4b表示水平儀逆時(shí)針方向傾斜，氣泡向右移動(dòng)，圖示位置讀數(shù)為“+2”；圖7-4c表示水平儀順時(shí)針方向傾斜，氣泡向左移動(dòng)，圖示位置讀數(shù)為“-3”。,4,學(xué)習(xí)交流PPT,2)平均讀數(shù)法 由于環(huán)境溫度變化較大，使氣泡變長(zhǎng)或縮短，引起讀數(shù)誤差而影響測(cè)量的正確性，可采用平均讀數(shù)法，以消除讀數(shù)誤差。 平均讀數(shù)法讀數(shù)是分別從兩條長(zhǎng)刻線起，向氣泡移動(dòng)方向讀至氣泡端點(diǎn)止，然后取這兩個(gè)讀數(shù)的平均值作為這次測(cè)

6、量的讀數(shù)值。 圖7-5a表示，由于環(huán)境溫度較高，氣泡變長(zhǎng)，測(cè)量位置使氣泡左移。讀數(shù)時(shí)，從左邊長(zhǎng)刻線起，向左讀數(shù)“-3”；從右邊長(zhǎng)刻線起，向左讀數(shù)“2”。取這兩個(gè)讀數(shù)的平均值，作為這次測(cè)量的讀數(shù)值：,圖7-5b表示，由于環(huán)境溫度較低，氣泡縮短，測(cè)量,圖7-5 平均讀數(shù)法,位置使氣泡右移，按上述讀數(shù)方法，讀數(shù)分別為“+2”和“+1”，則測(cè)量的讀數(shù)值是：,5,學(xué)習(xí)交流PPT,框架水平儀的使用方法： 1 框架水平儀的兩個(gè)V形測(cè)量面是測(cè)量精度的基準(zhǔn)，在測(cè)量中不能與工作的粗糙面接觸或摩擦。安放時(shí)必須小心輕放，避免因測(cè)量面劃傷而損壞水平儀和造成不應(yīng)有的測(cè)量誤差。 2 用框架水平儀測(cè)量工件的垂直面時(shí)，不能握住

7、與副側(cè)面相對(duì)的部位，而用力向工件垂直平面推壓，這樣會(huì)因水平儀的受力變形，影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。正確的測(cè)量方法是手握持副測(cè)面內(nèi)側(cè)，使水平儀平穩(wěn)、垂直地（調(diào)整氣泡位于中間位置）貼在工件的垂直平面上，然后從縱向水準(zhǔn)讀出氣泡移動(dòng)的格數(shù)。,正確,錯(cuò)誤,3 使用水平儀時(shí)，要保證水平儀工作面和工件表面的清潔，以防止臟物影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。測(cè)量水平面時(shí)，在同一個(gè)測(cè)量位置上，應(yīng)將水平儀調(diào)過相反的方向再進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)移動(dòng)水平儀時(shí)，不允許水平儀工作面與工件表面發(fā)生摩擦，應(yīng)該提起來(lái)放置。如圖7-6所示。,圖7-6 水平儀的使用方法,6,學(xué)習(xí)交流PPT,4 當(dāng)測(cè)量長(zhǎng)度較大工件時(shí)，可將工件平均分若干尺寸段，用分段測(cè)量法，然后根據(jù)

8、各段的測(cè)量讀數(shù)，繪出誤差坐標(biāo)圖，以確定其誤差的最大格數(shù)。,三、光學(xué)合像水平儀 光學(xué)合像水平儀，廣泛用于精密機(jī)械中，測(cè)量工件的平面度、直線度和找正安裝設(shè)備的正確位置。 1 合像水平儀的結(jié)構(gòu)和工作原理 合像水平儀主要由測(cè)微螺桿、杠桿系統(tǒng)、水準(zhǔn)器、光學(xué)合像棱鏡和具有V型工作平面的底座等組成，圖7-10所示。,圖7-10 數(shù)字式光學(xué)合像水平儀 1、4-窗口；2-微分盤旋鈕；3-微分盤；5-水平儀底座；6-玻璃管；7-放大鏡； 8-合成棱鏡；9、11-彈簧；10-杠桿架；12-指針；13-測(cè)微螺桿。,7,學(xué)習(xí)交流PPT,水準(zhǔn)器安裝在杠桿架的底板上，它的水平位置用微分盤旋鈕通過測(cè)微螺桿與杠桿系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整。

9、水準(zhǔn)器內(nèi)的氣泡圓弧，分別用三個(gè)不同方向位置的棱鏡反射至觀察窗，分成兩個(gè)半像，利用光學(xué)原理把氣泡像復(fù)合放大(放大5倍)，提高讀數(shù)精度，并通過杠桿機(jī)構(gòu)提高讀數(shù)的靈敏度和增大測(cè)量范圍。 當(dāng)水平儀處于水平位置時(shí)，氣泡A與B重合，見圖7-10c。當(dāng)水平儀傾斜時(shí)，氣泡A與B不重合，見圖7-10d。 測(cè)微螺桿的螺距P=0.5mm，微分盤刻線分為100等分。微分盤轉(zhuǎn)過一格，測(cè)微螺桿上螺母軸向移動(dòng)0.005mm。,8,學(xué)習(xí)交流PPT,使用方法 將水平儀放在工件的被測(cè)表面上，眼睛看窗口1，手轉(zhuǎn)動(dòng)微分盤，直至兩個(gè)半氣泡重合時(shí)進(jìn)行讀數(shù)。讀數(shù)時(shí)，從窗口4讀出毫米數(shù)，從微分盤上讀出刻度數(shù)。,圖7-10 數(shù)字式光學(xué)合像水平儀 1、4-窗口；2-微分盤旋鈕；3-微分盤；5-水平儀底座；6-玻璃管；7-放大鏡； 8-合成棱鏡；9、11-彈簧；10-杠桿架；12-指針；13-測(cè)微螺桿。,9,學(xué)習(xí)交流PPT,例：分度值為0.01mm/1000mm的光學(xué)合像水平儀微分盤上的每一格刻度表示在1m長(zhǎng)度上，兩端的高度差為0.01mm。測(cè)量時(shí)，如果從窗口讀出的數(shù)值為1mm，微分盤上的刻度數(shù)為16，這次測(cè)量的讀數(shù)就是1.16mm，即被測(cè)工件表面的傾斜度，在1m長(zhǎng)度上高度差為1.16mm。如果工件的長(zhǎng)度