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1、1.1平直度误差1.1.1 平直度误差的含义设计图上给出的零件平面（直线）是理想的。当零件加工后由于各种工艺因素的影响。实际平面（直线）总是偏离其理想平面（直线），因此，常将实际平面（直线）对其理想平面（直线）的变动量，重名为平面（直线）度，通称平直度误差。所谓实际平面（直线）是指零件上实际存在的平面（直线）：理想平面（直线）是指具有几何学意义而没有误差的平面（直线）。如果实际平面（直线）与其理想平面（直线）比较能过多全重合，表明平面（直线）度误差为零；如果有偏离则表明有平面（直线）度误差，其偏离量即表示实际平面（直线）对其理想平面（直线）的变动量。也就是实际平面（直线）度误差值。1.1.2
2、最小条件平直度误差是由被测实际平面（直线）与理想平面（直线）相比较而确定的。如果理想平面（直线）怎么于不同位置，就会得到不同大小的变动量。因此，在评定平直度误差时，理想平面（直线）相对于实际平面（直线）的位置，必须有一个统一的评定原则，这个原则就是最小条件。所谓最小条件，是指理想平面（直线）与实际平面（直线）的相互位置，应使被测实际平面（直线）对其理想平面（直线）的最大变动量为最小。对于轮廓面（线），符合最小条件的理想平面（直线）是处于实体一家之言外与被测实际要素相接触，使被测实际平面（直线）的最大变动量为最小，如图1-1所示。f 1 ,f 2, f 3 是相应于理想直线处于不同位置得到的各个
3、最大变动量。若f1f2f3且f1 为最小值，则符合最小条件的理想直线是-。对于中心面（中心线，轴线），符合最小条件的理想平面（直线）是处于实际平面（直线）之中，使实际中心面（中心线，轴线）的最大变动量为最小，如图1-2所示，符合最小条件的理想轴线为L1，最大变动量为d1。1.1.3 平直度误差值的评定平直度误差值用最小包容区域（简称最小区域）的宽度或直径来评定。所谓最小区域是指包容被测实际平面（直线）时，具有最小宽度f 或直径f的包容区域如图1-3所示。按最小区域评定平直度误差值的方法称为最小区域法。显然按最小区域法评定的平直度误差值，其理想平面（直线）的位置符合最小条件，所得平直度误差值为最
4、小，因而可以保证最合理地使合格件通过。实际测量中，在满足零件功能要求的前提下，允许采用近似的方法来评定，例如以两端点连线作为理想直线来评定直线度误差，以两对角线建立理想平面评定平面度误差等。通常按近似方法评定的平直度误差值均大于按最小区域法评定的数值，如该值符合图样要求则实际使用效果将更好，故能保证质量。但当彩用不同评定方法获得的测量结果有争议时，应以最小区域法评定的结果作为仲裁依据。1.1.4 平直度公关带及其误差值1. 平直度公差带平直度误差的最大允许值称为平直度公差，它是用以限制被测平面（直线）对其理想平面（直线）所允许的变动全量。平直度公差带是限制被测实际平面（直线）变动的区域。构成零
5、件实际平面（直线）位于此区域内为合格。公差值与公差带配合使用。平直度公差值常用公差带的宽度或直径表示。而公差带形状，大小，方向和位置随实际平面（直线）的几何特征及功能要求而定。2.平直度误差值平直度误差值用实际平面（直线）所占有的最小区域宽度或直径大小表示。最小区域的形状和公差带形状一致，其大小和方向由被测平面（直线）决定。3.平直度公差带及其误差值的定义设计时给定公差带或公差值t, 平直度误差值f是一个实际数值，通过测量获得。当被测实际平面（直线）的误差值落在其公差带内，即ft则表示合格。平直度公差带，误差值的定义见表1-1.1.1.5 平直度误差的检测1.平直度误差的测量平直度误差对机器，
