课题二 形状与位置误差的检测.doc

课题二 形状和位置误差的检测 机械零件上几何要素的形状和位置精度是一项重要的质量指标，它直接影响零件(机械产品)的使用功能和互换性，正确选择形状和位置公差是机械产品几何量精度设计的重要内容。为了保证设计要求，实现零件的互换性要求，零件加工之后，对零件的形状和位置误差进行检测，判断零件的合格性。 以课堂讲授输出轴上的形位公差标注为例，分析标注的合理性，结合实际应用，通过不同的方法对输出轴的形位误差进行测量，掌握形位误差的检测方法，加深对各项形位公差定义的理解，并判断输出轴的合理性。 图2-1 输出轴的形位公差标注 实验2-1 用两点法和三点法检测输出轴的圆度、圆柱度误差 实验目的 掌握圆度和圆柱度误差的测量方法 加深对圆度和圆柱度误差和公差概念的理解 熟练用两点法和三点法组合测量输出轴的圆度和圆柱度误差 掌握由测量结果判断输出轴合格性 测量原理及计量器具使用说明 1．测量原理 两点法测量圆度误差的原理是将被测零件放在支承上,用指示器来测量实际圆的各点对固定点的变化量,如图2-2所示，零件回转一圈,指示器读数的最大差值之半,作为该截面圆的圆度误差;测量若干截面，取几个截面中最大的圆度误差值作为零件的圆度误差，取各截面内所有读数中最大与最小值的差值之半作为零件的圆柱度误差值。它适宜找出轮廓圆具有偶数棱的圆度和圆柱度误差。 三点法测量圆度误差的原理是将被测零件放在V形块上，使其轴线垂直于测量截面，同时固定轴向位置，百分表接触轮廓的上面，如图2-3所示。将被测零件回转一周，取百分表读数的最大值之半，作为该截面的圆度误差。测量若干个截面，取其中最大的圆度误差值作为该被测零件的圆度误差。取各截面内最大与最小读数值的差值之半作为该被测零件的圆柱度误差。它适宜找到轮廓圆具有奇数棱的圆度和圆柱度误差。 测量前，往往不知道被测零件截面是偶数棱还是奇数棱圆，不便确定采用两点法还是三点法，比较可靠的办法是用两点法测量一次和两种三点法（v形块支承角a=90°和120°或a=108°或72°）各测一次，取三次所得误差值中的最大值作为零件的圆度误差和圆柱度误差。 图2-2用两点法测量圆度误差 图2-3三点法测量圆度误差 2．计量器具使用说明 （1）百分表 百分表是应用最多的一种机械量仪，它的外形和传动原理如图2-4 图2-5所示。 图2-5所示常用百分表的传动系统，由齿轮和齿条等组成。测量时，当带有齿条的测量杆上下移动时，带动与齿条啮合的小齿轮Z2转动，与Z2同轴的大齿轮Z3及小指针也跟着转动，而Z3又带动小齿轮Z1及其轴上的大指针偏转。游丝的作用是迫使整个传动机构中齿轮副在正反转时均为单面啮合。弹簧是用来控制测量力的。 百分表刻度盘上刻有100等分，分度值为0.01mm。测量时,测量杆移动1mm，大指针转1圈,小指针转1格。百分表的范围一般为0~3mm，0~5mm及0~10mm，大行程百分表的行程可达50mm。 图2-4百分表 1—表盘；2—大指针；3—小指针；4—套筒；5—测量杆；6—测量头 图2-5百分表传动系统 （2）扭簧比较仪 扭簧比较仪是利用扭簧作为传动放大机构,将测量杆的直线位移转变为指针的角位移。图2-6是它的外形与传动原理示意图。 扭簧比较仪的分度值有0.001mm,0.0005mm,0.0002mm,0.0001mm四种,其标尺的示值范围分别为±0.030mm,±0.015mm,±0.006mm和±0.003mm.。 图2-6扭簧比较仪 1—测量杆；2—传动角架；3—扭簧；4—指针 三、测量步骤 1.两点法 （1）将被测输出轴（图2-1）放在支撑架上，用百分表测量被测轴同一截面内，轮廓圆一周上六个位置的直径。取最大直径与最小直径之差的一半作为该截面的圆度误差。 （2）按上述同样方法，分别测量五个不同截面，取五个截面的圆度误差中最大值作为该被测轴的圆度误差，取各截面内测得的所有读数中最大于最小差值之半作为该被测轴的圆柱度误差 2．三点法 （1）将被测轴放置在a=90°（或72°）的V形块上，平稳移动百分表座，使表的测头接触被测轴，并垂直于被测轴的轴线，使表上指针处于刻度盘的示值范围内。 （2）转动被测轴一周，记下百分表读数的最大值与最小值，最大值与最小值之差的一半作为该截面的圆度误差。 （3）按同样方法，分别测量被测轴上五个不同截面，取五个截面的圆度误差中最大值作为被测轴的圆度误差；取各截面测得的所有读数中最大值与最小值之差的一半作为该被测轴的圆柱度误差。 （4）将被测轴放置在a=120°（或108°）的V形块上，按上述方法再测一轮回，求出圆度误差和圆柱度误差。 3．最后取以上三次测得误差中的最