水平測(cè)量儀,是一種檢驗(yàn)各種機(jī)床及其它類型設(shè)備導(dǎo)軌的直線度和設(shè)備安裝的水平位置,垂直位置的儀器。不同類型的水平測(cè)量儀的原理、使用方法、價(jià)格是不一樣的。為了讓大家對(duì)水平測(cè)量儀有更全面的認(rèn)識(shí),賢集網(wǎng)小編將實(shí)例講解用水平儀測(cè)量導(dǎo)軌直線度的方法。
水平測(cè)量儀原理
水平測(cè)量儀的水準(zhǔn)管是由玻璃制成,水準(zhǔn)管內(nèi)壁是一個(gè)具有一定曲率半徑的曲面,管內(nèi)裝有液體,當(dāng)水平測(cè)量儀發(fā)生傾斜時(shí),水準(zhǔn)管中氣泡就向水平測(cè)量儀升高的一端移動(dòng),從而確定水平面的位置。水準(zhǔn)管內(nèi)壁曲率半徑越大,分辨率就越高,曲率半徑越小,分辨率越低,因此水準(zhǔn)管曲率半徑?jīng)Q定了水平測(cè)量儀的精度。
水平測(cè)量儀分類
1、按水平測(cè)量儀的外形不同可分為:萬向水平測(cè)量儀,圓柱水平測(cè)量儀,一體化水平測(cè)量儀,迷你水平測(cè)量儀,相機(jī)水平測(cè)量儀,框式水平測(cè)量儀,尺式水測(cè)量平儀;
2、按水準(zhǔn)器的固定方式又可分為:可調(diào)式水平測(cè)量儀和不可調(diào)式水平測(cè)量儀。
3、水平儀主要用于檢驗(yàn)各種機(jī)床和工件的平面度、平直度、垂直度及設(shè)備安裝的水平性等。
水平測(cè)量儀的使用方法:
1、測(cè)量前,應(yīng)認(rèn)真清洗測(cè)量面并擦干,檢查測(cè)量表面是否有劃傷、銹蝕、毛刺等缺陷。
2、檢查零位是否正確。如不準(zhǔn),對(duì)可調(diào)式水平測(cè)量儀應(yīng)進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整方法如下:將水平測(cè)量儀放在平板上,讀出氣泡管的刻度,這時(shí)在平板的平面同一位置上,再將水平測(cè)量儀左右反轉(zhuǎn)180°,然后讀出氣泡管的刻度。若讀數(shù)相同,則水平測(cè)量儀的底面和氣泡管平行,若讀數(shù)不一致,則使用備用的調(diào)整針,插入調(diào)整孔后,進(jìn)行上下調(diào)整。
3、測(cè)量時(shí),應(yīng)盡量避免溫度的影響,水準(zhǔn)器內(nèi)液體對(duì)溫度影響變化較大,因此,應(yīng)注意手熱、陽光直射、哈氣等因素對(duì)水平測(cè)量儀的影響。
4、使用中,應(yīng)在垂直水準(zhǔn)器的位置上進(jìn)行讀數(shù),以減少視差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。
一句話解答水平測(cè)量儀使用方法:把它放在載物臺(tái)上看水平測(cè)量儀中間的小泡,它若停留在正中間就是水平的,氣泡偏向哪邊那邊高。
框式水平儀使用方法、結(jié)構(gòu)、工作原理
工作原理
氣泡水平儀的玻璃管內(nèi)壁是一個(gè)含有一定曲率半徑的曲面,當(dāng)水平儀發(fā)生傾斜時(shí),氣泡就向水平儀升高的一端移動(dòng),水準(zhǔn)泡內(nèi)壁曲率半徑越大分辨率越高,曲率半徑越小,分辨率越低,因此水準(zhǔn)泡的曲率半徑?jīng)Q定了該產(chǎn)品的精度。
儀器結(jié)構(gòu)
水平儀主要由體身,水準(zhǔn)泡系統(tǒng)及調(diào)整機(jī)構(gòu)組成。體身可測(cè)量基面,水準(zhǔn)泡用作讀數(shù)反應(yīng)出體身測(cè)量基面的真實(shí)數(shù)據(jù),調(diào)整機(jī)構(gòu)用作調(diào)整水平儀,采用m5×0.5細(xì)螺紋和多齒彈簧圈,確保零位的穩(wěn)定性和可調(diào)性。
