实验三形位误差的测量.pdf

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1、互换性与技术测量实验指导-1-实验三实验三 典型零件的形位误差的测量典型零件的形位误差的测量形位误差的项目较多，其检测方法也是多样的。为了正确地测量形位误差，GB19582004形状和位置公差检测规定规定了五个检测原则，即与理想要素比较原则、测量坐标值原则、测量特征参数原则、测量跳动原则以及控制实效边界原则。检测形位误差时，可以按照这些原则，根据被测对象的特点和有关条件，选择合理的检测方法和测量装置。实验实验 3 3 3 31 1 1 1 主轴的检验主轴的检验一、实验目的一、实验目的1熟悉主轴的检验方法，了解有关形状与位置误差的意义。2进一步熟悉普通测量器具的使用。二、设备及器材二、设备及器材

2、偏摆检查仪、0.002mm 杠杆千分表、平板、顶针座、指示表、表架及量块等。三、实验原理及检测项目三、实验原理及检测项目偏摆检查仪是测量轴类零件的常用量仪，如图31，它有两个等高锥形顶尖，安置在平行导轨的两端，千分表可在导轨上左右移动。测量时由两顶尖支承工件（轴），指示表与被测部位接触，工件转动一圈，指示表针所摆动的范围即为径向圆跳动或端面圆跳动误差。对图 312 所示的主轴零件，一般需要检验以下几项：（1）1、2、3 圆柱表面的直径；（2）表面 3 对表面 1、2 公共轴线的径向圆跳动；（3）圆锥表面 4 对表面 1、2 公共轴线的斜向圆跳动；（4）端面 5 对表面 1、2 公共轴线的端面圆

3、跳动；（5）表面 3 的圆度，表面 1、2 的圆柱度；（6）键槽 6 的宽度；（7）键槽两侧面对轴线的对称度；（8）加工表面的粗糙度。互换性与技术测量实验指导-2-四、测量方法四、测量方法（一）圆跳动的测量1将偏摆检查仪导轨、顶尖及工件清洗干净。在两顶尖上涂少许润滑油，装上工件。2将杠杆千分表固定在表架上，使测头与工件被测圆柱面接触。工件缓慢转动一圈，表盘上指针的摆动范围即为径向圆跳动（端面跳动，斜向跳动）误差值。在若干圆柱面上进行测量，取各测量圆柱面上测得的跳动量中最大的值作为该零件的径向跳动。3将杠杆千分表转动 90，让测头与工件被测端面接触，工件转动一圈，指针的摆动量为端面圆跳动误差。注

4、意：无论是测径向圆跳动或端面圆跳动，杠杆千分表测头的位移方向应与被测表面测量点法向一致。（二）键槽宽度及对称度的测量对于键槽宽度检验，有两种方法：第一种方法：用专用极限量规检验，过端通过而止端不通过则合格；第二种方法：按槽宽极限尺寸，分别组合两组量块，按照上述方法检验。键槽截面对称度测量：将专用键块塞进键槽中，移动指示表，调整被测件，使键块沿径向与平板平行，指示表两次读数差为：21aaa=该截面的对称度误差，下式计算：220hRhaf=其中：f0键槽截面R轴的半径h槽深五、思考题五、思考题1在测量中，公共轴心线是如何体现的？可否用 V 型铁支承轴进行测量？图 3-1-3 测量斜面圆跳动互换性与

5、技术测量实验指导-3-实验实验 3 3 3 32 2 2 2 导轨直线度误差的测量导轨直线度误差的测量一、实验目的一、实验目的1.掌握用水平仪测量直线度误差的方法及数据处理。2.通过测量加深对直线度误差定义的理解。二、实验内容二、实验内容用合像水平仪测量直线度误差。三、计量器具及测量原理三、计量器具及测量原理机床、仪器导轨或其他窄而长的平面，为了控制其直线度误差，常在给定平面（垂直平面、水平平面）内进行检测。常用的计量器具有框式水平仪、合像水平仪、电子水平仪和自准直仪等。使用这类器具的共同特点是测定微小角度变化。由于被测表面存在着直线度误差，计量器具置于不同的被测部位上，其倾斜角度就要发生相应

6、的变化。如果节距（相邻两测点的距离）一经确定，这个变化的微小倾角与被测相邻两点的高低差就有确切的对应关系。通过对逐个节距的测量，得出变化的角度，用作图或计算，即可求出被测表面的直线度误差。由于合象水平仪的测量准确度高、测量范围大（10 mm/m）、测量效率高、价格便宜、携带方便等优点，故在检测工作中得到了广泛的采用。合像水平仪的结构如图 321a、d 所示，它由底板 1 和壳体 4 组成外壳基体，其内部则由杠杆 2、水准器 8、两个棱镜 7、测量系统 9、10、11以及放大镜 6 所组成。使用时将合像水平仪放于桥板（桥板放于被测表面上）上相对不动。如果被测表面无直线度误差，并与自然水平基准平行

7、，此时水准器的气泡则位于两棱镜的中间位置，气泡边缘通过合像棱镜 7 所产生的影像，在放大镜 6 中观察将出现如图 1b所示的情况。但在实际测量中，由于被测表面安放位置不理想和被测表面本身不直，导致气泡移动，其视场情况将如图 c 所示。此时可转动测微螺杆 10，使水准器转动一角度，从而使气泡返回棱镜组 7 的中间位置，则图 c 中两影像的错移量消失而恢复成一个光滑的半圆头（图 b）。测微螺杆移动量 s 导致水准器的转角（图 d）与被测表面相邻两点的高低差 h 有确切的对应关系，即h0.01L（m）式中0.01合像水平仪的分度值（mmm）L桥板节距（mm）角度读数值（用格数来计数）如此逐点测量，就