6、仪器，量具，刀具及各种产品的工作精度，连接强度，平衡性，密封性，耐磨性，噪音和使用寿命等都有直接影响，尤其对于经常在高速，高温，高压，重载荷条件下工作的精密机器和仪器更为重要。因而它是评定产品质量的一项重要指标。为了保证产品质量和零部件的互换性，应该限定平直度误差的大小。然后加工后的零部件是否在其公差范围内，还必须通过检测才能判定。由于直线和平面是零件表面最常见的两种几何要素，因此平直度误差的检测是几何量检测是最基本和最经常进行的两项测量。平直度误差的测量原理是选择测量基面（线）作为理想平面（线），与被测实际平面（直线）相比较确定其变动量。2.平直度误差的测量步骤一般平直度误差测量分为三个步骤
7、：第一步，测量。选定一个（条）平面（直线）作为测量基准的理想平面（直线），通称为测量基面（线）。用是量仪测出实际平面（直线）各点偏离测量基面（线）的数值。这一步是获得测量数据的过程。第二步，评定。依据测量基准所得测量值进行数据处理，以确定出评定基准（即评定用的理想平面或直线）的具体位置符合最小条件，得出平直度误差值。这一步是对已有数据进行处理的过程。第三步，精度评估。分析影响测量结果各因素的误差，进行综合计算，以获得测量方法的极限误差和测量不确定度，这一步是对测量结果进行精度估算的过程。当测量器具按最小条件原则设计可直接测得平直度误差值，平直度误差检测可省略评定这一步骤。但是到目前为止，基于最
8、小条件原则的测量器具尚未达到可供实用程序，不能从测量器具上直接得到平直度误差值，因而平直度误差值的确定通常包括测量和评定这两个步骤。国际上对于平直度误差检测的研究，是最近一二十年才开展盐业的一个新领域。制定出国家标准，检定规程为数尚少，更有大量的问题有待解决。虽然我国在平直度误差准则，数据处理，计算机软件等方面处于世界领先地位，但平直度误差实用检测方法还需完善和创新。随着检测技术的提高，平直度误差值的求得，一定会在现有基础上得到新的发展。1.2 平直度量具1.2.1 种类和用途刀口直尺，平尺，平晶，平板是用于平直度误差测量的测量器具，通称为平直度量具（简称平直量具）。工业上常用刀口形直尺检测直
9、线度：检定刀口形直尺的对板称为研磨面平尺。复现直线度实特形式常以具有一定宽度的平尺作为标准，制造平尺用的材料有钢，铸铁和花岗石等。长度小于300MM时也用玻璃制造，称为长平晶。用石英制造的标准平晶稳定性好，作为高精度平面标准。一般平晶用光学玻璃制造，通常是刻苦平圆盘形称为圆平晶，根据用途不同分为平面平晶和平行平晶，它们用于平面度检定。平板作为体现基准平面的量具用于平面检验和划线。平板材料有铸铁和岩石的，都具有可靠性的性能。1.2.2 特点与使用平直度量具的特点是：结构简单，准确度高，操作容易，维修方便，价格低廉。平直度量具是平直度误差检测的主要测量器具，在很大程序上决定了平直度误差检测结果的完
10、善程度，在多数场合下决定了平直度误差检测精度。由于平直度量具可以在平台上完成许多复杂的空间几何量测量，具有快递，准确，简便和经济的优点，在机械制造有精密测量中得到了广泛应用，因此世界各国非常重视这些计量器具的使用。1.2.3 准确度与检定平直度量具只有在准确一致的基础上才有使用价值。为使平直度量具准确一致，量值统一，就要对平直度量具进行检定。所谓检定，就是评定平直度量具的计量性能（准确度，稳定度，灵敏度等），并确定其是否合格所进行的全部工作。通过检定不仅评定平直度量具的性能，赋予平直度量具具有的使用价值，而且根据检定结果，分析产生误差的原因，从而采取措施改进工展出，保证和提高平直度量具使用精度
11、。鉴于平直度量具经常作为体现基准平面（直线）的标准，因而基准部位-工作面（工作棱边）是其主要功能要素。这些要素具有性能稳定，准确度可靠，测量范围大的特点，决定了平直度量具检定的精密性与复杂性，由于各工厂，车间计量室都要配置平直度量具，数量之多，应用之广，使平直度量具的检定更具普遍性。所有检定必须按计量检定规程进行。计量检定规程是为检定计量器具而制定的技术法规，其中对计量器具的计量性能，检定项目，检定方法，检定条件，数据处理等都有明确规定。实际工作中必须遵循。计量检定工作须经考核合格的检定员承担，要求检定员熟悉计量器具性能，掌握检定方法，具有操作技能，才能胜任这一工作，保证检定质量。显然，对平直
