公差配合與測量技術(shù)新編21世紀(jì)高等職業(yè)教育精品教材·裝備制造類PART01項(xiàng)目1常用檢測工具PART02項(xiàng)目2尺寸公差PART04項(xiàng)目4零件的形位公差PART05項(xiàng)目5零件表面粗糙度目錄CONTENTSPART03項(xiàng)目3尺寸極限與配合PART06項(xiàng)目6特殊零件的檢測PART01項(xiàng)目1常用檢測工具項(xiàng)目1常用檢測工具本項(xiàng)目首先讓讀者了解零件的加工誤差與公差,理解檢測工作的重要性,掌握測量的基本概念,理解長度基準(zhǔn)與量值傳遞過程,理解測量器具與檢測方法的分類,掌握測量器具的常用技術(shù)性能指標(biāo),學(xué)會使用常用的檢測工具。這些常用的檢測工具各有其特點(diǎn)和適用范圍,為人們在科學(xué)研究、工程建設(shè)、生產(chǎn)制造等方面提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)支持?！卷?xiàng)目描述】1.知識目標(biāo)◆了解零件加工誤差形成的原因?！粽莆諟y量器具的常用技術(shù)性能指標(biāo)。◆熟悉檢測的分類和程序。◆熟悉檢測計(jì)劃的內(nèi)容及制訂流程。2.能力目標(biāo)◆能夠理解零件的加工誤差與公差,理解檢測工作的重要性?！裟軌蛘莆諟y量的基本概念,理解計(jì)量器具和檢測方法的分類。◆能夠理解測量器具的常用技術(shù)性能指標(biāo)。◆能夠使用常用的測量器具對實(shí)際工件進(jìn)行檢測。【教學(xué)目標(biāo)】項(xiàng)目1常用檢測工具任務(wù)1檢測規(guī)程了解互換性的概念與分類,熟悉加工誤差與公差的區(qū)別與聯(lián)系。熟悉檢測的操作規(guī)程,了解檢測計(jì)劃的制訂步驟。熟悉測量器具和測量方法的分類,了解常用測量器具的技術(shù)性能指標(biāo)。學(xué)會使用常用的測量器具對實(shí)際工件進(jìn)行檢測?！救蝿?wù)目標(biāo)】一、加工誤差與公差1.加工誤差任何加工和測量都不可避免誤差的存在,所謂的精度較高,只是代表誤差較小。加工誤差是指零件加工后的實(shí)際幾何參數(shù)(尺寸、幾何形狀和相對位置)與理想幾何參數(shù)之間的偏差。加工誤差的大小反映了加工精度的高低,生產(chǎn)中加工精度的高低是用加工誤差的大小來表示的。零件的機(jī)械加工是在由機(jī)床、刀具、夾具和工件組成的工藝系統(tǒng)內(nèi)完成的。因此,工藝系統(tǒng)的各種誤差就會以不同的程度和方式反映為零件的加工誤差。從錯綜復(fù)雜的生產(chǎn)流程中逐項(xiàng)分析產(chǎn)生加工誤差的各項(xiàng)因素及其物理、力學(xué)本質(zhì),找出影響某項(xiàng)精度的主要因素,以便進(jìn)一步采取措施解決,這種方法稱為加工精度的單因素分析法。在生產(chǎn)實(shí)際中,有時很難用單因素分析法來分析計(jì)算每一工序的加工誤差,因?yàn)榧庸ぞ鹊挠绊懸蛩乇容^復(fù)雜,是綜合性很強(qiáng)的工藝問題,影響加工精度的原始誤差很多,這些原始誤差往往是綜合地交錯在一起對加工精度產(chǎn)生綜合影響的,且其中不少原始誤差的影響帶有隨機(jī)性。對于一個受多個隨機(jī)原始誤差影響的工藝系統(tǒng),一般用概率統(tǒng)計(jì)的方法來進(jìn)行綜合分析,才能得出正確的、符合實(shí)際的結(jié)果?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)1檢測規(guī)程加工誤差的產(chǎn)生是由于在加工前和加工過程中,工藝系統(tǒng)存在很多誤差因素,統(tǒng)稱為原始誤差。原始誤差主要包括以下內(nèi)容。(1)原理誤差:采用近似的加工運(yùn)動或近似的刀具輪廓而產(chǎn)生的誤差。如用成形銑刀加工錐齒輪、用車削方法加工多邊形工件等。(2)裝夾誤差:工件在裝夾過程中產(chǎn)生的誤差稱為裝夾誤差。裝夾誤差包括定位誤差和夾緊誤差。(3)測量誤差:測量誤差是與量具、量儀的測量原理、制造精度、測量條件(溫度、濕度、振動、測量力、清潔度等)以及測量技術(shù)水平等有關(guān)的誤差。(4)調(diào)整誤差:調(diào)整的作用主要是使刀具與工件之間達(dá)到正確的相對位置。試切法加工時的調(diào)整誤差主要取決于測量誤差、機(jī)床的進(jìn)給誤差和工藝系統(tǒng)的受力變形。用調(diào)整法加工時的調(diào)整誤差,除上述因素外,還與調(diào)整方法有關(guān)。采用定程機(jī)構(gòu)調(diào)整時,調(diào)整誤差與行程擋塊、靠模、凸輪等元件或機(jī)構(gòu)的制造誤差、安裝誤差、磨損以及電、液、氣控制元件的工作性能有關(guān)。采用樣板、樣件、對刀塊、導(dǎo)套等調(diào)整時,調(diào)整誤差則與它們的制造誤差、安裝誤差、磨損以及調(diào)整時的測量誤差有關(guān)?！緶?zhǔn)備知識】任務(wù)1檢測規(guī)程(5)夾具的制造誤差、安裝誤差與磨損:機(jī)床夾具上定位元件、導(dǎo)向元件、對刀元件、分度機(jī)構(gòu)、夾具體等的加工與裝配誤差以及它們的耐磨損性能,對零件的加工精度有直接影響。夾具的精度要求應(yīng)根據(jù)工件的加工精度要求確定。(6)刀具的制造誤差與磨損:刀具對加工精度的影響,隨刀具種類的不同而不同。(7)工件誤差:加工前,工件或毛坯上待加工的表面本身有形狀誤差或與其有關(guān)表面有位置誤差,都會造成加工后該表面本身及與其有關(guān)表面的加工誤差。(8)機(jī)床誤差:機(jī)床的制造誤差、安裝誤差以及長期使用后的磨損是造成加工誤差的主要原始誤差因素。