8、可得到相应的值，为了阐述直线度误差的评定方法，后面将用实例加以叙述。互换性与技术测量实验指导-4-图 3-2-1用合象水平仪测量直线度误差四、实验步骤四、实验步骤1.量出被测表面总长，确定相邻两点之间的距离（节距）。2.将合像水平仪放于桥板上，然后将桥板依次放在各节距的位置。每放一个节距后，要旋转微分筒 9 合像，使放大镜中出现如图 b 所示的情况，此时即可进行读数。先在放大镜 11 处读数，它是反映螺杆 10 的旋转圈数；微分筒 9（标有、旋转方向）的读数则是螺杆 10 旋转一圈（100 格）的细分读数；如此顺测（从首点至终点）、回测（由终点至首点）各一次。回测时桥板不能调头，各测点两次读数

9、的平均值作为该点的测量数据。必须注意，如某测点两次读数相差较大，说明测量情况不正常，应检查原因并加以消除后重测。3.为了作图的方便，最好将各测点的读数平均值同减一个数而得出相对差(见后面的例题)。4.根据各测点的相对差，在坐标纸上取点。作图时不要漏掉首点（零点），同时后一测点的坐标位置是以前一点为基准，根据相邻差数取点的。然后连接各点，得出误差折线。5.用两条平行直线包容误差折线，其中一条直线必须与误差折线两个最高（最低）点相切，在两切点之间，应有一个最低（最高）点与另一条平行直线相切。这两条平行直线之间的区域才是最小包容区域。从平行于坐标方向画出这两条平行直线间的距离，此距离就是被测表面的直

10、线度误差值（格）。f将误差值（格）按下式折算成线性值（微米），并按国家标准 GB118480ff评定被测表面直线度的公差等级。互换性与技术测量实验指导-5-（微米）0.01L（格）ff例：用合像水平仪测量一窄长平面的直线度误差，仪器的分度值为 0.01mmm，选用的桥板节距 L200mm，测量直线度记录数据见附表。若被测平面直线度的公差等级为 5 级，试用作图法评定该平面的直线度误差是否合格？按国家标准 GB11841996，直线度 5 级公差为 25m。误差值小于公差值，所以被测工件直线度误差合格。表 3-2-1测量数据表注：1）表列读数，百分数是从图 321 的 11 处读得，十位数是从图

11、 321 的 9 处读得。2）值可取任意数，但要有利于相对差数字的简化，本例取297 格。aa图 3-2-2作图法求直线度误差0.012001122mf六、思考题六、思考题1在导轨直线度误差的评定中，其理想直线是怎样确定？2直线度误差值为何不取在两条包容线的垂直距离上，而取纵坐标方向距离？测 点 序 号i012345678仪器读数（格）ia顺 测298300290301302306299296回 测296298288299300306297296平 均297299289300301306298296相 对 差（格）iaiaa0028349 11互换性与技术测量实验指导-6-实验实验 3 3 3

12、 33 3 3 3 箱体的检验箱体的检验一、实验目的一、实验目的1熟悉箱体零件的基本技术要求。2了解位置误差的测量原理及方法，加深位置公差的理解。2进一步熟悉通用测量具的使用。二、测量器具及检验项目二、测量器具及检验项目检验箱体零件常用的测量器具如下：测量平板、千斤顶、检验心轴、游标量具、千分尺、指示表、直角尺及其他专用测量器具。对图 331 所示的箱体零件，通常要求检验以下几个项目：（1）孔的尺寸；（2）两孔中心距离；（3）两孔轴线的平行度；（4）孔的轴线对底面的平行度；（5）孔的轴线对侧面的垂直度；（6）加工表面的粗糙度。三、实验步骤三、实验步骤1 按零件图仔细研究零件的技术要求，必须看懂

13、各个检验项目的意义和代表符号；2根据零件技术要求和特点以及设备条件，决定测量方法，选择测量器具，并拟出测量步骤；3对各指定项目逐一进行测量将被测件放在测量平板上，以平板面作模拟基准；调整百分表在支架上的高度，将测量头与被测面接触，使百分表指针倒转 1-2 圈，固定百分表，然后在整个被测表面上沿规定的测量线移动百分表支架，取百分表的最大与最小读数之差作为被测表面的平行度误差。按检测原则，测量两孔轴线对底面的平行度误差时，用心轴模拟被测孔的轴线（见图 3-3-2），以平板模拟基准，按心轴的素线调整百分表的高度，并固定之。在距离为 L1的两个位置上测得两个读数 M1和 M2，被测轴线的平行度误差应为互换性与技术测量实验指导-7-211MMLLf=式中L被测轴线的长度。图 3-2-24按技术要求对箱体零件作出适用性结论并分析测量误差及测量方法的优缺点；5具体测量方法可参考实验报告中的有关部分，孔的同轴度误差可参看图 333，图 334 进行测量。图 3-3-3 检验箱体孔的同轴度图 3-3-4孔的测量示意图四、思考题四、思考题1在上述测量中，测量基准是如何体现的？