一、使用水平仪和读数
水平仪是一种用于检查各种机床和其他机械设备导轨的不直度、零件的相对位置以及设备安装的水平位置和垂直位置的仪器。水平仪是机床制造、安装和维修中最基本的检验工具。一般框架水平仪的形状尺寸为200×200mm，精度为0.02/1000。水平仪的刻度值是气泡运动时的倾斜度，以秒为单位或每米多少毫米为单位，刻度值也称为读数精度或灵敏度。如果水平仪放置在1米长的平尺表面，右端垫0.02mm，平尺倾斜4秒，气泡的运动距离正好是一个刻度。如图：1
计算如下：水平仪和平尺的倾斜角α从以下公式中可以找到尺寸：
由tgα=H/L=0.02/1000=0.00002 则α=4秒
从上式可知0.02/1000精度框架水平仪的气泡每次移动一个刻度，倾斜角度等于4秒，此时距离左端2000mm计算平尺下的高度(相当于水平仪的一个边长)H1为：
tgα=H/L=0.00002 H1=tgα×L1=0.00002×200=0.004(mm)
水平仪气泡的实际变化值与所用水平仪垫铁的长度有关。如果水平仪放在5000，mm在长垫铁上测量机床导轨，水平仪的气泡每次移动1格，说明垫铁两端高差为0.01mm。此外，水平仪的实际变化值也与读数精度有关。因此，在使用水平仪时，必须注意垫铁的长度、读数精度和气泡运动单独使用时所表示的真实值。
据了解，水平仪气泡运动后的值是根据垫铁的长度来确定的。
根据其起点，水平仪的读数应为0。气泡运动一格计数为1，再运动一格计数为2。在实际生产中，导轨的最终加工，无论是磨削、精细磨削还是手动刮削，大多数导轨都处于简单的凸凹状态，机床导轨的直线度很少产生曲线（加工前导轨会出现曲线现象）。测量导轨时，水平仪的气泡一般按一个方向移动，机床导轨的凹凸由水平仪的移动方向和气泡的移动方向决定。如图：2
水平仪的运动方向与气泡的运动方向相反，呈凸起，符号+”表示。
水平仪的移动方向与气泡的移动方向相同，呈凹形，用符号-表示。
如果导轨凸起，水平仪(垫铁)从任何方向移动，水平仪的气泡向相反方向移动，如图2-(1)所示。
如果导轨凹陷，水平仪(垫铁)从任何方向移动，水平仪的气泡向同一方向移动，如图2-(2)所示。
确定导轨凹凸后，根据垫铁长度和水平仪气泡运动格数的一半计算导轨的准确直线误差精度。
二、检查、调整和计算导轨直线度的方法
水平仪是测量机床导轨直线度的常用仪器，用于检查垂直平面内导轨的直线度和水平面内的直线度。在用水平仪调整导轨的直线度之前，应先调整整体导轨的水平。将水平仪放置在导轨的中间和两端，调整到导轨的水平状态，使水平仪的气泡保持在每个部位的刻度范围内。然后将导轨分成几个相等的整段进行测量，使头尾连接顺畅，逐段检查读数，然后确定水平气泡的运动方向和水平气泡的实际刻度。记录，填写+机床导轨直线度精度误差值按公式计算。
导轨直线度误差〈曲线图〉，教材中没有实际依据，在生产现场应用非常不方便，更不准确。它误导了人们的识别能力，不能应用于实际工作，往往会给员工产生错觉。检查导轨直线度误差，无法获得正确的精度值。例如，在导轨的直线误差中，机床导轨平滑凸凹〈曲线图〉都是直线。机床导轨前半段凸，后半段凹，导轨直线误差〈曲线图〉中间，说明导轨突出。如果机床导轨前半段凹，后半段凸，导轨直线度误差〈曲线图〉中间，说明导轨凹。水平气泡沿一个方向移动，误认为是斜线（在水平面），这些现象在实际工作测量检查中，经常争论，不统一，没有具体标准，只能根据书中的例子，错误判断，给正常生产工作带来困难，造成损失，使机床导轨的精度不能保证。
导轨直线度误差值的计算方法简单方便，误差精度准确，适用于现场工作人员的操作和应用。计算公式如下：
导轨直线度误差值=格数和×
×水平仪精度×垫铁长度
气泡运动在导轨全长上移动时产生的格数和水平仪(垫铁)
水平仪精度-一般2000×200框式水平仪的精度为0.02/1000
垫铁长度-指放置在导轨上的移动部件，用于水平仪的垫铁和工作台
