關于導軌直線度測量的問題

剛接到一個活，圖片紅色為導軌工作面，長度570mm。單導軌工作面寬度2mm，要求直線度控制在0.001mm/550mm內，發出來看看，有沒有什么比較靠譜的方法來檢測，允許測量不確定度稍大。

研磨面平尺上用量塊試塞試試看。

1微米的直線度，這么長的管子  主要還是看工件如何放置和裝夾  
不計算變形帶來的影響的話，計量型三坐標測量機比較合適

刀口尺直接比對

0.001mm/550mm 這個技術要求在這，能把不確定度放寬到多少。   單獨測這兩個面，能想到的只有計量型坐標機、

　　問題：檢測兩條導軌的直線度誤差，工作面長度570mm，單導軌寬度2mm，要求直線度控制在0.001mm/550mm內。
　　答：這個要求是非常高的。方案設計原則是：根據已知條件和三分之一原則，直線度誤差測量結果的擴展不確定度應不得大于１μｍ的三分之一，即：Ｕ＝0.3μｍ，k=2，因此進一步確定所用測量儀器的分辨力和穩定性應該控制在0.1μｍ。
　　因此，我不知道計量型三坐標測量機是否能夠達到上述要求，如果可以達到當然很好。如果達不到，建議使用一個研磨平尺，一個分辨力0.1μｍ的電感位移測量頭，或扭簧儀、接觸式干涉儀、立式光學計等的測量頭，進行比較測量。測量步驟如下：
　　１安裝調試：將研磨平尺的兩端與被測導軌兩端安裝調整到等高，即在儀器讀數系統中的讀數均為0或讀數相同；
　　２實施測量：測量導軌工作面不同位置與研磨平尺相應位置的讀數差，再加上導軌相應部位的直線度誤差修正值，作為被測導軌該受檢點的測得值；
　　３數據處理：在各受檢點的測得值中取最大值與最小值的差，即為導軌工作面直線度誤差值，必要時可采用最小包容區法計算出導軌直線度誤差值。

規矩灣錦苑 發表于 2022-7-20 03:11
　　問題：檢測兩條導軌的直線度誤差，工作面長度570mm，單導軌寬度2mm，要求直線度控制在0.001mm/550mm內 ...

感謝大師的回復，目前我采用的方法是根據《計量測試技術手冊 第2卷 幾何量》反向消差法進行，文中的示例是橫向放置，我采用的是垂直放置，平板+0級直角尺+分度值0.2微米電感測微儀進行測量，不知道這種方式是否屬于最為經濟合理的？請指教！

x86438751 發表于 2022-7-25 16:14
感謝大師的回復，目前我采用的方法是根據《計量測試技術手冊 第2卷 幾何量》反向消差法進行，文中的示例 ...

反向消差法是個不錯的方法，可以消除作為直線度“計量標準”的誤差影響，只考慮顯示器的分辨力。但反向消差法需要注意一個問題，即確保“翻轉180°”的可靠性。你的方案中平板和0級直角尺是直線度“計量標準”，只要確保兩次稱量是在“翻轉180°”（反向）的情況下進行，其誤差影響即可被消除。因此，重點是考慮作為指示器的“電感測微儀”，如果有分度值0.1μm的指示器更好。關于工件的安裝方法，從您提供的示意圖中發現工件端面較小，且似乎加工質量也并不好，確保兩次檢測的安裝能在垂直狀態下轉180°極不容易，因此建議對長工作面的被測件還是水平安裝為好。水平安裝不要用直角尺，因為直角尺的工作面安裝到水平狀態也不容易，不如使用“研磨平尺”，且將平尺在平板上轉180°是很容易實現的。

237358527 發表于 2022-7-25 16:44
平板的精度早超1μm
直角尺也要超1μm的
你組合一下，超多少都不知道了。

直角尺其實沒有關系的，平板到是會有一定影響，不過這個影響應該很小，正反180度是很重要的條件

規矩灣錦苑 發表于 2022-7-26 02:47
反向消差法是個不錯的方法，可以消除作為直線度“計量標準”的誤差影響，只考慮顯示器的分辨力。但反向消 ...

感謝您的回復，圖示僅僅是示意圖而已，實際有專門的工裝來實現裝夾和滑動

237358527 發表于 2022-7-29 07:18
你說的正反180°測量法，我知道
但是我一直有個疑問，
就是JJF 1140-2006        其他計量技術規范        直角尺檢查儀 ...

感謝您的回復，你說的問題果真都在點子上，對于這個規程和這個測試方法，看上去確實有自相矛盾的地方，我個人的看法是：規程中的這個示值誤差，主要是衡量設備的綜合誤差，包括了立柱直線度與滑動（運動部件）配合以及平板的平面度以及立柱與平板的垂直度，另外還考慮了換向的問題，所以這個示值誤差其實是個很復雜的東西，當然了，我也有沒看懂的地方，就是他的示值誤差還要加上一個標準器的誤差，不知道這個怎么算的了？

