自動平面電機兩分離導軌平面度測量方法

許多大型智能設備必須安裝在長度超過10m的兩個分離軌道上，這對在同一理想平面上兩根導線的平面度有高要求。這類導軌無法使用目前通用的平面度測量儀器進行測量。使用自準儀或水平儀測量平面度，要求能夠等跨距分段測量，而兩分離導軌間的距離使這樣的測量條件無法得到滿足。使用線值測量儀器直接“打點”測量，則必須有大型實物平面作為基準，而在安裝現場也不可能具備相應的條件。本文介紹的測量方法能夠實現這樣的平面度測量。一、測量量法1.測量設備自動安平水準儀，高度游標卡尺或類似準確度的高度指示標尺裝置。2.測量點由于導軌面長而窄，故采用“柵格法”布點測量平面度，如圖1所示。3兩導電平面度誤差測量可用以下兩種方法測量導軌平面度：(1）高度游標卡尺逐次置于圖1各測量點上，使用自動安平水準儀依次瞄準高度游標卡尺上的毫米標尺，讀取各測量點相對a(2）若兩導軌面已分別用水平儀測量其各自的平面度，則可利用已測數據再進行必要的補點與數據處理，即可得到同一理想平面的兩導軌平面度誤差。將高度游標卡尺分別置于a二、“最小條件原則”評定由于刮研修理與使用的需要，導軌面一般都調整到水平狀態，而測量時理想平面是由自動安平水準儀視軸掃描的水平面形成的，故所得導軌平面度與按“最小條件原則”評定的平面度相差不會太多。此時平面度若已符合要求，則可不必進行“基面轉換”以使之符合最小條件。如需要進行“基面轉換”，可按照通常的方法進行，但應考慮兩導軌間距對測量點旋轉量的影響。1．旋轉量的測定(1）旋轉軸在測量點列（斜線）方向時，高點與低點的旋轉量按式（1）和式（2）計算：式中：Q(2）旋轉軸在測量點行方向時，若高點和低點與旋轉軸均在同一導軌面內，按式（1）和式（2）計算旋轉量。若有一高（低）點在另一導軌面內，則該點的旋轉量按式（3）或式（4）計算：式中：L2．旋轉量的計算(1）旋轉軸在測量點列（斜線）方向時，各測量點的旋轉量按式（5）計算：式中：Q(2）旋轉軸在測量點行方向時，若高點和低點與旋轉軸均在同一導軌面內，按式（5）計算旋轉量。若有一高（低）點在另一導軌面內，則該點的旋轉量按式（6）計算：式中：Q三、合成標準不確定度上述導軌平面度測量方法中，主要由自動安平水準儀與高度游標卡尺引入的誤差因素影響測量結果不確定度，而測量方法（2）還應考慮水平儀引入的誤差因素。由于測量方法（2）主要適用于導軌調整后或工作面刮研后加工過程中的檢驗，不需要作詳細的不確定度評定。下面以測量方法（1）為例，依據JJF1130-2005《幾何量測量設備校準中的不確定度評定指南》作測量結果不確定度評定。1.任務和目標不確定度測量長度為10m的兩分離導軌在同一理想平面下的平面度，平面度公差不大于0.12mm。(2）目標不確定度根據測量任務，目標不確定度為0.04mm。(3）測量方法與初始測量程序見一、3.（1）。(4）初始測量條件(1)根據JJG425-2003《水準儀》檢定規程，選擇最低準確度的DSZS水準儀。(2)高度游標卡尺尺身刻度偏差：≤0.01mm。(3)測量現場環境溫度：室溫。(4)導軌支撐穩固，測量過程導軌不產生變形。(5)操作人員經過培訓，十分熟悉水準儀的使用。(5)標準不確定度分量的說明及計算水準儀補償誤差為0.5″，若自動安平水準儀距測量點為6m，則補償誤差引起的高度測量誤差為假定為均勻分布，b=0.6，則該不確定度分量為(2)水準儀測微器行差引入的標準不確定度分量u水準儀行差5mm范圍內不大于0.1mm，由于使用高度游標卡尺測量，讀數時只使用1mm范圍，故測微器行差為0.02mm（使用水準儀前應先選擇并確定測微器行差小于0.02mm的毫米段作讀數用），假定服從均勻分布，則(3)水準儀測量重復性引入的標準不確定度分量u對水準儀測量讀數的重復性進行了實驗研究，得標準偏差為0.01mm，測量時，取3次讀數平均值作為測量結果，則(4)高度游標卡尺尺身刻度偏差引入的標準不確定度分量u高度游標卡尺尺身刻度偏差不大于0.01mm，假定服從均勻分布，則(5)環境溫度的影響引入的標準不確定度分量u導軌面上各測量點間的高度差不大于1mm，故溫度對測量的影響可以忽略不計。則(6）合成標準不確定度和擴展不確定度估計各不確定度分量之間無相關性。此外，平面度誤差是以測量值中兩個最大值與最小值之差決定的。因此，所有不確定度分量均兩次影響合成標準不確定度，故合成標準不確定度為擴展不確定度為四、兩分離導電平面度測量通過上述不確定度評定，說明依據本文提供的測量方法，使用最低等