3.4　角度误差检测方法

3.4.1　角度测量的内容

角度测量的内容包括矩形零件的直角、锥体的锥角、零部件的定位角、零件结构的分度角以及转角等。

两面角的测量中，基准的建立与体现：基准是用以确定被测要素的理想方向和理想位置的依据；根据实际零件的形体表面（有形状误差的表面）来建立基准时，应按统一的原则，这个原则应是最小条件。

3.4.2　角度测量的方法

角度（包括锥度）测量的方法包括相对测量、绝对测量、间接测量、小角度测量等。

1.相对测量

相对测量是用定值角度量具与被测角度相比较，用涂色法或光隙法估计被测角度或锥度偏差的一种测量方法。

（1）角度量块。角度量块是角度测量中的基准量块，与长度测量中的量块相似。角度量块主要用来检定和调整测角仪器和量具，校正角度样板，也可用于直接检测精度高的工件。

（2）直角尺。直角尺用于检验直角和画线。

（3）多面棱体。多面棱体相当于多值的角度块，常作为角度基准，用来测量分度盘、精密齿轮、涡轮等的分度误差。

2.绝对测量

绝对测量是将被测角度同仪器的标准角度直接比较，从仪器上直接读出被测角度数值的一种测量方法。

（1）角度仪、电子角度规检测。角度仪、电子角度规主要用来测量角度量块、多面棱体、棱镜等具有反射面的工作角度，属于光电量仪，其最小精度与仪器制造精度有关。

（2）光学分度头检测。光学分度头是一种精密测角仪器，主要用来测量工件的中心角、圆周分度或对精密工件进行画线等。测量时，以工件回转中心作为基准，对工件中心角进行测量（也可以测量轴的圆度误差），如图3-11（a）所示。

（3）角度尺检测。角度尺一般用于测量精度要求不高的角度零件。常用样板、光学分度头、万能角度尺直接测量，样板测量如图3-11（b）所示。

3.间接测量

生产中遇到一些工件的内角或外角，用直接测量难以进行或测量精度不够时，可使用间接测量方法。

间接测量常用的测量器具有正弦尺、滚柱和钢球等，也可使用三坐标测量仪。

正弦规使用方法：正弦规主要由一个钢制长方体和固定在其两端的两个相同直径的钢圆柱体组成。两圆柱的轴心线距离L一般为100mm或200mm。正弦规的上表面为工作面，在正弦规主体下方固定有两个直径相等且互相平行的圆柱体，它们下母线的公切面与上工作面平行。在宽面正弦尺的台面上有一系列的螺纹孔，用来夹紧各种形状的工件。在主体侧面和前面分别装有可供被测件定位用的侧挡板和前挡板，它们分别垂直和平行于两圆柱的轴心线。

利用正弦规测量圆锥量规见图3-11（c）。在直角三角形中，sinα=H/L，式中H为量块组尺寸，按被测角度的公称角度算得。根据测微仪在两端的示值之差可求得被测角度的误差。

正弦工作台测角不易获得很高精度。

4.小角度测量

实现小角度测量的方法有水平仪测量角、自准仪测量角、激光小角度测量仪测角等。

水平仪是最常用的一种测量小角度的仪器，主要用来测量工件表面的水平位置及两平面或两轴线的平行度，同时还可用于测量机床导轨、平台、板的直线度、平面度等。

在某些精密零部件的直线度、平面度等形状误差和平行度、垂直度、倾斜度等位置误差的测量中，也需要将被测的量转换成小角度变化来进行测量。

5.角度与圆锥角的简易测量

（1）角度样板检测法。检测示意见图3-12。

（2）平台检测法。两外表面的夹角和外锥角的测量，用两直径相等的圆柱和量块测量。检测示意见图3-13。

6.圆周分度装置（仪器）测量

实现圆周分度的装置为圆周分度装置，例如分度盘、圆光栅盘、圆感应同步器、多齿分度盘等均可作为标准圆周分度装置。多齿分度盘是纯机械式的分度机构，它能达到±0.1″的分度精度，同时具有自动定心、操作简单、使用寿命长等优点。

各种圆周分度装置都具有圆周封闭的特点，对它们进行圆周分度时产生的不均匀性就是圆周分度误差。使用圆周分度原理的光学分度头测量角度参见图3-14。