平面度(flatness;planeness),是屬于形位公差中的一種,指物體表面具有的宏觀凹凸高度相對理想平面的偏差。
平面度誤差是將被測實(shí)際表面與理想平面進(jìn)行比較,兩者之間的線值距離即為平面度誤差值;或通過測量實(shí)際表面上若干點(diǎn)的相對高度差,再換算以線值表示的平面度誤差值。
在傳統(tǒng)的檢測方法中,平面度的測量通常有:塞規(guī)/塞尺測量法、液平面法、激光平面干涉儀測量法(平晶干涉法)、水平儀/數(shù)字水平儀測量法、以及打表測量法。
塞尺測量法
塞尺主要用于間隙間距的測量,對平面度的測量只能進(jìn)行粗測。塞尺使用前必須先清除塞尺和工件上的污垢與灰塵。使用時可用一片或數(shù)片重疊插入間隙,以稍感拖滯為宜。測量時動作要輕,不允許硬插。也不允許測量溫度較高的零件。目前很多工廠仍使用該方法進(jìn)行檢測。由于其精度不高,常規(guī)薄塞尺為10um,檢測效率較低,結(jié)果不夠全面,只能檢測零件邊緣。
液平面法
液平面法是用液平面作為測量基準(zhǔn)面,液平面由“連通罐”內(nèi)的液面構(gòu)成,然后用傳感器進(jìn)行測量?;谶B通器工作原理,適合測量連續(xù)或不連續(xù)的大平面的平面度,但測量時間長,且對溫度敏感,僅適用于測量精度較低的平面。
激光平面干涉儀測量法
典型的用法是平晶干涉法,用光學(xué)平晶的工作面體現(xiàn)理想平面,直接以干涉條紋的彎曲程度確定被測表面的平面度誤差值,但主要于測量光潔的小平面的測量,如千分頭測量面,量規(guī)的工作面,光學(xué)透鏡。激光干涉儀現(xiàn)因其體積小,重量輕、無需外接電源的特點(diǎn)被廣泛地應(yīng)用在光學(xué)加工企業(yè),光學(xué)檢測機(jī)構(gòu)以及其他要進(jìn)行光學(xué)表面檢測的場合。南京光研武漢事業(yè)部的GY301A和GY301B型激光干涉儀,其干涉圖像與對準(zhǔn)系統(tǒng)同步,無需切換,任何人都能簡單操作,同時也能加長導(dǎo)軌配合測量尺寸簡便的測量出曲率半徑。
水平儀測量法
水平儀是一種測量小角度的常用量具。在機(jī)械行業(yè)和儀表制造中,用于測量相對于水平位置的傾斜角、機(jī)床類設(shè)備導(dǎo)軌的平面度和直線度、設(shè)備安裝的水平位置和垂直位置等。按水平儀的外形不同可分為:框式水平儀和尺式水平儀兩種;按水準(zhǔn)器的固定方式又可分為:可調(diào)式水平儀和不可調(diào)式水平儀。
常用的水平儀
廣泛用于工件表面的直線度和平面度測量。測量精度高、穩(wěn)定性好、體積小、攜帶方便。但是用該方法測量時需要反復(fù)挪動儀器位置,記錄各測點(diǎn)的數(shù)據(jù),費(fèi)時、費(fèi)力,調(diào)整時間長,數(shù)據(jù)處理程序繁瑣。
打表測量法
打表測量法是將被測零件和測微計(jì)放在標(biāo)準(zhǔn)平板上,以標(biāo)準(zhǔn)平板作為測量基準(zhǔn)面,用測微計(jì)沿實(shí)際表面逐點(diǎn)或沿幾條直線方向進(jìn)行測量。打表測量法按評定基準(zhǔn)面分為三點(diǎn)法和對角線法:三點(diǎn)法是用被測實(shí)際表面上相距遠(yuǎn)的三點(diǎn)所決定的理想平面作為評定基準(zhǔn)面,實(shí)測時先將被測實(shí)際表面上相距遠(yuǎn)的三點(diǎn)調(diào)整到與標(biāo)準(zhǔn)平板等高;對角線法實(shí)測時先將實(shí)際表面上的四個角點(diǎn)按對角線調(diào)整到兩兩等高。然后用測微計(jì)進(jìn)行測量,測微計(jì)在整個實(shí)際表面上測得的大變動量即為該實(shí)際表面的平面度誤差。
典型應(yīng)用為平板測微儀及三坐標(biāo)儀,其中優(yōu)以三坐標(biāo)儀為應(yīng)用廣泛。測量時指示器在待測樣品上移動,按選定的布點(diǎn)測取各測量點(diǎn)相對于測量基準(zhǔn)的數(shù)據(jù),再經(jīng)過數(shù)據(jù)處理評定出平面度誤差。但其效率較低,通常一個樣品需要幾分鐘,離15ppm的期望相差甚遠(yuǎn)。
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