2012互换性-实验指导书(三).doc

实验四 圆度、圆柱度、同轴度、跳动误差的测量 一、实验目的 1．掌握圆度误差、圆柱度误差、同轴度误差及跳动误差的测量方法； 2．学会对测量数据的处理，加深对基本概念的理解； 3．了解测量工具结构并熟悉它的使用方法。 二、测量原理、步骤 （一）圆度与圆柱度误差测量 1．圆度误差及测量、评定方法 图4-1 圆度误差的定义 图4-2 两点法评定圆度误差 圆度误差为包容同一横截面实际轮廓，且半径差为最小的两同心圆间的距离f，如图4-1所示。 圆度误差最小包容区域的判别方法是：由两同心圆包容被测实际轮廓时，至少有4个实测点内、外相间地在两个圆周上(即同心圆的内、外接点至少两次交替发生)，如图1.1所示。圆度误差最小区域的同心圆圆心，通常是和零件的测量回转中心不一致。图中，O点是测量时的回转中心，O′测量点是圆度误差的评定中心。 在测量旋转面的若干个横截面中，取其中最大的圆度误差值作为被测旋转面的圆度误差。 目前通常采用四种圆度误差的评定方法：最小外接圆法、最大内切圆法、最小二乘圆法、最小区域法。其中以最小区域法评定的圆度误差值为最小，能最大限度地通过合格品，是我国标准的定义法。 测量圆度误差的方法，主要有：圆度仪测量，两点法测量圆度误差，三点法测量圆度误差。这里只介绍两点法测量圆度误差。 两点法测量圆度误差用千分尺在垂直于轴线的固定截面的直径方向进行测量，测量截面一周中直径最大差一半即为单个截面的圆度误差。如此测量若干个截面，取其最大的误差值作为该零件的圆度误差。此种测量方法，由于在测量截面内是两点接触，所以称为两点法。如图4-2所示。 两点法测得的圆度误差f和各直径的测量最大读数差F有如下关系：f=F/K=F/2，K是反映系数。 2．圆柱度误差的检测与评定方法 圆柱度误差是指包容实际表面且半径差为最小的两同轴圆柱面间的半径差f。圆柱度误差综合地反映了圆柱面轴线的直线度误差、圆度误差和圆柱面相对素线间的平行度误差。用它来综合评定圆柱面的形状误差是比较全面的，常用在精度要求比较高的圆柱面。 圆柱度误差的评定方法有：（1）用圆度仪测量，（2）用两点法测量。这里只介绍两点法测量圆度误差。 用两点法测量圆柱度误差测量简图如图4-3所示。 测量时，将被测件放在精确平板上，并紧靠直角座；在被测件回转一周过程中，测量一个横截面上的最大与最小读数差；如此测量若干个横截面，然后取整个测量过程中，所有读数中的最大与最小读数差的一半作为该圆柱面的圆柱度误差。此法适用于测量精度要求不高的零件表面。 图4-3 两点法测量圆柱度误差 3．测量数据的处理方法 本实验采用的是两点法测量圆度与圆柱度误差。两点法测量圆柱度误差和两点法测量圆度误差相类似，但有不同。一是两点法测量圆柱度误差，在整个测量过程中，指示器只许一次调整零点，而两点法测量各截面圆度误差时，指示器的零点可以在每转测量中分别调整，测量结果不受影响；二是圆柱度误差的数据处理是取整个测量过程中所有读数的最大与最小读数差的一半作为误差值，而圆度误差是先取得单个截面的误差值，再取若干截面中的最大误差作为圆度误差值，如图4-3所示。 （二）同轴度与跳动误差测量 1．同轴度误差的检测与评定方法 图4-4所示为测量某台阶轴φd对两端φd1轴线组成的公共轴线的同轴度误差。测量时将工件放置在两个等高的V形架上，沿铅垂轴截面的两条素线测量，同时记录两指示点的读数差的绝对值，取各测点读数差绝对值的最大值为该轴截面轴线的同轴度误差。转动工件，按上述方法测量若干个轴截面，取其中最大的误差值作为该工件的同轴度误差。 图4-4 同轴度误差的检测 2 ．圆跳动误差的检测与评定方法 图4-5所示为测量某台阶轴圆柱面对两端中心孔轴线组成的公共轴线的径向圆跳动误差。测量时工件安装在两同轴顶尖之间，在工件回转一周过程中，指示表读数的最大差值即为该测量截面的径向圆跳动误差。按上述方法测量若干正截面，取各截面测得的跳动量的最大值作为该工件的径向圆跳动误差。基准轴线也可以用一对V形架来体现。图4-6所示为测量某工件端面对外圆基准轴线的端面圆跳动误差。测量时将工件支承在导向套筒内，并在轴向固定。在工件回转一周过程中，指示表读数的最大差值即为该测量圆柱面上的端面圆跳动误差；将指示表沿被测端面径向移动，按上述方法测量若干个位置的端面圆跳动误差，取其中的最大值作为该工件的端面圆跳动误差。 图4-5 径向圆跳动误差的检测 图4-6 端面