機(jī)床誤差主要由主軸回轉(zhuǎn)誤差、導(dǎo)軌導(dǎo)向誤差、內(nèi)傳動鏈的傳動誤差及主軸、導(dǎo)軌等的位置關(guān)系誤差構(gòu)成。(9)工藝系統(tǒng)受力變形產(chǎn)生的誤差:工藝系統(tǒng)在切削力、傳動力、重力、慣性力等外力作用下產(chǎn)生變形,破壞了刀具與工件間的正確相對位置,造成加工誤差。工藝系統(tǒng)變形的大小與工藝系統(tǒng)的剛度有關(guān)。(10)工藝系統(tǒng)受熱變形引起的誤差:機(jī)械加工中,工藝系統(tǒng)受切削熱、摩擦熱、環(huán)境溫度、輻射熱等的影響產(chǎn)生變形,使工件和刀具的正確相對位置遭到破壞,引起切削運(yùn)動、背吃刀量及切削力的變化,造成加工誤差。(11)工件殘余應(yīng)力引起的誤差:在沒有外力作用或去除外力后,工件內(nèi)仍存留的力稱為殘余應(yīng)力。具有殘余應(yīng)力的零件,其內(nèi)部組織的平衡狀態(tài)極不穩(wěn)定,有恢復(fù)到無應(yīng)力狀態(tài)的強(qiáng)烈傾向。【準(zhǔn)備知識】任務(wù)1檢測規(guī)程2.加工誤差的分類加工誤差主要分為四種類型:尺寸誤差、形狀誤差、位置誤差和表面粗糙度誤差。(1)尺寸誤差。尺寸誤差是指工件的實(shí)際尺寸與設(shè)計(jì)尺寸之間的差異。這種誤差可能是由于測量工具的精度不足、加工過程中的材料變形、刀具磨損等原因造成的。(2)形狀誤差。形狀誤差是指工件的幾何形狀與理想形狀之間的差異。例如,工件可能呈現(xiàn)出不規(guī)則的輪廓或表面,這可能是由于機(jī)床的導(dǎo)軌誤差、刀具的運(yùn)動軌跡不準(zhǔn)確、材料的不均勻性等原因造成的。(3)位置誤差。位置誤差是指工件各部分之間的相對位置與設(shè)計(jì)要求不符。這可能是由于工件的裝夾不準(zhǔn)確、機(jī)床的定位系統(tǒng)故障、加工過程中的外力干擾等原因造成的。(4)表面粗糙度誤差。表面粗糙度誤差是指工件表面的微觀不平整度。這可能是由于切削工具的磨損、切削參數(shù)設(shè)置不當(dāng)、材料本身的性質(zhì)造成的?！緶?zhǔn)備知識】任務(wù)1檢測規(guī)程3.公差公差指工件所允許的差異,即最大極限尺寸與最小極限尺寸之差。公差是絕對值,沒有正負(fù)號。它包含:(1)單向公差。單向公差又稱“同側(cè)公差”,就是將基本尺寸在同側(cè)相加或相減一個變量所得的公差。即設(shè)計(jì)尺寸在一個方向,正向或負(fù)向給的公差。換句話說,單向公差只能比基本尺寸大而不能小,或只能比基本尺寸小而不能大。單向公差除適用于軸孔配合外,也常用于表示齒輪軸距等。(2)雙向公差。雙向公差又稱“兩側(cè)公差”,就是將基本尺寸在兩側(cè)同時相加或相減一個變量所得的公差,即設(shè)計(jì)時在正負(fù)兩個方向同時給的公差。換句話說,雙向公差可以比基本尺寸大,也可以比基本尺寸小?；境叽绲臄?shù)值常為兩極尺寸的平均值。雙向公差適用于兩孔中心距離和不需配合的面等?！緶?zhǔn)備知識】任務(wù)1檢測規(guī)程(3)通用公差。無論零件配合或非配合,其尺寸都不能達(dá)到一個絕對數(shù)值,也不允許無限大或無限小。所以,在圖紙上標(biāo)注公稱尺寸的數(shù)值,在標(biāo)題欄內(nèi)或者其附近注明通用公差的數(shù)值,說明并非指定用于某尺寸,而是通用于圖紙上任何標(biāo)注的尺寸。(4)專用公差。當(dāng)零件需要精確配合時,對于某一配合部位,必須定出適合其功能的公差數(shù)值。該項(xiàng)公差數(shù)值是專對某一尺寸所允許的差異,在圖紙上應(yīng)該和該尺寸數(shù)值并列。一般通用公差數(shù)值大,允許的變化量大,用普通制造法即可輕易完成。而專用公差數(shù)值較小,允許的變化量小,必須用精密制造的方法才可完成。一般來說,為節(jié)省成本,很少用專用公差?！緶?zhǔn)備知識】任務(wù)1檢測規(guī)程4.測量技術(shù)測量技術(shù)是指對零件的尺寸、形狀、位置等幾何參數(shù)進(jìn)行測量的方法和手段。測量技術(shù)包括量具的選擇、測量方法的確定、測量數(shù)據(jù)的處理等方面,其精度直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和公差控制?！緶?zhǔn)備知識】任務(wù)1檢測規(guī)程二、檢測的工作內(nèi)容與意義1.測量與檢驗(yàn)零部件的實(shí)際幾何參數(shù)是否在規(guī)定的公差范圍內(nèi),要通過測量和檢驗(yàn)手段來判斷。測量是將被測幾何量與作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較,以確定被測幾何量的具體數(shù)值的過程;檢驗(yàn)是指用工具、儀器或其他分析方法檢查各種原材料、半成品、成品是否符合特定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格的工作過程。零件的檢驗(yàn)不僅包括幾何量的檢測,還包括其物理、化學(xué)性質(zhì)的檢驗(yàn),本書僅討論機(jī)械零件的幾何量的檢測,不包括其理化性質(zhì)的檢驗(yàn)?！緶?zhǔn)備知識】任務(wù)1檢測規(guī)程2.檢測的工作內(nèi)容檢測包含測量與檢驗(yàn)兩個方面,在機(jī)械加工中零件檢測的研究對象主要是零件幾何尺寸的互換性;通過對產(chǎn)品的各種尺寸參數(shù)進(jìn)行測量,確定零件的幾何參數(shù),通過對比規(guī)定的極限范圍,做出零件合格與否的判斷。