　　反向消差法是幾何量測量中的“四大原則之一的“封閉原則”，在實際工作中的一個應用特例。在使用封閉原則進行測量時，所用測量系統的誤差影響為最小。即，此時所用測量系統的誤差被消除，被測對象的誤差不會被消除，反而會被突出出來而測得。
　　JJF 1140-2006《直角尺檢查儀校準規范》的被測對象是直角尺檢查儀，使用的工具是標準直角尺或方形直角尺，測量方法使用了“反向消差法”，因此所用測量設備標準直角尺或方形直角尺的垂直度誤差被消除，直角尺檢查儀的“示值誤差”被測到。
　　樓主同樣也是使用了反向消差法，使用的工具是“平板+0級直角尺”構成直線度標準（我建議的是研磨平尺），分度值0.2微米電感測微儀為讀數裝置，被測對象是工件工作面。因此，“平板+0級直角尺”構成直線度標準器（或研磨平尺）的直線度誤差被消除，工件工作面直線度誤差被測得，測量方法要點是選擇讀數裝置的分度值或分辨力應該滿足要求。

　　反向消差法和封閉原則確實是個不錯的檢測方法，由于使用反向消差法消除了所用標準器的誤差影響，很多影響都非常微弱，測量不確定度就主要就來自于顯示裝置的計量特性。
　　直角尺校準如果使用了反向消差法，校準結果的不確定度就主要來自于顯示裝置（指示器）的計量特性。在規程規定環境條件范圍內的影響，可以忽略不計，被測對象的變動性也會根據其準確度等級的不同做嚴格規定，對被校參數測得值不確定度的影響也可以忽略不計。
　　樓主用直角尺和平板模擬直線度標準，用反向消差法檢測工件表面直線度誤差，直角尺和平板的誤差影響被消除，剩下的只是讀數裝置的計量特性（主要是指示器的誤差）影響。但必須要確保反向消差法的正確實施，確保翻轉180°的正確性。

237358527 發表于 2022-8-3 08:25
規程中的這個示值誤差，主要是衡量設備的綜合誤差，包括了立柱直線度與滑動（運動部件）配合以及平板的平 ...

實話實說，那個規程真心沒看懂他那示值誤差到底是個啥東西，還是很認同您這個說法

規矩灣錦苑 發表于 2022-8-4 04:23
　　反向消差法和封閉原則確實是個不錯的檢測方法，由于使用反向消差法消除了所用標準器的誤差影響，很多影 ...

，
如您所說，翻轉180度確實很重要，但實際過程中肯定會出現上圖的情況，由于1、平板不平（圖示是特意放大的效果），2、翻轉角度不足180度，在這種情況下，會有多大的影響呢？

x86438751 發表于 2022-8-5 12:40
，
如您所說，翻轉180度確實很重要，但實際過程中肯定會出現上圖的情況，由于1、平板不平（圖示是特意放 ...

　　平板肯定會有自己的平面度誤差，但因為是直角尺底面與平板接觸方式，是面接觸不是點接觸，對局部表面平面度誤差起到了濾波效應，如同大海，雖然波濤洶涌起伏，但海平面整體仍然是個平面，平板的表面可以整體傾斜，整體仍呈現平面，如你圖示放大的那種效果一般不會出現。因此，在樓主反向消差法直線度檢測方案中，只要確保直角尺底面與平板工作面密切貼合，直角尺和平板作為組合直線度測量標準的兩個測量設備，其平面度誤差影響被消除，可以不必考慮。

237358527 發表于 2022-8-5 13:53
就請你解釋兩點：

JJF 1140-2006        其他計量技術規范        直角尺檢查儀校準規范        現行   ...

　　第一，反轉180°可以抵消標準器的誤差，是指被檢對象的被測參數是什么，就抵消標準器的什么誤差，而不是標準器的什么誤差都抵消。
　　被檢對象（直角尺檢測儀）的被測參數如果是垂直度誤差，反向消差法就抵消標準器的垂直度誤差，因此規范對標準器的垂直度誤差無要求，要求的是標準器的平面度誤差和表面粗糙度誤差。另外規范對標準器的檢定機構垂直度檢定的測量不確定度提出了要求，這是對標準器檢定機構垂直度測量結果的可信性提的要求。因為在直角尺檢查儀的“示值誤差”檢定時，需要這個標準器垂直度誤差檢定結果修正，誤差多大都沒關系，是多大就修正多大，上級給的這個垂直度檢定結果可信性（即測量不確定度）必須滿足要求，才是關鍵。
　　第二，規范中“誤差”計算公式中要加上標準器直角尺的垂直度，請注意這是指直角尺檢查儀“示值誤差”計算，不是指立柱與工作臺面的“垂直度”計算。如果用反向消差法檢定直角尺檢查儀垂直度，則作為標準器的直角尺垂直度誤差將被消除，這一點可參閱JJG7直角尺檢定規程。

圓柱度測量儀或行程較大的輪廓儀，能滿足0.001的要求，高精度的三坐標0.3微米的精度，比不上圓柱度儀和輪郭儀。

圓柱度測量儀或行程較大的輪廓儀，能滿足0.001的要求，高精度的三坐標0.3微米的精度，比不上圓柱度儀和輪郭儀。

237358527 發表于 2022-5-7 12:01
高精度三坐標

三坐標肯定是不行的，是單根導軌的直線度還是左右兩根的直線度。可以用0級刀口尺，或者放在齒輪跳動檢查儀上，用電感測微儀測量