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一、电平表的使用与读数

水平仪是用来检验各种机床和其他机械设备导轨的直线度、零件相对位置的平行度以及设备安装的水平和垂直位置的仪器。 水平仪是机床制造、安装、维修中最基本的检测工具。 一般框架水平仪外形尺寸为200×200mm，精度为0.02/1000。 水平仪的刻度值是气泡移动一格时的倾斜度，单位为秒或毫米每米。 刻度值也称为读数精度或灵敏度。 如果把水平仪放在一个1米长的平尺的表面上，在右端放置0.02毫米的高度，则平尺的倾斜角度为4秒，气泡移动的距离为此时恰好是一个刻度。 图1

计算如下：水平仪连同尺子的倾角α可由下式求得：

从 tgα=H/L=0.02/1000=0.00002 则 α=4 秒

由上式可知，精度为0.02/1000的框式水平仪的气泡移动一刻度，其倾斜角等于4秒。 此时，在距离左端200mm处（相当于水平仪的一侧长度）全站仪仪器高度，计算水平尺H1以下的高度为：

tgα=H/L=0.00002 H1=tgα×L1=0.00002×200=0.004(mm)

由上式可知，水准泡的实际变化值与所用水准仪喇叭的长度有关。 如果将水平仪放在500mm长的垫片上测量机床的导轨，那么水平仪的气泡每移动1格，即垫片两端的高度差为0.01mm。 此外，电平表的实际变化值也与读数精度有关。 因此，在使用水平仪时，一定要注意喇叭的长短，读数的准确性，以及单独使用时气泡运动所代表的真实数值。

由此可知，气泡移动一格后的电平值是由喇叭的长度决定的。

水平仪的读数应按其起点的任何一格为0。 气泡移动计数为1，气泡移动计数为2，从而累加。 在实际生产中导轨的最终加工中全站仪仪器高度，无论是磨削、精磨还是手工刮削，大多数导轨都处于简单凸起或简单凹陷的状态，机床导轨的直线度产生曲线的情况很少见（加工前导轨会有弯曲现象）。 测量导轨时，水准仪的气泡一般沿一个方向运动，而机床导轨的凸度由水准仪的运动方向和气泡的运动方向决定。 图片：2

水平面的运动方向与气泡相反，呈凸形，用符号“+”表示。

水平仪的运动方向与气泡的运动方向相同，呈凹形，用符号“-”表示。

如果导轨是凸起的，水平仪（喇叭铁）从任意方向移动，水平仪的气泡向相反方向移动，如图2-（1）所示。

如果导轨是凹形的，水平仪（喇叭铁）从任意方向移动，水平仪的气泡向同一方向移动，如图2-（2）所示。

确定导轨的凹凸后，根据所用垫铁长度与水准仪气泡移动格数之和的一半进行计算，从而得到准确的导轨直线度误差精度轨。

2、导轨直线度的检查、调整及计算方法

水平仪是测量机床导轨直线度的常用仪器。 用于检验导轨在垂直面内的直线度和水平面内的直线度。 在使用水平仪调整导轨的直线度之前，应首先调整整体导轨的水平度。 将水平仪放置在导轨的中部和两端，调整到导轨水平状态，使水平仪的气泡在各部分都保持在刻度范围内。 然后将导轨分成几个相等的整段进行测量，并使头尾衔接顺畅，逐一检查读数，然后确定水平仪气泡的运动方向和实际通过标记的个数。级别的规模。 做好记录，填入“+”、“-”符号，按公式计算机床导轨直线度精度误差值。

导轨直线度误差（曲线图）在教材中没有实际依据，在生产现场应用起来非常不方便和不准确。 它误导了人们的识别能力，不能应用到实际工作中，常常给工作人员造成一种错觉。 按此检查导轨的直线度误差，却得不到正确的精度值。 例如：机床导轨的光滑凸面或凹面在导轨直线度误差<曲线图>中表示为直线。 如果机床导轨前半部分是凸的，后半部分是凹的，在导轨直线度误差<曲线图>中，说明导轨是凸的。 如果机床导轨前半部分是凹的，后半部分是凸的，在导轨直线度误差<曲线图>中，说明导轨是凹的。 水平气泡向一个方向移动，这被误认为是一条斜线（在水平面上）。 这些现象在实际工作中经常引起测量和检验的争议。 它们不能统一，也没有具体的标准。 事例表明，错误的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，适合现场工作人员操作应用。 计算如下：