12、度量具检定规定的分析，检定方法的介绍，实用操作技能与现场检定技巧的运用等技术资料，有助于平直度量具检定工作的开展。1.2.4 测量极限误差与测量不确定度1.测量极限误差长期以来，测量极限误差是评价平直度量具测量精度的传统方法。由器具误差，方法误差和温度误差等各误差分量中的随机误差和未定系统误差，按平方和规律合成，得到的总的测量极限误差简称测量极限误差。测量极限误差是用一定的计量器具和一定的测量方法在一定的外界条件下进行测量时所产生的最大测量误差。器具误差是指计量器具的内在误差。器具的票值误差，示值变动性，灵敏限，原理误差。装调误差及调整用标准器的误差，是构成器具内在误差的主要来源。器具误差包括
13、在平直度量具检测的测量误差中，是直接影响平直度量具测量准确度的主要因素。在对平直度量具检测测量误差分析和进行测量极限误差计算时，器具误差是必须首先考虑的。从误差的数学牲分析可得器具误差的特点，它包括系统误差和随机误差两大类。计量器具的原理误差由于其大小和符号固定不变，一般属于定值系统误差，而由其他原因产生的系统误差大都属于未定系统误差或按复杂规律变化的系统误差，器具的刻度误差虽然固定不变，但其数值大小仍是不确定量。器具传动部件间的间隙大小，摩擦力，测量力变化等因素产生的误差为随机误差。目前器具误差的表征主要采用以下两个评定指标：一是计量器具的示值误差，二是计量器具的不确定度，以此来评定计量器具
14、自身精度特性。示值误差是我国常用的评定计量器具精度特性的质量指标。所谓示值误差是指计量器具的示值与被测量（约定）真值之差，它综合反映了计量器具的内在误差，在标准或规程中所规定的示值误差，是同类计量器具在规定的条件下允许的最大误差，也就是说这类计量器具所可能出现的最大误差，不应超过所规定的两个极限值，称为计量器具的极限误差。例如立式光学计在60um示值范围内的允许示值误差为 0.2um.。就是说，不管是哪一台方式光学计，只要是合格的，并在规定上使用，在60um 示值范围内的最大示值误差不会超过0.2um或0.2um.习惯上往往把示值的极限误差称为示值误差。为了不造成理解上的错误，可以从示值误差的
15、给出形式加以区别。以正负值给出的示值误差，实质上应是示值极限误差，以某一确定的代数值给出的示值误差就是某指定刻划的实际误差。在检定条件下，定位于对准误差（即方法误差）较小。检定规程规定检定计量器具应在恒温条件下进行，所以温度引起的测量误差也较小，可见计量器具示值误差的主要成分是器具本身的误差。在进行误差估算时，常以示值极限误差作为器具误差。2.测量不确定度不确定度是近来出现的计量术语，“不确定”这个词指不肯定，“测量不确定度”为“测量结果变化的不肯定程序”。所谓测量不确定度，是指表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。注：1.此参数可以是诸如标准偏差或其倍数，或说明了置信水准
16、的区间的半宽度。2.测量不确定度由多个分量组成。其中一些分量可用测量列结果的统计分布估算，并用实验标准偏差表征。另一此分量则可用基于经验或其他信息的假定概率分布估算，也可用标准偏差表征。3.测量结果应理解为被测量之值的最佳估计，而所有的不确定度分量均贡献给了分散性，包括那些由系统效应引起的（如与修正值和参考测量标准有关的）分量。这个测量不确定度宣言为操作性定义，它关注于测量结果及其评定的不确定度。然而它与下述测量不确定度概念是一致的：测量结果提供的被测量估计值中可能误差的测度表征被测量真值所处在的量值范围的评定。虽然这两种传统概念理论上是对的，但它们分别涉及不可知量：测量结果的误差和被测量真值。这两种概念表明，测量不确定度是在测量过程中，由于计量器具内在误差和其他各项误差综合作用引起测量结果分散程序的误差限。它表示由于测量误差的存在，而对被测量值不能肯定的程序，它是评定测量方法的重要指标。必须指出，测量不确定度与误差紧密相连但又有区别。测量误差是测量结果与其真这差。但萁 真值不能确定知道。当知其近似值，则可