從事檢測工作的技術(shù)人員,必須熟悉所檢測的零部件的圖紙及技術(shù)要求,并且掌握質(zhì)量檢測理論、檢測技術(shù)和抽樣檢測標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)知識,熟練使用各種測量和試驗(yàn)設(shè)備,熟悉產(chǎn)品的型號、規(guī)格、結(jié)構(gòu)原理、整機(jī)性能、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)規(guī)程等相關(guān)的技術(shù)、工藝文件。3.檢測工作的意義零件檢測工作是實(shí)現(xiàn)零件互換性、提高產(chǎn)品質(zhì)量和勞動生產(chǎn)率的可靠技術(shù)保證。機(jī)械生產(chǎn)的目的是為人們提供滿足要求的產(chǎn)品,只有用合格的零件才能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,只有通過對零件進(jìn)行檢測,才能判斷零件是否合格。通過對零件進(jìn)行尺寸檢測,還可以從檢測結(jié)果中分析零件不合格的原因,便于及時調(diào)整生產(chǎn)工藝,防止廢品的產(chǎn)生?！緶?zhǔn)備知識】任務(wù)1檢測規(guī)程三、檢測的工作規(guī)程1.檢測的分類機(jī)械零件的檢測方法很多,分類方式也不相同。合理選擇檢測方式,既能保證產(chǎn)品質(zhì)量,又能減少檢測工作量,同時可以提高檢測效率,節(jié)省檢測費(fèi)用。在實(shí)際生產(chǎn)過程中最常用的是按照生產(chǎn)流程順序?qū)z測進(jìn)行分類。按生產(chǎn)流程順序,檢測可以分成以下三類。(1)進(jìn)廠檢測:在外購原材料、外購零部件、輔助件進(jìn)廠時對其進(jìn)行的檢測。進(jìn)廠檢測主要包括首件(批)檢測和成批進(jìn)貨檢測,其主要目的是防止不合格的原材料、外購件、輔助件在產(chǎn)品上使用。(2)工序檢測:在產(chǎn)品生產(chǎn)和加工過程中,針對某道工序或某批零件進(jìn)行的檢測。工序檢測分為首件檢測、巡回檢測和完工檢測三種,其目的主要是防止廢品的產(chǎn)生,預(yù)防不合格品流入下一道工序。(3)成品檢驗(yàn):在產(chǎn)品入庫前進(jìn)行的一次全面的最終檢驗(yàn)。成品檢驗(yàn)一般包括對成品的質(zhì)量精度、性能參數(shù)、外觀和安全性等的檢驗(yàn),其目的是檢驗(yàn)成品是否符合質(zhì)量要求。【準(zhǔn)備知識】任務(wù)1檢測規(guī)程2.檢測的工作流程對零件的尺寸、形狀、表面粗糙度等幾何量進(jìn)行的檢測,通常按照以下工作流程進(jìn)行。公差配合與測量技術(shù)(1)測量方法的選擇。(2)測量器具的選擇。(3)測量基準(zhǔn)面的選擇。(4)定位方式的選擇。(5)測量條件的控制。(6)測量結(jié)果的處理。(7)測量報(bào)告的編寫?！緶?zhǔn)備知識】任務(wù)1檢測規(guī)程了解測量技術(shù)的基本概念,區(qū)分常用的測量方法?！救蝿?wù)目標(biāo)】任務(wù)2檢測的基本概念一、測量技術(shù)的基本概念1.測量及測量要素測量是指為了確定被測幾何量的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過程,其實(shí)質(zhì)是將被測幾何量L與作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量E進(jìn)行比較,從而獲得兩者的比值q的過程,即q=L/E由上式可知,任何一個測量過程都必須有明確的被測對象和確定的計(jì)量單位,此外還有兩者是如何比較的和比較結(jié)果的精確度如何的問題,即測量方法和測量精度的問題。所以,一個完整的測量過程應(yīng)包括測量對象、計(jì)量單位、測量方法和測量精度四個要素。(1)測量對象。本書研究的測量對象是幾何量,即長度、角度、形狀、相對位置、表面粗糙度以及螺紋、齒輪等零件的幾何參數(shù)?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)2檢測的基本概念(2)計(jì)量單位。測量中采用我國法定計(jì)量單位。長度的計(jì)量單位為米(m),角度的計(jì)量單位為弧度(rad)、度(°)、分(')、秒(″)。在機(jī)械制造的一般測量中,常用的長度計(jì)量單位是毫米(mm);在精密測量中,常用的長度計(jì)量單位是微米(m);在超精密測量中,常用的長度計(jì)量單位是納米(nm)。1mm=10-3m,1m=10-3mm,1nm=10-3m。常用的角度計(jì)量單位是弧度、微弧度(rad)、度、分、秒。1rad=10-6rad,1°=60',1'=60″。(3)測量方法。測量方法是指測量時所采用的測量原理、測量器具和測量條件的總和。在測量過程中,采用的測量方法是否合適,對測量結(jié)果有很大的影響?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)2檢測的基本概念(4)測量精度。測量精度是指測量結(jié)果與測量對象真實(shí)值的一致程度。在測量過程中,還可以將測量進(jìn)一步分為測量和檢驗(yàn)。測量的特點(diǎn)是測量結(jié)果為具體數(shù)值,可以從得數(shù)上判斷測量對象是否合格。檢驗(yàn)的特點(diǎn)是只能確定測量對象是否在規(guī)定的極限范圍內(nèi),即是否合格,而不能得出測量對象的具體數(shù)值。