双环型大平面平面度检测

　　1 引言

　　水轮发电机组大部件的接触面都采用环型平面,例如镜板、推力头、主轴法兰平面等。在大型机组中由于这种环形平面的接触面积大,为保证接触良好,在环形平面空间开空刀槽成为双环形平面,以减少接触面积。另外这样在工件机械加工过程中还可以显著缩短加工时间,降低工艺难度。我厂生产的水轮发电机组的推力头就是采用这种双环形平面,平面度要求凹心0.035mm。对这种大型高精度双环形间断平面的检测目前尚未有理想的解决办法。本文介绍一种新颖的检测方法,它依据立车加工平面的特点,以简单的量具方便地实现车间现场高精度检测。

　　2 平面度误差的定义及评定方法

　　平面度误差的定义为实际平面对其理想平面的变动量,它等于包容实际表面而且距离为最小的两平行平面间的距离。通常平面度误差是通过测量截面的直线度误差,经过数据处理得到。

　　平面度误差的评定方法有两种。根据《形状和位置公差检测规定》,最小条件是评定的基本原则:在满足零件功能要求的前提下允许采用近似方法即对角线法来评定。

　　2.1 按最小条件评定

　　平面度误差,判别准则为: a1三角形准则; b1交叉(鞍形)准则; c1直线准则。

　　2.2 按对角线法评定平面度误差

　　对角线系指实际表面上对角两远点间的连线,通过数据处理使一条对角线的两最远点等值,再将另一条对角线的两最远点等值,取平面上最大与最小偏差的代数差为平面度。

　　3 原理及检测方法

　　3.1 检测原理

　　这种双环形大平面由于采用立车加工,具有以下特点:

　　(1)立车横梁与花盘旋转轴线不垂直将使工件平面凸心或者凹心;

　　(2)花盘的摆动使工件产生偏摆,环形平面会呈现马鞍形。如只存在第1种情况,那么只要测量出一条直径上的直线度误差就代表了整个平面的平面度误差(直线准则)。但在实际中由于第2种情况的存在,必须把偏摆考虑在内。方法是选择偏摆最大和最小值所在的两条交叉直径后分别测量出直线度误差,通过叠加计算用对角线可得到平面度误差,结合交叉(鞍形)准则接近最小条件。

　　由此可见问题的关键就是测量出直径方向的直线度误差。对于这种断续直线一般方法以测量出直线度误差,这里我们采用了两根自制的高精度平尺模拟出理想直线,如图1所见,工件表面到平尺距离的最大与最小值之差就是直线度误差,距离可以用量块测得。

　　3.2 检测量具

　　两根1=1000mm箱式平尺,任意必改变支承点直线度、平行度在0.003mm以内。电子水平仪,分辨率0.001mm/m。一级量块。