导轨直线度误差值=网格数之和×

×水平仪精度×喇叭长度

格数总和——水平仪（喇叭）在导轨全长上移动时气泡运动产生的格数总和

水平仪精度——一般200×200框架水平仪精度为0.02/1000

垫片的长度——指放置在导轨上的运动部件，水平仪使用的垫片和工作台

书中提到的移动距离作为计算数据不够实用，不能代表任何计算大小。 移动距离是指测量机床导轨时全长的一段。 移动距离不等于垫铁的长度。 它不能用作计算中的数据。 测量机床导轨时应使用垫铁的长度。 在全长导轨上进行分段移动，用垫铁调整机床导轨（小于工作台长度），检查机床导轨的直线度误差值，一般将水平仪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由导轨上运动部件的长度决定的。 因此，要检查机床导轨的直线度误差值，并根据导轨运动部件的长度进行计算。 测量机床导轨时，移动距离短，误差精度准确，形状清晰。 用水准仪测量机床导轨时应注意几个重要方面：元件的运动方向、水准仪气泡的运动方向、气泡变化的最大胞元数，以及导轨上运动部分（喇叭铁）的长度。

在调整导轨的直线度误差值时，应使用比较短的垫铁，测量值比较准确。 所用垫片的长度不同，测得的值和形状也不同。 上例证明的公式用于计算机床导轨工作长度的直线度误差值，是指机床导轨总长度后的直线度误差减去垫铁的长度（工作台的长度）。 在检查机床导轨的直线度误差值时，应注意技术标准中的导轨工作长度和导轨总长度。 若测量机床导轨全长的直线度误差值，则采用下列公式计算：

导轨全长直线度误差值=

此公式是在上例公式的基础上，加上垫片（工作台）下导轨的直线度误差值。 这种计算方法一般不用于机械制造行业和实际生产现场。

3.角度画法

角度绘制法是根据水平仪气泡变化规律绘制角度值。 纵坐标表示水平气泡的运动方向。 水平仪运动方向与气泡相反，表示导轨为凸形，纵坐标箭头向上； 水平仪移动方向与气泡相同，表示导轨为凹形，纵坐标箭头向下。 横坐标代表水平仪移动方向和导轨长度，每段代表移动距离。 例图： 1 证明水平泡每移动1格，其倾斜角度等于4秒。 为了直观明了，以导轨的另一端为圆心，以导轨的长度为半径，画圆弧，在圆弧上等分，连接圆心0点，每段的度数代表 4 秒 1 格的水平气泡。 根据导轨的凹凸，确定角度的方向，然后画出每次水平移动后测量的网格数，连接各个测量点，得到导轨的形状。 示例图：如图3所示，导轨横坐标与圆弧的最大距离即为导轨的直线度误差。 由于每次测量时水平仪的移动距离与气泡移动的格数存在误差，所以最终计算采用水平气泡移动格数之和。 在机床导轨形状不均匀的情况下，采用角度画法 实际最大网格数。 如果水平仪从另一个方向移动，请将图 3 左右旋转 180°。 图中导轨的形状没有变化。 在实际工作过程中，可以简单画出，将角等分。 标示水平仪的格数，角度绘制方式，可使工作人员直观、准确地看到机床导轨的形状，以达到技术精度的保存和归档。

4.例子

1、某龙门车床B2012A的导轨长8米，工作台长4米。 用精度为0.02/1000的200×200框式水准仪检查导轨的直线度误差值（精度要求标准为导轨工作长度为0.04mm），导轨按500mm分为8段进行测量，逐一查看读数：0、+0.5、+1、+1.5、+2、+2.5、+3、+3.5、+4。水平面的气泡与工作台面的气泡相反，证明导轨是凸起的。 根据以下公式计算：

如果按照课本和书上的计算方法，以移动500mm的距离作为计算尺寸，那么导轨的直线度误差值为0.04mm。 在导轨直线度误差值<graph>中，显示一条倾斜的直线。 如果导轨的形状是一条倾斜的直线，那么水平仪的气泡在导轨的任何位置都不会发生变化。

2. 钢轨磨床M50100的精度调整。 导轨长5米，工作台长1.6米。 使用 200×200 帧级别，精度为 0.02/1000。 测量调整后的导轨直线度误差值（精度技术要求标准为机床导轨总长度为0.02mm，仅凸），导轨按500mm左右分为7段用于测量，测量读数为：0、-0.5、-1、-1.5、-2、-2.5、-3、-3.5，水平仪气泡运动方向与水平仪气泡运动方向相同工作台，证明导轨是凹的。 根据以下公式计算：

经测量，导轨的直线度误差约为0.082mm，超过了技术要求的精度标准。 如果按照课本和书上的计算方法，以移动距离作为计算尺寸，则导轨的直线度误差值应为0.035mm。 导轨直线度误差值<曲线图>中，导轨呈倾斜直线（与水平面），误认为导轨直线度误差值为0，所以直线度误差值为导轨<曲线图>不能证明机床导轨的误差和形状。 基本原理是检查导轨的曲率，在实际工作中不能应用。

以上两个例题是在实际生产工作中出现的具体问题，但最后的结论都被误认为是合格的，以至于无法保证机床导轨的精度，给正常的生产工作造成了困难.

水平仪的正确使用可以使机械设备的精度更高、更准确。 为了加快机械工业的发展，使机械产品的质量达到更高的技术精度是非常重要的。