測量技術(shù)的基本要求:在測量過程中,應(yīng)保證計(jì)量單位的統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確;應(yīng)將測量誤差控制在允許的范圍內(nèi),以保證測量結(jié)果的精度;應(yīng)當(dāng)正確并經(jīng)濟(jì)合理地選擇計(jì)量器具和測量方法,保證一定的測量條件。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)2檢測的基本概念2.長度基準(zhǔn)為了保證長度測量的精度,首先需要確定一個國際統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的長度基準(zhǔn)。在1983年第17屆國際計(jì)量大會上,通過了作為長度基準(zhǔn)的米的新定義:“米是光在真空中在1/299792458秒的時間間隔內(nèi)所行進(jìn)的路程”。由于激光穩(wěn)頻技術(shù)的發(fā)展,采用激光波長作為長度基準(zhǔn)具有很好的穩(wěn)定性和復(fù)現(xiàn)性。我國采用碘吸收穩(wěn)定的0.633m氦氖激光輻射作為波長標(biāo)準(zhǔn)來復(fù)現(xiàn)“米”的定義。3.尺寸傳遞為了把光波波長作為長度基準(zhǔn)應(yīng)用到實(shí)踐中,必須建立長度量值傳遞系統(tǒng)。目前在實(shí)際應(yīng)用中,主要使用兩種實(shí)體基準(zhǔn):線紋尺和量塊。先將光波波長準(zhǔn)確地傳遞到基準(zhǔn)線紋尺和1等量塊,然后再由它們逐次傳遞到生產(chǎn)中所應(yīng)用的各種計(jì)量器具和被測工件上,長度量值傳遞系統(tǒng)如圖21所示。4.角度基準(zhǔn)與量值傳遞角度是重要的幾何量,一個圓周定義為360°。角度不需要像長度那樣建立自然基準(zhǔn),但在計(jì)量部門,仍采用多面棱體(棱形塊)作為角度量值的基準(zhǔn)。機(jī)械制造中的角度標(biāo)準(zhǔn)一般是角度量塊、測角儀、分度頭等?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)2檢測的基本概念二、量塊的基本知識量塊舊稱塊規(guī),它是無刻度的標(biāo)準(zhǔn)端面量具。量塊除作為標(biāo)準(zhǔn)器具進(jìn)行長度量值的傳遞之外,還可以作為標(biāo)準(zhǔn)器具來調(diào)整儀器、機(jī)床,或直接檢測零件。1.量塊的材料、形狀和尺寸量塊通常用線膨脹系數(shù)小、性能穩(wěn)定、耐磨、不易變形的材料制成,如鉻、錳、鋼等。量塊的形狀通常為長方體或圓柱體,量塊絕大多數(shù)是長方體的,如圖22所示。量塊上有兩個相互平行、非常光潔的工作面,亦稱測量面。量塊的工作尺寸是指中心長度ln,即從一個測量面上的中點(diǎn)至與該量塊另一測量面相研合的輔助體表面之間的距離。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)2檢測的基本概念【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)2檢測的基本概念【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)2檢測的基本概念2.量塊的精度等級GB/T6093—2001規(guī)定,量塊按制造精度(即量塊長度的極限偏差和長度變動量允許值)分為5級:K級(校準(zhǔn)級)和0、1、2、3級(準(zhǔn)確度級)。其中,0級精度最高,3級精度最低。量塊長度的極限偏差是指量塊中心長度與標(biāo)稱長度之間允許的最大偏差。在計(jì)量部門,量塊按JJG146—2011檢定精度(即中心長度測量極限誤差和平面平行性允許偏差)分為5等,即1等、2等、3等、4等、5等。其中,1等精度最高,5等精度最低。值得注意的是,由于量塊平面平行性和研合性的要求,一定的級只能檢定出一定的等,量塊按“級”使用時,應(yīng)把量塊的標(biāo)稱長度作為工作尺寸,該尺寸包含量塊的制造誤差。量塊按“等”使用時,應(yīng)把檢定后所給出的量塊中心長度的實(shí)際尺寸作為工作尺寸,該尺寸排除了量塊制造誤差的影響,僅包含較小的測量誤差。因此,量塊按“等”使用時比按“級”使用時的測量精度高。例如,標(biāo)稱長度為30mm的0級量塊,其長度的極限偏差為±0.00020mm,若按“級”使用,不管該量塊的實(shí)際尺寸如何,均按30mm計(jì),則引起的測量誤差為±0.00020mm。但是,若該量塊經(jīng)過檢定后,確定為3等,其實(shí)際尺寸為30.00012mm,測量極限誤差為+0.00015mm。顯然,按“等”使用,即按尺寸為30.00012mm使用時的測量極限誤差為±0.00015mm,比按“級”使用時的測量精度高.【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)2檢測的基本概念3.量塊的特性和應(yīng)用量塊的基本特性除穩(wěn)定性、耐磨性和準(zhǔn)確性之外,還有一個重要特性———研合性。所謂研合性,是指兩個量塊的測量面相互接觸,并在不大的壓力下通過一些切向的相對滑動就能貼附在一起的性質(zhì)。利用這一特性,把量塊研合在一起,便可以組成所需要的各種尺寸。我國生產(chǎn)的成套量塊有91塊、83塊、46塊、38塊等規(guī)格。在使用組合量塊時,為了減小量塊組合的累積誤差,應(yīng)盡量減少使用的塊數(shù),一般不超過4塊。應(yīng)根據(jù)所需尺寸的最后一位數(shù)字選擇量塊,每選一塊至少減少所需尺寸的一位小數(shù)。例如,從83塊一套的量塊中選取尺寸為28.785mm的量塊組,則可分別選用1.005mm、1.28mm、6.5mm和20mm共4塊量塊。91塊一套的量塊使用方便。