条式水平仪校准方法谁知道?

一、水平仪的使用和读数水平仪是用于检查各种机床及其它机械设备导轨的不直度、机件相对位置的平行度以及设备安装的水平位置和垂直位置的仪器。水平仪是机床制造、安装和修理中最基本的一种检验工具。一般框式水平仪的外形尺寸是200×200mm，精度为0.02/1000。水平仪的刻度值是气泡运动一格时的倾斜度，以秒为单位或以每米多少毫米为单位，刻度值也叫做读数精度或灵敏度。若将水平仪安置在1米长的平尺表面上，在右端垫0.02毫米的高度，平尺倾斜的角度为4秒，此时气泡的运动距离正好为一个刻度。如图：1计算如下：水平仪连同平尺的倾斜角α的大小可以从下式中求出：由tgα=  =  =0.00002　　　　　则α=4秒从上式可知0.02/1000精度的框式水平仪的气泡每运动一个刻度，其倾斜角度等于4秒，这时在离左端200mm处（相当于水平仪的1个边长），计算平尺下面的高度H1为：tgα=　=0.00002　　　  H1=tgα×L1=0.00002×200=0.004(mm)由上式可知，水平仪气泡的实际变化值与所使用水平仪垫铁的长度有关。假如水平仪放在500mm长的垫铁上测量机床导轨，那么水平仪的气泡每运动1格，就说明垫铁两端高度差是0.01mm。另外，水平仪的实际变化值还与读数精度有关。所以，使用水平仪时，一定要注意垫铁的长度、读数精度以及单独使用时气泡运动一格所表示的真实数值。由此得知，水平仪气泡运动一格后的数值，是根据垫铁的长度来决定的。水平仪的读数，应按照它的起点任意一格为0。气泡运动一格计数为1，再运动一格计数为2，以此进行累计。在实际生产中对导轨的最后加工，无论采用磨削、精磨还是手工刮研，多数导轨都是呈单纯凸或单纯凹的状态，机床导轨的直线度产生曲线性也是少见的（加工前的导轨会有曲线性的现象）。测量导轨时，水平仪的气泡一般按照一个方向运动，机床导轨的凸凹是由水平仪的移动方向和该气泡的运动方向来确定。水平仪的移动方向与气泡的运动方向相反，呈凸，用符号“+”表示。水平仪的移动方向与气泡的运动方向相同，呈凹，用符号“-”表示。如果导轨是凸的情况下，水平仪（垫铁）从任意一个方向进行移动，水平仪的气泡向相反方向运动，如果导轨是凹的情况下，水平仪（垫铁）从任意一个方向进行移动，水平仪的气泡向相同方向运动，确定导轨的凹凸后，再根据所使用的垫铁长度和水平仪气泡运动格数和的一半进行计算，才能得到导轨的准确的直线度误差精度。  二、导轨直线度的检查调整和计算方法水平仪是测量机床导轨直线度的常用的仪器，是用来检查导轨在垂直平面内的直线度和在水平面内的直线度。用水平仪来进行调整导轨的直线度之前，应首先调整整体导轨的水平。将水平仪置于导轨的中间和两端位置上，调整到导轨的水平状态，使水平仪的气泡在各个部位都能保持在刻度范围内。再将导轨分成相等的若干整段来进行测量，并使头尾平稳的衔接，逐段检查并读数，然后确定水平仪气泡的运动方向和水平仪实际刻度及格数。进行记录，填写“+”“-”符号，按公式进行计算机床导轨直线度精度误差值。导轨直线度误差〈曲线图〉，在教材中所讲的是没有实际依据的，在生产现场适用很不方便，更不准确。它误导了人们的识别能力，在实际工作中不能应用，时常会给工作人员造成一种错觉。按此检查导轨直线度误差，是不能得到正确的精度数值的。例如：机床导轨平滑的凸或凹，在导轨的直线度误差〈曲线图〉中，都表示为一条直线。如果机床导轨前半段凸，后半段凹，在导轨直线度误差〈曲线图〉中，却表示该导轨呈凸。如果机床导轨前半段凹，后半段凸，在导轨直线度误差〈曲线图〉中，却表示该导轨呈凹。水平仪气泡沿一个方向运动，误认为是一条斜线（于水平面），这些现象在实际工作的测量检查中，经常发生争论，得不到统一，又没有具体的标准规定，只能按照书中的例题说明，错误的进行判断，给正常的生产工作带来了困难，造成了损失，使机床导轨的精度得不到保证。导轨直线度误差值的计算方法比较简单方便，误差精度准确，适合于现场工作人员的操作和应用。计算公式如下：导轨直线度误差值=格数和×  ×水平仪精度×垫铁长度格数和——水平仪（垫铁）在导轨全长上移动时气泡运动所产生的格数和水平仪精度——一般200×200框式水平仪的精度为0.02/1000垫铁长度——指放在导轨上的移动部件，水平仪所使用的垫铁和工作台在书中提到的移动距离，作为一项计算数据是不够实际的，它代表不了任何的计算尺寸。移动距离是指在测量机床导轨时全长的分段，移动距离不等于垫铁长度，它不能用来作为计算中的数据，在测量机床导轨时应该采用垫铁的长度，在全长导轨上进行分段移动，调整机床导轨时用垫铁（小于工作台的长度）来进行，检查机床导轨的直线度误差值，水平仪一般放在工作台上进行测量，如图1所示。证明水平仪气泡的实际变化，是根据导轨上移动的部件长度来决定的。所以，检查机床导轨的直线度误差值，按照导轨的移动部件长度来计算，测量机床导轨时移动距离短，误差精度准确，形状清楚。在使用水平仪测量机床导轨时应注意重要的几个方面：部件的移动方向、水平仪气泡的运动方向、气泡变化的最大格数和在导轨上移动的部件（垫铁）长度。调整导轨直线度误差值时，应使用比较短的垫铁，测量的数值比较准确。使用的垫铁长度不同，测得的数值和形状也不一样。上例证明的公式用来计算机床导轨工作长度的直线度误差值，就是指机床导轨全部长度减去垫铁长度（工作台长度）后那段导轨的直线度误差。检查机床导轨直线度误差值时，应注意技术标准中的导轨工作长度和导轨全部长度。如测量机床导轨全部长度的直线度误差值，则采用下例公式进行计算：导轨全长直线度误差值=  该公式是在上例公式的基础上，加上了垫铁（工作台）下面的那段导轨的直线度误差值。在机械制造行业和实际生产现场一般不采用这种计算方法。  三、角度作图法角度作图法是根据水平仪气泡变化的规律来进行角度值的画法。纵坐标表示水平仪气泡的运动方向。水平仪的移动方向与该气泡的运动方向相反，表示导轨呈凸，纵坐标箭头向上；水平仪的移动方向与该气泡的运动方向相同，表示导轨呈凹，纵坐标箭头向下。横坐标表示水平仪的移动方向和导轨的长度，每段代表移动距离。例图：1证明水平仪气泡每运动1格，其倾斜角等于4秒。为了直观清楚，以导轨的另一头为中心，导轨长度为半径，画出弧线，在弧线上分成相等的段数，连接中心0点，每段的度数表示4秒和水平仪气泡的1格。根据导轨的凹凸，确定角度的方向，然后画出每次水平仪移动后测量到的格数，连接每个测量点，得出导轨的形状。例图：3所示，横坐标与导轨弧线之间最大的距离就是该导轨的直线度误差。因每段测量时水平仪的移动距离和该气泡的运动格数有误差，最后计算时，采用水平仪气泡运动的格数和，在机床导轨的形状凹凸不平的情况下，则采用角度作图法中的实际最大格数。如果水平仪从另一个方向进行移动，就将图：3按左右方向转180°，该导轨的形状在图中没有变化，在实际工作过程中可以简单的作图，将角度分成相等的等分，表示水平仪的格数，角度作图法能使工作人员直观准确地看到机床导轨的形状，便以技术精度的保留和存档。  
沿路线方向设置水准点,建立路线的高程控制,称为基平测量。

