直线度测量

利用液体自动保持水平或重物自动保持铅直的重力现象测量直线度。常用的量仪是水平仪，也有利用液体的水平面作为测量面与被测面比较来测量直线度误差的。

利用钢丝和激光束等测量直线度。利用钢丝测量车床导轨的直线度误差时，移动溜板，可从安装在溜板上的读数显微镜中读出导轨各点偏离钢丝的数值。利用激光束测量直线度误差时，激光束相当于钢丝，四象限光电传感器和指示表相当于读数显微镜，沿被测导轨移动滑块，若四象限光电传感器中的 4个光电池所接收的光强信号相等，表示导轨直线度好；否则表示存在误差。误差大小可以直接从指示表中读出。利用激光束测量直线度误差的测量工具称为激光准直仪。

常用直尺、平尺等以光隙法和指示表法(见量规)等进行测量。也可使用直线度测量仪。直线度测量仪是一种利用直尺、以指示表法测量直线度误差的长度测量工具。它以石英平尺的测量面作为已知平面与被测直线比较，通过电学式长度传感器、相应的电子部分和记录仪等把被测截面的轮廓形状记录下来，或打印出直线度误差。

利用光学准直望远系统测量直线度误差。准直望远系统由准直光管和望远镜组成。由光源发出的光经十字分划板1和物镜1后,以平行光射出,再经望远镜中的物镜2后会聚在位于其焦平面上的十字分划板2上，通过目镜读数。如将望远镜和准直光管置于被测表面（例如导轨）上,当移动准直光管时,若其射出的十字线影像与分划板2的十字线重合,则表示直线度好;如有偏离,则表示准直光管的光轴相对望远镜的光轴倾斜了一个角度□ 。将各个位置的偏离值经过数据处理后即可得到直线度误差。应用光学准直原理测量直线度误差的量仪称为准直望远镜。它的准直光管内还装有同心圆分划板。望远镜内还装有内调焦透镜组和用于读数系统的平行平板玻璃等。利用内调焦透镜组重新调焦可使同心圆分划板上的同心圆刻线成像在分划板 2上。这样，就可以测量两光轴的偏移□(也有利用靶镜代替准直光管测量的)。这种准直望远镜也可用于测量大型机器（如汽轮机）上的各支承孔的同轴度误差。

光学自准直法 用自准直仪测量。将被测全长分成若干段,测出各段的倾斜角。通过作图或计算求出直线度。

此外，还可以利用平晶、激光干涉仪及其直线度测量附件测量直线度误差，测量精确度很高。后者的测量精确度可达0.4微米/1000毫米。

很多机床厂都用激光干涉仪来测直线度，平面度，垂直度等等。2100433B

直线度检测原则

直线度误差的检测一般可采用“与理想要素比较原则”、“测量特征原则”、和“控制实段边介原则”。其中“与理想要素比较原则”应用最多。这时理想直线采用以下两种形式来体现。

(1)实物形式体现理想直线，可采用平尺、刀口尺（样板直齿）、精密平板和拉紧钢丝等来体现理想直线。

(2)自然物理形式体现理想直线

①利用光学原理制成的准直仪类仪器和各种干涉仪。

②利用水平物理|生质构成的水平仪类仪器(框式水平仪、全像水平仪、电子水平仪等)。

直线度基本检测方法

1．光隙法

利用光隙法测量直线度误差时，是用样板直尺(刀口尺)等来体现“理想直线”与被测实际直线相接触，以它们之间透光缝隙的大小来判断直线度误差。

刀口尺与被测实际直线接触后并调至相对位置符合最小条件，再与标准光隙的大小对比来判断直线误差。

这种方法可测量较小的高精度零件的直线度误差。标准光隙如图2所示，它由量块、刀口尺和平晶组合而成。标准光隙的大小借助于光线通过狭缝时，呈现不同颜色的光素来鉴别。一般来说，当间隙>2．5μm时，呈白色；间隙为1．25～1．75μm时，呈红色；间隙约为0．8 μm时，呈蓝色；间隙<0．5μm时，则不透光。当间隙大于30μm时，可用塞尺来测量。

2．打表法

采用这种方法测量时，常以精密平板来体现理想直线，如图3所示，在精密平板上连续地或定距间断地移动指示表表座，由指示表读出被测件相对平板的直线度误差。

所用平板的平面度误差和指示表的示值误差之和不大于被测件直线度公差要求的1/3~1/5。

图3（a）适于测量尺寸不大的零件；(b)适用于与标准件相比较的测量。(c)、(d)适用于轴类零件的测量；(e)适用于测量锥形零件；(f)适用于较大或较重的零件的测量。

3．节距法

节距法又称跨距法，是用桥板将被测面进行分段测量的一种方法，主要用来测量精度要求较高而待测直线尺寸又较长的研磨或刮研表面。如各种长窄轨面。

水平仪法

用水平仪测量是以自然水平面作为测量基准，根据液体中气泡总是向高处移动的原理，由水平仪中气泡移动的格数来反映被测直线斜率的变化．如图4所示。

测量时应先将被测零件的位置调至大致水平，以便水平仪在被测实际线的两端上都能得到读数。然后把水平仪1安放在跨距适当的桥板2上，再把桥板置于被测要素3的一端。按桥板的跨距依次逐段移动桥板至另一端为止，同时纪录各测点的读数。水平仪，匕各段位置的读数，都是以该段前点的水平仪位置为参数基准，将各测点的读数(格值)经数据处理即可获得以“格”为单位的误差值。

若测量时使用的是分度值为0．02/1000的水平仪，实测时桥板节距长为L，水平仪读数为a格，则以格为单位的直线的直线度误差值换算为线值表示的直线度误差f，按比例折算为：

f=L/1000 X 0．02×a(mm)

式中：L——测量节距，单位为mm。

a——以“格”为单位的测量结果。

测量范围：1000mm；测量面垂直度误差：1.0μm/1000mm；测量面直线度误差：(0.5 L/200) μm。

形状公差是指单一提取（实际）要素形状的允许变动量。而直线度属于形状公差中的一种。直线度公差指单一实际直线允许的变动全量。用于控制平面或空间直线的形状误差，其公差带根据不同的情况有几种不同的形式。