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)2檢測的基本概念了解常用機(jī)械測量器具的標(biāo)準(zhǔn)、參數(shù)和分類?！救蝿?wù)目標(biāo)】任務(wù)3測量器具一、計(jì)量器具的分類計(jì)量器具可按用途、結(jié)構(gòu)和工作原理分類。1.按用途分類(1)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具。標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具指測量時體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)量的測量器具。標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量器具通常用來校對和調(diào)整其他計(jì)量器具,或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測幾何量進(jìn)行比較,如線紋尺、量塊、多面棱體等。(2)通用計(jì)量器具。通用計(jì)量器具指通用性大、可用來測量某一范圍內(nèi)的各種尺寸(或其他幾何量),并能獲得具體讀數(shù)值的計(jì)量器具,如千分尺、千分表、測長儀等。(3)專用計(jì)量器具。專用計(jì)量器具指用于專門測量某種或某個特定幾何量的計(jì)量器具,如量規(guī)、圓度儀、基節(jié)儀等?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具2.按結(jié)構(gòu)和工作原理分類(1)機(jī)械式計(jì)量器具。機(jī)械式計(jì)量器具指通過機(jī)械結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對被測量的感應(yīng)、傳遞和放大的計(jì)量器具,如機(jī)械式比較儀、百分表和扭簧比較儀等。(2)光學(xué)式計(jì)量器具。光學(xué)式計(jì)量器具指用光學(xué)方法實(shí)現(xiàn)對被測量的轉(zhuǎn)換和放大的計(jì)量器具,如光學(xué)比較儀、投影儀、自準(zhǔn)直儀和工具顯微鏡等。(3)氣動式計(jì)量器具。氣動式計(jì)量器具指靠壓縮空氣通過氣動系統(tǒng)時的狀態(tài)(流量或壓力)變化來實(shí)現(xiàn)對被測量的轉(zhuǎn)換的計(jì)量器具,如水柱式氣動量儀和浮標(biāo)式氣動量儀等。(4)電動式計(jì)量器具。電動式計(jì)量器具指將被測量通過傳感器轉(zhuǎn)換為電量,再經(jīng)變換而獲得讀數(shù)的計(jì)量器具,如電動輪廓儀和電感測微儀等。(5)光電式計(jì)量器具。光電式計(jì)量器具指利用光學(xué)方法放大或瞄準(zhǔn),通過光電元件轉(zhuǎn)換為電量進(jìn)行檢測,以實(shí)現(xiàn)幾何量的測量的計(jì)量器具,如光電顯微鏡、光電測長儀等。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具二、測量器具與輔助設(shè)備分類測量器具是可以單獨(dú)或與輔助設(shè)備一起,用來確定被測對象量值的器具或裝置。測量器具按測量原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可分為量具、測量儀器和測量裝置三大類。1.量具量具是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個或多個已知量值的器具。按用途的不同,量具可分為以下4類。(1)單值量具。只能體現(xiàn)單一量值的量具。單值量具可用來校對和調(diào)整其他測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量,與被測量直接進(jìn)行比較,如量塊、角度量塊等。(2)多值量具?？审w現(xiàn)一組同類量值的量具。多值量具能校對和調(diào)整其他測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量,與被測量直接進(jìn)行比較,如線紋尺、90°角尺等。(3)專用量具。專門用來檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量具。常見的有檢驗(yàn)光滑圓柱孔或軸的光滑極限量規(guī),判斷內(nèi)螺紋或外螺紋合格性的螺紋量規(guī),判斷復(fù)雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗(yàn)樣板,用模擬裝配通過性來檢驗(yàn)裝配精度的功能量規(guī),等等。(4)通用量具。在我國,習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡單的測量儀器稱為通用量具,如游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、百分表等?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具2.測量儀器測量儀器是能將被測量轉(zhuǎn)換成可直接觀察的示值或等效信息的測量器具,如立式光學(xué)比較儀、臥式測長儀、萬能工具顯微鏡等。3.測量裝置測量裝置是為確定被測量值所必需的一臺或若干臺測量儀器(或量具),連同有關(guān)的輔助設(shè)備構(gòu)成的系統(tǒng),如國家長度基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)裝置、產(chǎn)品自動分檢裝置等。