水平仪的检验必须按照相应的标准进行。检验室内的温度应为20±2℃,检验应在坚固无振动影响、并远离热源的条件下进行。检验前,必须将水平仪的各部件擦洗干净,然后将水平仪置于检验室内金属平板上,同温时间不得少于3h。  水平仪
　　(1)外观检验：
　　对新出厂的水平仪,工作面应平整、光滑且不应有砂眼、气孔、碰伤、划痕、锈蚀等缺陷。非工作面上不允许有脱漆、生锈和明显的缺陷。水准器应清洁透明,其刻线应清晰、均匀,不应有脱色现象,刻线应与水准器轴线相垂直。在水平仪非工作面上,应标有制造厂厂名、出厂编号和分度值。
　　(2)各部分相互作用：
　　主水准器安装应牢固，零位调节装置应保证使用方便、可靠。气泡移动应平稳,不应有目力可见的跳动或停滞现象。当室温为20℃时,，气泡长度应等于两条长刻度线之间的距离,其偏差对分度为0.02～0.05mm/m者不应超过±1格；对分度为0.06～0.10mm/m者不应超过±0.5格。  气泡的移动平稳性和气泡的长度,应在水平仪检定仪上进行检验。
　　(3)工作面的平面度：
　　水平仪工作面不允许有凸起现象，其平面度应符合表6—10—54的规定。  工作面长度  150～200  250～300  ，平面度偏差  ＜0.003  ＜0.005，对磨制和研磨的工作面,其平面度用尺寸不小于被检面长度的零级刀口尺,以光隙法进行检定,这一检定工作应在工作面的纵向、横向和对角线的方向的几个位置上进行。以看到的最大间隙为该表面的平面度偏差。在估计间隙大小时,可由量块组成的标准间隙进行比较。    对刮制工作面的平面度,用零级平板以涂色法进行检定。在边长为25mm正方形面积内的斑点数,对于分度值为0.02～0.05mm/m的水平仪不应少于25点，对于分度值为0.06～0.10mm/m的水平仪不应少于20点,斑点分布应均匀。    V形工作面的直线度,用检定心轴以涂色法进行检定。把涂有红铅粉的心轴放在V形面上转动,在V形面上看到的接触线,不允许有超过10mm的间断。
　　(4)水平仪的零位检验：
　　气泡对中间位置的偏移，不应超过分度值的1/4。对于水平仪下工作面零位的检验可在零级平板上进行,也可以在水平仪检定仪上进行；对于水平仪的下V形工作面的零位检验，应在专用工具上进行；对于框式水平仪的上平面工作面，上V形工作面，侧平面工作面和侧V形工作面的零位，也应在专用工具上进行。    水平仪的零位稳定性，要求在检定下工作面零位合格后，相隔4h，再次对零位进行一次检定，其变化仍不得超过零位偏差的允许范围。
　　(5)水平仪分度值误差的检定：
　　应在水平仪检定仪上进行。实测平均角值与公称角值之差，不应超过公称角值的10%。分度值的不均匀性，不应超过分度值的20%。即相邻读数差都在0.8～1.2格范围内。  水平仪分度值误差的检定,应在气泡的左右两个刻度上进行。为消除水平仪检定仪微动螺钉死程的影响，微动螺钉应按一个方向旋转。

