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(nèi)，發(fā)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(nèi)。
　　答：這個要求是非常高的。方案設計原則是：根據(jù)已知條件和三分之一原則，直線度誤差測量結(jié)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(wěn)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(diào)試：將研磨平尺的兩端與被測導軌兩端安裝調(diào)整到等高，即在儀器讀數(shù)系統(tǒng)中的讀數(shù)均為0或讀數(shù)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(shù)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(shù)據(jù)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(qū)法計算出導軌直線度誤差值。

規(guī)矩灣錦苑 發(fā)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(nèi) ...

感謝大師的回復，目前我采用的方法是根據(jù)《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(jīng)濟合理的？請指教！

x86438751 發(fā)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(jù)《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(zhuǎn)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(zhuǎn)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(fā)現(xiàn)工件端面較小，且似乎加工質(zhì)量也并不好，確保兩次檢測的安裝能在垂直狀態(tài)下轉(zhuǎn)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(tài)也不容易，不如使用“研磨平尺”，且將平尺在平板上轉(zhuǎn)180°是很容易實現(xiàn)的。

237358527 發(fā)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(guī)矩灣錦苑 發(fā)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(xiàn)裝夾和滑動

237358527 發(fā)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(guī)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(guī)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(guī)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(tǒng)的誤差影響為最小。即，此時所用測量系統(tǒng)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(guī)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(gòu)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(shù)裝置，被測對象是工件工作面。因此，“平板+0級直角尺”構(gòu)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(shù)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(jié)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(guī)程規(guī)定環(huán)境條件范圍內(nèi)的影響，可以忽略不計，被測對象的變動性也會根據(jù)其準確度等級的不同做嚴格規(guī)定，對被校參數(shù)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(shù)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(zhuǎn)180°的正確性。

237358527 發(fā)表于 2022-8-3 08:25
規(guī)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(guī)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(guī)矩灣錦苑 發(fā)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(zhuǎn)180度確實很重要，但實際過程中肯定會出現(xiàn)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(zhuǎn)角度不足180度，在這種情況下，會有多大的影響呢？

x86438751 發(fā)表于 2022-8-5 12:40
，
如您所說，翻轉(zhuǎn)180度確實很重要，但實際過程中肯定會出現(xiàn)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(xiàn)平面，如你圖示放大的那種效果一般不會出現(xiàn)。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(fā)表于 2022-8-5 13:53
就請你解釋兩點：

JJF 1140-2006        其他計量技術規(guī)范        直角尺檢查儀校準規(guī)范        現(xiàn)行   ...

　　第一，反轉(zhuǎn)180°可以抵消標準器的誤差，是指被檢對象的被測參數(shù)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(shù)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(guī)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(guī)范對標準器的檢定機構(gòu)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(gòu)垂直度測量結(jié)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(jié)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(jié)果可信性（即測量不確定度）必須滿足要求，才是關鍵。
　　第二，規(guī)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(guī)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(fā)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