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具三、測量器具的基本測量參數(shù)度量指標(biāo)是選擇和使用計(jì)量器具、研究和判斷測量方法正確性的依據(jù),也是表征計(jì)量器具的性能和功能的指標(biāo)?；径攘恐笜?biāo)主要有以下11項(xiàng)。1.刻線間距c計(jì)量器具標(biāo)尺或刻度盤上兩相鄰刻線中心線間的距離稱為刻線間距。通常刻線是等間距的。為了適于人眼觀察和讀數(shù),刻線間距一般為0.75~2.5mm。2.分度值(刻度值)i計(jì)量器具標(biāo)尺上每一刻線間距所代表的量值為分度值。一般長度量儀中的分度值有0.1mm、0.01mm、0.001mm、0.0005mm等。圖23所示的計(jì)量器具,i=1m。3.測量范圍計(jì)量器具所能測量的被測量最小值到最大值的范圍稱為測量范圍。圖23所示計(jì)量器具的測量范圍為0~180mm。測量范圍的最大值、最小值分別稱為測量范圍的“上限值”和“下限值”。4.示值范圍示值范圍是計(jì)量器具所顯示或指示的最小值到最大值的范圍。圖23所示的示值范圍為±100m?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具5.靈敏度S靈敏度是計(jì)量器具反映被測幾何量微小變化的能力。如果被測參數(shù)的變化量為ΔL,引起計(jì)量器具的示值變化量為Δx,則靈敏度S【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具6.示值誤差計(jì)量器具顯示的數(shù)值與被測量的真值之差為示值誤差。7.校正值(修正值)為消除計(jì)量器具的系統(tǒng)測量誤差,用代數(shù)法加到測量結(jié)果上的值稱為校正值。它與計(jì)量器具的系統(tǒng)測量誤差的絕對值相等而符號相反。8.回程誤差在相同的測量條件下,當(dāng)被測量不變時,計(jì)量器具沿正、反行程在同一點(diǎn)上測量結(jié)果之差的絕對值,稱為回程誤差。9.重復(fù)精度在相同的測量條件下,對同一被測參數(shù)進(jìn)行多次重復(fù)測量時,其結(jié)果的最大差異稱為重復(fù)精度。差異越小,重復(fù)性就越好,計(jì)量器具的精度也就越高。10.測量力測量力是在接觸式測量過程中,計(jì)量器具測頭與被測工件之間的接觸壓力。測量力太小影響接觸的可靠性,測量力太大會引起彈性變形,從而影響測量精度。11.穩(wěn)定度在規(guī)定工作條件下,計(jì)量器具保持其計(jì)量特性恒定不變的程度稱為穩(wěn)定度?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具四、測量方法分類測量方法是指測量時所采用的測量原理、測量器具和測量條件的總和。下面我們就按獲得測量結(jié)果的方式來討論測量方法的分類。1.按所測得的量(參數(shù))分類(1)直接測量。直接測量是指從測量器具的讀數(shù)裝置上得到欲測之量的數(shù)值或?qū)?biāo)準(zhǔn)值的偏差。例如,用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺測量外圓直徑,用比較儀測量長度,等等。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具(2)間接測量。間接測量是指先測出與欲測之量有一定函數(shù)關(guān)系的相關(guān)量,然后按相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式,求得欲測之量的測量結(jié)果。如圖24所示,用“弦高法”測量大尺寸圓柱體的直徑,由弦長L與弦高H的測量結(jié)果,可求得直徑D的實(shí)際值?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具2.按測量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類(1)絕對測量。絕對測量是指從測量器具上直接得到被測參數(shù)的整個量值的測量。例如,用游標(biāo)卡尺測量零件的軸徑。(2)相對測量。相對測量是指將被測量和與其量值只有微小差別的同一種已知量(一般為測量標(biāo)準(zhǔn)量)相比較,得到被測量與已知量的相對偏差。例如,比較儀用量塊調(diào)零后,測量軸的直徑,比較儀的示值就是量塊與軸徑的量值之差。相對測量時,對儀器示值范圍的要求比較小,因而能提高儀器的測量精度。采用相對測量時,若已知量(標(biāo)準(zhǔn)量)與被測量的材質(zhì)相同,偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度(20℃)及測量力對測量結(jié)果的影響,要比采用絕對測量時小得多。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具3.按被測件表面與測量器具測頭是否有機(jī)械接觸分類(1)接觸測量。測量器具的測頭與零件被測表面接觸后有機(jī)械作用力的測量為接觸測量。例如,用外徑千分尺、游標(biāo)卡尺測量零件等。為了保證接觸的可靠性,測量力是必要的,但它可能使測量器具及被測件發(fā)生變形而產(chǎn)生測量誤差,還可能造成零件被測表面質(zhì)量的損傷。(2)非接觸測量。非接觸測量時,測量器具的感應(yīng)元件與被測零件表面不直接接觸,因而不存在機(jī)械作用的測量力。屬于非接觸測量的儀器主要是利用光、氣、電、磁等作為感應(yīng)元件,與被測件表面產(chǎn)生聯(lián)系,例如干涉顯微鏡、磁力測厚儀、氣動量儀等?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具4.