水平仪的使用及零位校准方法:
客户经常会碰到这样的问题：水平仪零位不准确，但是又不知道怎么去调整。现在就这些问题做一个具体分析：
  一、水平仪零位误差产生的原因:
        运输、放置、震动、温度、磨损以及黏胶老化等因素都会造成水平仪零位不准确，因而在使用前应进行水平仪零位示值误差正确性检查。在实验室校准的过程中，也是先检查零位正确性，再进行下一步校准工作。
二、水平仪零位校准方法
      框式、条式水平仪零位校准有两种方法：一是在大致水平的平板(或机床导轨)上对零位误差的正确性进行检查；二是依据JJF1084—2002(框式水平仪和条式水平仪校准规范》校准零位误差。现分述如下：
        1．在大致水平的平板(或机床导轨)上检查零位误差的正确性。
    待气泡稳定后，在一端(如左端)读数，且定为零。再将水平仪调转180。，仍放在平板原来的位置上，通常放一个定位块为宜，待气泡稳定后，仍在原来一端(左端)读数(A格)，则水平仪零位示值误差为1／2A格，该值应符合表1的规定。
        2．依据JJF1084—2002在水平仪零位检定器上进行零位误差校准。
JJF1084—2002介绍了以5种不同工作面为基准的零位误差校准方法．
        工作面为基准的零位误差进行介绍。
测量前将(经过打磨清洗)量面清洁的被校水平仪放在水平仪零位检定器的工作台上，紧靠定位块．待气泡稳定后在气泡的一端渎数o。；然后将水平仪调转180o，准确地放在原位置，按照第一次读数的一边记下气泡另一端的读数啦，两次读数差的一半为零位误差。根据表1要求．进行合格与否的判断。如果零位误差超过表1许可范围，则需调整水平仪零位调整机构(调整螺钉或螺母)，使零位误差减小至允许范围以内。不得随意拧动非规定调整的螺钉、螺母。校准、调整前水平仪工作面与平板等校准台面必须擦拭干净。
  
  
  
三、水平仪零位误差调整方法
水平仪零位调整以零位调整装置数量及所在部位分类，大致归为以下两类：
1．一侧可调式
两侧均有两个固定螺钉，一端起固定作用，另一端作为调整机构，可用专用扳手或螺丝刀前后两边调整调整工作面零位误差在平板上进行：先把调整机构挡盖取下，可见两个调整紧固螺钉，将水平仪放在平板上紧靠定位块，待气泡稳定后按气泡的左端(A端)读数n^，然后将水平仪旋转180。，准确地放在原位置．按照第一次读数的一边记下气泡另一端(B端)的读数0n。若  >  ，则B端高，用扳手调整螺钉，使气泡向低的一端移动1／2(aB一口  )格。静止半小时后再重新测试，按同样方法进行调整。待零位误差达到要求后，一定要用微调调整机构扳手将螺丝拧紧。最终零位误差符合JJF1084—2002的要求后，在平板上放置4h，再次进行测量，判断其是否合格。有时会遇到仍超差的情况，一般会在玻璃管刻度2格内，这时采用的方法是不动先前的调整处螺钉，而是用起子微旋转微调调整机构(见图3)的螺钉。再放置4h重新测量．直到合格为止。固定式的无任何调整装置的水平仪，零位不正确时只有通过修磨测量面或重新换气泡的办法调整。只限于分度值大、准确度较低的水平仪或水平尺。