根据零件的结构特点和尺寸大小、精度要求不同,被测平面对基准平面间垂直度误差可采用以下方法进行检测:
(1)直接检测方法
1)光隙法。利用直角量具与被测要素比较,通过光隙(或塞尺)直接测得垂直度误差。如中级图1-10-22a所示,给出零件上右侧面对底平面A的垂直度公差。检测时,将直角尺的一个面放到基准面A上,使两表面紧密贴合,中级图1-10-22b所示。必要时可调整至符合最小条件位置。然后把直角尺的垂直边与被测实际表面相接触,此时两者之间最大间隙,即为该零件的垂直度误差。该间隙值可通过光隙法或用塞尺直接测得。
被测实际要素与直角尺间的变动量,也可用量块测得,中级图1-10-22c所示。即将两组不同尺寸的量块3分别垫在被测实际表面与直度误差。
生产中也可采用圆柱直角尺的底面与圆柱面素线作模拟基准,用以被测实际要素比较,测得垂直度误差。如中级图1-10-23a所示,给出零件的左侧面对底面C的垂直度公差。检测时,将被测零件2和圆柱直角尺1放到平板3上,使圆柱直角尺的外圆素线与被测表面接触,通过光隙或用塞尺直接测出两者之间最大间隙值,即为该零件的垂直度误差,如中级图1-10-23b所示。
2)指示表法。用方箱相邻两垂直表面作为模拟理想要素,通过指示表测量被测要素,测得垂直度误差。如图中级图1-10-24a所示,图中给出零件的上表面对左侧面C的垂直度公差。检测时,将被测零件3的基准表面固定在直角座上,同时调整靠近基准被测表面AB处的指示表示值差为最小。然后沿整个表面进行测量,取各测点中最大与最小示值之差,作为该零件的垂直度误差。必要时,可按定向最小区域评定其垂直度误差,如中级图1-10-24b所示。
3)比较法。利用被测要素上两点与模拟理想要素比较,测得垂直度误差。如中级图1-10-25a所示,给出零件的右侧面对底面C的垂直度公差。检测时,先将带固定支点的指示表1调至零位,方法是使固定支点与标准直角尺接触,如中级图1-10-25b所示。转动指示表表盘,使指针指向“0”。然后将被测零件4放到平台3上,如中级图1-10-25c所示。使调好零位的表架固定支点与被测表面接触,此时指示表上的示值即为被测表面在L,长度上的垂直度误差。再按下式求得被测要素全长上的垂直度误差
式中L——被测表面全长;
L
1——指示表表架上固定支点到指示表测量点的距离;
A——指示表示值。
(2)间接检测方法
1)自准直仪法。以转向棱镜折射的垂直光束作为模拟理想要素,测得垂直度误差。如中级图1-10-26a所示,给出垂直导轨面对工作台面A的垂直度公差。检测时,先调整自准直仪的安装位置,使其光轴大致与基准表面平行,用反射镜测出基准表面实际轮廓形状,以确定基准平面的位置。然后在被测表面与基准表面交界处放置转向棱镜2,如中级图1-10-26b所示,把反射镜移到被测表面上,按一定的布点沿着被测表面移动反射镜,通过转向棱镜测得各纵向测量点的示值。
根据基准要素和被测要素各测点测得的值,绘出实际基准表面和被测表面轮廓曲线,如中级图1-10-27所示。由实际基准要素按最小实体要求确定基准平面A—A。再根据被测实际要素确定垂直于A—A基准平面的定向最小区域,其宽度即为该零件的垂直度误差。另外,也可用分析法求得误差值。此方法适用于测量大型零件。
2)水平仪法。以水平面作为基准,用框式水平仪相邻两垂直表面为模拟理想要素,测得垂直度误差。如中级图1-10-28a所示,给出垂直导轨面对工作台平面D的垂直度公差。检测时,先用框式水平仪大致调整基准表面到水平位置,然后用框式水平仪按一定布点距离依次测量基准实际表面,用框式水平仪垂直侧面测量被测实际表面,并记录各测量点的示值。将测得的角度值换算长度值,按如中级图1-10-28b所示方法,求得被测零件的垂直度误差。此法适用于测量大型零件。