摘要 ： 本文阐述了图解法求导轨直线度的原理 ， 操作步骤以及作图过程中的误区。通过对图解法和计算法进行比较 ， 以及对图形的误差和计算结 果进行分析 ， 从而有—个正确的认识。

 前 言

 导轨式机床 中确定主要部件相对位置的基 准，也是运动的基准，其在垂直平面内的直线度 误差值大小决定了溜板在运动过程中的起伏状态 以及溜板与导轨的接触情况。在机床维修、安装 中，为了保证装配和安装的精度要求，需对导轨 直线度进行测量。在测量过程中，一些错误的操 作以及计算方法使得结论有误，使得测量结果与 实际不符，从而影响产品质量。由于对测量仪器 的精度含义理解不清，而产生错误的认识。因此 在操作前必须从理论上有一个清晰的认识。
 1． 水平仪测量过程中的误区
1． 1 水平仪测量原理 用水平仪检验导轨在垂直平面内的直线度的 方法，由于操作简便、检验准确，一直被广泛的 采 用 。 水平仪测量导轨直线度的工作原理是：假 设在被测导轨上有一条理想水平直线作为测量基 准，再把被测量导轨分厂若干段，然后用水平仪 分别测出各段相对于理想水平直线所倾斜的角度 值，通过绘制坐标图来确定导轨与水平直线的最 大误差格数，最后用公式 ( A H =n · I · L ) 计算 出导轨与水平直线的误差值。
1． 2 测量过程中的误区 由于对测量原理的错误理解，容易产生以下 误区 ： ( 1) 移动水平仪时不用桥板，让水平仪在 被测表面上拖着走。这样会造成水平仪工作面的 磨损，使水平仪读数不准。 (2) 移动水平仪时间断或跳跃前进，桥板 首尾不相接。这样就不能正确的测量 出误差。 ( 3) 测量数据中只记录 了水平仪读数 ( 格 数) ，而未计算水平仪的累计格数，认为水平仪 的每段读数是独立的，与前面的读数没有关系。 实际上移动桥板时都必须 “首尾相接 ” 的，后一 读数均是在前一读数末端的基础上增加或减少， 所 以每段读数是相关联的，要计算出每个测点水 平仪示值的累计值。
2． 数据处理中的误区
2． 1 绘制误差 曲线图
 测量得到一列数据后，不能直接判定被测导 轨面的直线度值，而需要经过数据处理后，才能 得出结果 正确的绘制曲线图步骤为：首先建立 直角坐标系表格，或用坐标纸作图。横坐标为被 测导轨的长度；纵坐标为水平仪气泡偏移量的逐 段叠加值。根据测量数据在直角坐标系表格中描 点，依次连接各点，得到误差曲线。 2． 2 正确的处理方法 绘制完曲线图后需进行数据处理，数据处理 有两种方法，即图解法和计算法。这两种方法又 有两端点连线法和最小条件法。
2． 2． 1两端点连线法
 将误差曲线的首尾两点连接成一条直线，该 直线即为这种评定方法的理想直线。再通过曲线 的高点 ( 或最低点) 作平行线平行于首尾相连的 连线。取最大误差坐标值即为导轨直线度误差。 按误差格数换算导轨直线度线性值一般按公 式：A H- - a · I · L 换算 A H为导轨直线度误差 IIⅡ Ⅱ ；n 为曲线图中最 大误差格数；I 为水平仪的读数精度；L 为每段 测量长度 m m
2． 2． 2 最小条件法 最小条件法，即将误差曲线的 “ 高、高”“ 低、低” ) 两点连线，过低 (高) 点作一直线 与之相平行，两平行线沿纵坐标测量的数值，通 过数据处理后，即为导轨的直线度误差值。当误 差曲线各点在两端点连线的同一侧时，则用两种 评定方法所得到的结果相等。 如果导轨直线度误差曲线各点在两端点连线 的同一侧，两种方法所得结果相等，当在两端点 连线两侧时，首尾相连法所得的结构略大于最小 条件法。两种方法都是沿纵坐标方向度量直线度 误 差 。
2． 3评定导轨直线度的误区
 在上例中度量导轨直线度误差是沿着纵坐标 方向进行的。然而在工厂生产实际中很多工人师 傅是误认为是作垂直于导轨两端点连线来度量直 线度误差，用直尺或量角器去量图中的垂线长度 或夹角角度通过与纵坐标进行 比较计算求出直线 度。此种方法忽视了作图中坐标比例的变化，图 形的畸变，从而产生错误的结果。
2． 3． 1分析原因
 在图 1中度量不直度误差应度 量纵坐标方 向的 PT，而不能从 P 向首尾连线作垂线度量。 这是 因为横坐标代表导轨长度毫米数，绘 图比 例缩小 了，图示长度为实 际长度的 1／ 5 1／ 30； 纵坐标代表导轨波折的微米数，绘图比例放大了 1000 ～ 2500 倍，所 以图形发生了畸变。在这张 图中，导轨两端点连线与横坐标轴所成角度的正 切值仅为：0． 01／ 2000，即倾斜角为 1” ，而图示 的夹角却有 2O。左右，且与横坐标轴成不同角度 的斜线长度并不按比例变化，所以不与纵坐标轴 或横坐标轴平行的尺寸是不合比例的
2． 3． 2 计算证明
 导轨直线度误差应沿纵坐标方向度量，可以 由图 1证明。 (或 陶 】 从 图 1知道导轨在全长上的最大误差在 P4 处，导轨两端点连线 0P8 为导轨理想直线，直 线度误差为 H4 P4，H4 0H4 。由于纵、横坐标选取比例不同，图形斜 向尺寸发生畸变，不能直接度量 H4 用与 H4 P4实际数值近似的线段代替它。从 图 中可以看出： 并且， 导轨直线度误差应沿纵坐标度量 与导轨左端 0距离为 P4，现在需 0H4 =0T4+T4H4 =0T4+T4P4· =0H4／ ( H4P4一 H4T 4 )· ：0H4／ +H4P4⋯ O H4 · =0H4 (1一 )+H4P4 · =0H 4 ·+H 4P4· 用水平仪检验导轨直线度误差时， 是很小的。 在很小时， 1 。所以 ( 卜1) 式可变为： (1- 2) H4 P 4 ≈ T4 P 4 上式 说明导轨直线度误差 H4 上近似等于 T4P4，在运动 曲线上，可直接度量 T4P4 得到。 在 ( 卜2) 式中，导轨直线度与导轨长度相 比是非常小的，导轨安装倾斜 角也很小。所 以 H4P4 很小，H4P4 · 更小，趋近于零。 所以， 叫4 一 0H4 上式说明导轨长度可直接在横坐标轴上度 P4 在数值 量 。
3．结束语
 本文对水平仪测量导轨直线度的原理，操作 步骤及操作误区；用图解法评定导轨直线度误差 的原理及误区进行了分析研究。 通过从理论概念、 计算证明加 以澄清，加深了对此种方法的理解， 为工作实践中提供了理论依据