按測量在工藝過程中所起的作用分類(1)主動測量。主動測量是指在加工過程中進(jìn)行的測量。其測量結(jié)果直接用來控制零件的加工過程,決定是否繼續(xù)加工或判斷工藝過程是否正常、是否需要進(jìn)行調(diào)整,因而能及時防止廢品的產(chǎn)生,所以又稱為積極測量。(2)被動測量。被動測量是指加工完成后進(jìn)行的測量。其結(jié)果僅用于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品,所以被動測量又稱為消極測量。5.按零件上同時被測參數(shù)的多少分類(1)單項(xiàng)測量。單獨(dú)且彼此沒有聯(lián)系地測量零件的單項(xiàng)參數(shù)稱為單項(xiàng)測量。例如,分別測量齒輪的齒厚、齒形、齒距等。這種方法一般用于量規(guī)的檢定、工序間的測量,或?yàn)榱斯に嚪治?、調(diào)整機(jī)床等目的而進(jìn)行的測量?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具(2)綜合測量。綜合測量用于檢測零件的幾個相關(guān)參數(shù)的綜合效應(yīng)或綜合參數(shù),從而綜合判斷零件的合格性。例如,齒輪運(yùn)動誤差的綜合測量、用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的作用中徑等。綜合測量一般用于終結(jié)檢驗(yàn),其測量效率高,能有效保證互換性,在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。6.按被測工件在測量時所處的狀態(tài)分類(1)靜態(tài)測量。靜態(tài)測量時被測件表面與測量器具測頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。例如,用外徑千分尺測量軸徑、用齒距儀測量齒輪齒距等。(2)動態(tài)測量。動態(tài)測量時被測零件表面與測量器具測頭處于相對運(yùn)動狀態(tài),或測量過程是模擬零件在工作或加工時的運(yùn)動狀態(tài),動態(tài)測量能反映生產(chǎn)過程中被測參數(shù)的變化過程。例如,用激光比長儀測量精密線紋尺、用電動輪廓儀測量表面粗糙度等。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具7.按測量中測量因素是否變化分類(1)等精度測量。在測量過程中,決定測量精度的全部因素及條件不變。例如,由同一個人,用同一臺儀器,在同樣的環(huán)境中,以同樣的方法,同樣仔細(xì)地測量同一個量。在一般情況下,為了簡化測量結(jié)果的處理,大多采用等精度測量。實(shí)際上,絕對的等精度測量是做不到的。(2)不等精度測量。在測量過程中,決定測量精度的全部因素或條件可能完全改變或部分改變。由于不等精度測量的數(shù)據(jù)處理比較麻煩,因此它一般用于重要的科研實(shí)驗(yàn)中的高精度測量。以上測量方法的分類是從不同角度考慮的。對于具體的測量過程,可能兼有幾種測量方法的特征。例如,在內(nèi)圓磨床上用兩點(diǎn)式測頭加工零件的過程中進(jìn)行的檢測,屬于主動測量、動態(tài)測量、直接測量、接觸測量和相對測量等。測量方法的選擇應(yīng)考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、精度要求、生產(chǎn)批量、技術(shù)條件及經(jīng)濟(jì)效果等。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)3測量器具了解游標(biāo)式量儀的組成,熟悉游標(biāo)式量儀的檢測范圍,掌握游標(biāo)式量儀的使用方法?！救蝿?wù)目標(biāo)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀一、認(rèn)識游標(biāo)卡尺1.游標(biāo)卡尺的分類游標(biāo)卡尺(見圖25)是利用游標(biāo)讀數(shù)原理制成的一種常用量具,在機(jī)械加工中主要用于測量工件的內(nèi)外尺寸、寬度、厚度、深度以及孔距等。游標(biāo)卡尺具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、測量范圍廣等特點(diǎn),有普通游標(biāo)卡尺、高度游標(biāo)卡尺、扁頭內(nèi)溝槽游標(biāo)卡尺、齒厚游標(biāo)卡尺等多種類型,在機(jī)械加工中應(yīng)用較廣?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀2.普通游標(biāo)卡尺的組成游標(biāo)卡尺由主尺和附在主尺上且能滑動的游標(biāo)兩部分構(gòu)成(見圖26)。主尺一般以毫米為單位,而游標(biāo)上則有10、20或50個分格,根據(jù)分格的不同,游標(biāo)卡尺可分為十分度游標(biāo)卡尺、二十分度游標(biāo)卡尺、五十分度游標(biāo)卡尺等。游標(biāo)卡尺的主尺和游標(biāo)上有兩副活動量爪,分別是內(nèi)測量爪和外測量爪,利用內(nèi)測量爪可以測量槽的寬度和管的內(nèi)徑,利用外測量爪可以測量零件的厚度和管的外徑。深度尺與游標(biāo)尺連在一起,可以測量槽和筒的深度。游標(biāo)上部有一緊固螺釘,可將游標(biāo)固定在尺身上的任意位置。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀3.游標(biāo)卡尺的刻度尺身和游標(biāo)尺上都有刻度。