使用方法
測(cè)量時(shí)使水平儀工作面緊貼被測(cè)表面,待氣泡靜止后主可讀數(shù)。
水平儀的分度值是主水準(zhǔn)泡的氣泡移動(dòng)一個(gè)刻度所產(chǎn)生的傾斜比,以一米為基準(zhǔn)長的傾斜高與底邊的比表示,如需測(cè)量長度為L的實(shí)際傾斜值則可通過下式進(jìn)行計(jì)算:
實(shí)際傾斜值=標(biāo)稱分度值×L×偏差格數(shù)例如:標(biāo)稱分度值為0.02mm/m,L=200mm,偏差格為2格
則:實(shí)際傾斜值0.02/1000×200×2=0.008mm為避免由于水平儀零位不準(zhǔn)而引起的測(cè)量誤差,因此在使用前必須對(duì)水平儀的零位進(jìn)行檢查或調(diào)整。
水平儀零位檢查和調(diào)整方法:
將被檢水平儀放在已調(diào)到大致水平位置的平板上(或機(jī)床導(dǎo)軌上),緊靠定位塊,待氣泡穩(wěn)定后以氣泡的一端讀數(shù)為a1,然后按水平方向調(diào)轉(zhuǎn)180°,準(zhǔn)確地放在原位置,按照第一次讀數(shù)的一邊記下氣泡另一端的讀數(shù)為a2,兩次讀數(shù)差的一半則為零位誤差=(a1-a2)/2格。如果零位誤差已超過許可范圍,則需高速零位機(jī)構(gòu),另一種方法不需精調(diào)零位,也可找出相對(duì)零位點(diǎn),如圖所示將水平儀放在平面上,等氣泡穩(wěn)定后,讀右端數(shù)為讀a1,將水平儀按水平方向調(diào)轉(zhuǎn)180°,準(zhǔn)確的放在第一次位置上,待氣泡穩(wěn)定后,再讀右端讀數(shù)為a2,兩次讀數(shù)差的一半位置為相對(duì)零位點(diǎn);以相對(duì)零位點(diǎn)為基準(zhǔn),方可測(cè)量水平儀,
相對(duì)零位點(diǎn)為基準(zhǔn)線向右邊過1.5格。對(duì)于非規(guī)定調(diào)整的螺釘、螺母不得隨意動(dòng)。
水平測(cè)量儀使用注意事項(xiàng)
1、溫度變化會(huì)使測(cè)量產(chǎn)生誤差,檢驗(yàn)或使用時(shí)必須與熱源和風(fēng)源隔絕,如果使用環(huán)境濕度與保存環(huán)境濕度不同,則需在使用環(huán)境中穩(wěn)定3小時(shí)方可使用。
2、測(cè)量時(shí)必須待氣泡完全靜止后方可讀數(shù)。
3、水平儀使用完畢,必須將工作面擦拭干凈,涂防銹油,存放在清潔、干燥處保存。
實(shí)例演示:用水平儀測(cè)量導(dǎo)軌直線度的方法
在機(jī)械維修專業(yè)中常用到水平儀,它是機(jī)床修理、調(diào)整、安裝最常用的測(cè)量儀器之一,主要用于檢測(cè)機(jī)床導(dǎo)軌直線度、工作臺(tái)平面度等。下面我們來了解水平儀是怎樣測(cè)量導(dǎo)軌直線度的。
機(jī)床工作臺(tái)的直線移動(dòng)精度,在很大程度上取決于床身導(dǎo)軌的直線度。但機(jī)床導(dǎo)軌一般比較長,往往難以用平尺、檢驗(yàn)棒等作為基準(zhǔn)測(cè)量導(dǎo)軌的直線度,這時(shí)可以用水平儀進(jìn)行測(cè)量。其工作原理是:假設(shè)在被測(cè)導(dǎo)軌上有一條理想水平直線作為測(cè)量基準(zhǔn),再把被測(cè)導(dǎo)軌分成若干段,然后用水平儀分別測(cè)出各段相對(duì)于理想水平直線所傾斜的角度值,通過繪制坐標(biāo)圖來確定導(dǎo)軌與水平直線的最大誤差格數(shù),最后運(yùn)用公式(△H=n I L)計(jì)算出導(dǎo)軌與水平直線的誤差值。具體步驟如下:
1、將水平儀放在導(dǎo)軌中間,調(diào)平導(dǎo)軌,防止導(dǎo)軌傾斜,無法準(zhǔn)確讀出水平儀讀數(shù)。
2、水平儀放在一定長度L)的平行橋板上,不能直接放置在被測(cè)表面上。
3、將導(dǎo)軌分段,每段長度與橋板相適應(yīng),依次首尾相接,逐段測(cè)量并記錄下每段讀數(shù)及傾斜方向。
4、根據(jù)各段讀數(shù)畫出導(dǎo)軌直線度曲線圖:以導(dǎo)軌的長度為橫坐標(biāo),水平儀讀數(shù)為縱坐標(biāo)。根據(jù)讀數(shù)依次畫出各折線段,每一段的起點(diǎn)要與前一段的終點(diǎn)重合。
例如C6132車床的導(dǎo)軌
長1600mm.用精度為
0.02/l000mm的框式水平儀測(cè)
量導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)直線度
誤差。水平儀橋板長度為
200mm,分8段測(cè)量。每段讀數(shù)依次為:+l、+1、+2、0、-1、-l、0、-0.5,如圖1所示。
按一定比例畫出縱橫坐標(biāo),作出導(dǎo)軌直線度曲線。如圖2所示。
5、用兩端點(diǎn)連線法或最小區(qū)域法確定最大誤差讀數(shù)和誤差曲線形狀。
兩端點(diǎn)連線法:若導(dǎo)軌直線度誤差曲線呈單凸或單凹時(shí),作首尾兩端點(diǎn)連線I-I,并過曲線最高點(diǎn)或最低點(diǎn))作Ⅱ-Ⅱ直線與I—I平行。兩包容線間取大。坐標(biāo)值即為最人誤差值。如圖2所示,最大誤差在導(dǎo)軌長為600mm處。曲線右端點(diǎn)坐標(biāo)值為1.5格,按相似三角形解法,導(dǎo)軌600mm處最大誤差值為4-0.56=3.44格。
最小區(qū)域法:如果直線度誤差曲線有凸有凹呈波折狀態(tài),如圖3所示,此時(shí)應(yīng)過曲線上兩個(gè)最低點(diǎn)或兩個(gè)最高點(diǎn)),作一條包容線I-I,過曲線上的最高點(diǎn)(或最低點(diǎn))作平行于I-I線的另一包容線Ⅱ-Ⅱ,將誤差曲線全部包容在兩平行線之問。兩平行線之間沿Y軸方向的最人坐標(biāo)值n即為最大誤差。
6、按誤差格數(shù)換算導(dǎo)軌直線度線性值一般按下式換算:
△H=n I L
△H為導(dǎo)軌直線度誤差mm;n為曲線圖中最大誤差格數(shù);I為水甲儀的讀數(shù)精度;L為每段測(cè)量長度mm。
在上例中:△H=n I L=3.44x0.02/l000×200=0.014mm所以該車床導(dǎo)軌直線度誤差為0.014mm。
在用水平儀測(cè)量導(dǎo)軌直線度時(shí)應(yīng)注意幾點(diǎn):(1)將導(dǎo)軌分成若干段,每段應(yīng)與橋板長度相適應(yīng),測(cè)量時(shí)應(yīng)首尾相接,否則就不能止確測(cè)量出誤差。另外,如導(dǎo)軌較長,應(yīng)選擇較長的橋板;若分段過多,將會(huì)引起計(jì)量累積誤差。(2)測(cè)量前應(yīng)將導(dǎo)軌調(diào)平,如果導(dǎo)軌誤差嚴(yán)重,用框式水平儀無法測(cè)量時(shí),可考慮用合像水平儀或光學(xué)平直儀測(cè)量。
水平測(cè)量儀器多少錢?
水平測(cè)量儀器價(jià)格受品牌、精度、種類等因素影響。如果對(duì)水平測(cè)量儀的精度要求較高,那么價(jià)格自然貴一些。另外一些知名品牌的水平測(cè)量儀器的價(jià)格也比不出名的要貴一些。如光學(xué)水準(zhǔn)儀一般幾百到兩千,電子的兩萬多。一千多的光學(xué)水準(zhǔn)已經(jīng)不錯(cuò)了。

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