书中提到的移动距离作为计算数据是不现实的，不能代表任何计算尺寸。移动距离是指测量机床导轨的整个长度，移动距离不等于垫铁的长度，不能用作计算数据，测量机床导轨采用垫铁长度，在整个长导轨上，调整机床导轨（小于工作台长度），检查机床导轨的线性误差值，水平仪一般放在工作台上测量，如图1所示。水平仪气泡的实际变化取决于导轨上移动部件的长度。因此，根据导轨的移动部件长度，检查机床导轨的线性误差值，测量机床导轨时移动距离短，误差精度准确，形状清晰。在使用水平仪测量机床导轨时，应注意几个重要方面：部件的移动方向、水平仪气泡的移动方向、气泡变化的最大格数和导轨上移动部件（垫铁）的长度。
调整导轨直线度误差值时，应使用较短的垫铁，测量值更准确。垫铁的长度不同，测量的值和形状也不同。上述公式用于计算机床导轨长度的线性误差值，是指减去垫铁长度（工作台长度）后的线性误差。在检查机床导轨的线性误差值时，应注意技术标准中导轨的工作长度和所有长度。如果测量机床导轨长度的直线度误差值，则采用以下公式计算：
导轨全长直线误差值=
该公式在上一个公式的基础上，在垫铁（工作台）下增加了导轨的线性误差值。这种计算方法一般不用于机械制造业和实际生产现场。
三、角度作图法
角度绘图法是根据水平仪气泡变化的规律绘制角度值。纵坐标表示水平仪气泡的运动方向。水平仪的移动方向与气泡的运动方向相反，表示导轨凸起，纵坐标箭头向上；水平仪的运动方向与气泡相同，表示导轨凹，纵坐标箭头向下。横坐标表示水平仪的移动方向和导轨的长度，每段表示移动距离。例图：1证明水平仪气泡每运动1格，其倾角等于4秒。为了直观清晰，以导轨的另一端为中心，以导轨的长度为半径，画出弧线，在弧线上分为的段数，连接中心0点，每段的度数表示4秒和水平仪气泡的1格。根据导轨的凹凸，确定角度的方向，然后画出每个水平仪移动后测量的格数，连接每个测量点，得到导轨的形状。例图：3、横坐标与导轨弧之间的最大距离是导轨的直线误差。由于水平仪量时水平仪的移动距离和气泡的运动格数存在误差，在最终计算中，当机床导轨形状不均匀时，采用角度作为图法中的实际最大格数。如果水平仪从另一个方向移动，请将图片按左右方向转动180°，导轨的形状在图纸中没有变化。在实际工作过程中，角度可以简单地分为等分，表示水平仪的网格数量。角度绘制方法可以使工作人员直观准确地看到机床导轨的形状，从而保留和归档技术精度。
四、例题
1.一个龙门塔B2012A导轨全长8米，工作台长4米，200×200框架水平仪精度为0.02/1000检查导轨的线性误差值(精度要求标准为导轨工作长度0.04mm），按500mm将导轨分为8段进行测量，逐段检查读数为0，+0.5，+1，+1.5，+2，+2.5，+3,+3.5,+4.水平仪的气泡运动方向与工作台的运动方向相反，证明导轨凸起。按公式计算如下：
移动距离500mm作为计算尺寸，导轨的直线误差值为0.04mm。导轨直线度误差值〈曲线图〉在中间，它表示一条倾斜的直线。如果导轨的形状是倾斜的直线，水平仪的气泡在导轨的任何位置都不会改变。
2. 导轨磨床M精度调整50100，导轨长5米，工作台长1.6米，使用200×200框架水平仪精度为0.02/1000，测量调整后的导轨直线误差值(精度的技术要求标准是机床导轨总长度0.02mm，只能凸)，大约5000mm将导轨分为7段进行测量，逐段读数为0-0.5，-1，-1.5，-2，-2.5，-3,-3.5.水平仪的气泡运动方向与工作台相同，证明导轨凹陷。按公式计算如下：
经过测量后该导轨直线度误差值约0.082mm，超过了技术要求的精度标准。如果按照教材和书中的计算方法，以移动距离为计算尺寸，则该导轨的直线度误差值应是0.035mm。在导轨直线度误差值〈曲线图〉中，该导轨却表示出一条倾斜的直线（与水平面），误认为导轨直线度误差值为0，所以导轨直线度误差值〈曲线图〉是不能证明机床导轨的误差和形状的。基本原理上检查的是导轨的不弧度，在实际工作中是不能应用的。
上面两例题是在实际生产工作中发生的具体问题，最后的结论却都被误认为合格，使机床的导轨精度得不到保证，给正常的生产工作造成了困难。
正确的使用水平仪，才能使机械设备的精度更高、更准确。为加快机械工业的发展，使机械产品的质量满足更高的技术精度，这一方面是很重要的。
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