以精度為0.1mm的游標(biāo)卡尺為例,尺身上的最小分度是1mm,游標(biāo)尺上有10個小的等分刻度,總長9mm,每一分度為0.9mm,與主尺上的最小分度相差0.1mm。量爪并攏時尺身和游標(biāo)的零刻度線對齊,它們的第一條刻度線相差0.1mm,第二條刻度線相差0.2mm,……,第10條刻度線相差1mm,即游標(biāo)的第10條刻度線恰好與主尺的9mm刻度線對齊?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀當(dāng)量爪間所量物體的線度為0.1mm時,游標(biāo)尺應(yīng)向右移動0.1mm。這時它的第1條刻度線恰好與尺身的1mm刻度線對齊。同理,當(dāng)游標(biāo)的第5條刻度線跟尺身的5mm刻度線對齊時,說明兩量爪之間有0.5mm的寬度,……,以此類推。在測量大于1毫米的長度時,測量結(jié)果的整數(shù)部分要從游標(biāo)“0”線與尺身相對的刻度線讀出?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀二、深度游標(biāo)卡尺深度游標(biāo)卡尺(見圖27)用于測量凹槽或孔的深度、梯形工件的梯層高度、長度等,常被簡稱為“深度尺”。如測量內(nèi)孔深度時應(yīng)把基座的端面緊靠在被測孔的端面上,使尺身與被測孔的中心線平行,伸入尺身,則尺身端面至基座端面之間的距離就是被測零件的深度。深度游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法和普通游標(biāo)卡尺完全一樣?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀三、使用普通游標(biāo)卡尺1.游標(biāo)卡尺的使用用軟布將量爪擦干凈,使其并攏,查看游標(biāo)和主尺尺身的零刻度線是否對齊。如果對齊就可以進(jìn)行測量,如果沒有對齊則要記取零誤差。游標(biāo)的零刻度線在尺身零刻度線右側(cè)的叫正零誤差,在尺身零刻度線左側(cè)的叫負(fù)零誤差(這種規(guī)定方法與數(shù)軸的規(guī)定一致,原點(diǎn)以右為正,原點(diǎn)以左為負(fù))。測量時,右手拿尺身,用大拇指移動游標(biāo),左手拿待測外徑(或內(nèi)徑)的物體,使待測物體位于外測量爪之間,當(dāng)與量爪緊緊相貼時,即可讀數(shù)?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀2.游標(biāo)卡尺的讀數(shù)讀數(shù)時首先以游標(biāo)零刻度線為準(zhǔn)在尺身上讀取以毫米為單位的整數(shù)部分。然后看游標(biāo)上的第幾條刻度線與尺身的刻度線對齊,例如第6條刻度線與尺身的刻度線對齊,則小數(shù)部分為0.6毫米(若沒有正好對齊的線,則取最接近對齊的線進(jìn)行讀數(shù))。如果有零誤差,則一律用上述結(jié)果減去零誤差(若零誤差為負(fù),相當(dāng)于加上零誤差的絕對值),讀數(shù)結(jié)果為:L=整數(shù)部分+小數(shù)部分-零誤差(式22)判斷游標(biāo)上哪條刻度線與尺身刻度線對準(zhǔn)的方法:選定相鄰的三條線,如果左側(cè)的線在尺身對應(yīng)線之右,右側(cè)的線在尺身對應(yīng)線之左,中間那條線便可以認(rèn)為是對準(zhǔn)了。L=對準(zhǔn)前刻度+n(游標(biāo)上第n條刻度線與尺身的刻度線對齊)×分度值(式23)【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀當(dāng)尺框向右移動到某一位置時,固定卡爪與活動卡爪之間的距離就是零件的測量尺寸。此時零件尺寸的整數(shù)部分,可從游標(biāo)零刻度線左邊的主尺刻度線上讀出,而小數(shù)部分可借助游標(biāo)讀數(shù)機(jī)構(gòu)讀出?，F(xiàn)以游標(biāo)讀數(shù)值為0.1mm的游標(biāo)卡尺為例,說明其讀數(shù)原理和讀數(shù)方法。如圖28(a)所示,主尺刻度線間距(每格)為1mm,當(dāng)游標(biāo)零線與主尺零線對準(zhǔn)(兩爪合并)時,游標(biāo)上的第10條刻度線正好對準(zhǔn)主尺上的9mm,而游標(biāo)上的其他刻度線都不會與主尺上的任何一條刻度線對準(zhǔn)。游標(biāo)每格間距=9mm/10=0.9mm主尺每格間距與游標(biāo)每格間距相差=1mm-0.9mm=0.1mm【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀0.1mm即為此游標(biāo)卡尺上從游標(biāo)讀出的最小數(shù)值,再也不能讀出比0.1mm小的數(shù)值。當(dāng)游標(biāo)向右移動0.1mm時,游標(biāo)零刻度線后的第1根刻度線與主尺刻度線對準(zhǔn)。若游標(biāo)向右移動0.5mm,如圖28(b)所示,則游標(biāo)上的第5根刻度線與主尺刻度線對準(zhǔn)。由此可知,游標(biāo)向右移動不足1mm的距離,雖不能直接從主尺讀出,但可以由游標(biāo)的某一根刻度線與主尺刻度線對準(zhǔn)時,該游標(biāo)刻度線的次序數(shù)乘以其讀數(shù)值,讀出其小數(shù)值。例如,圖28(b)的尺寸為:5×0.1=0.5(mm)?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀3.游標(biāo)卡尺的保管當(dāng)游標(biāo)卡尺使用完畢,應(yīng)該用棉紗擦拭干凈。長期不用時應(yīng)在游標(biāo)卡尺上擦黃油或機(jī)油,將兩量爪合攏并擰緊緊固螺釘,放入游標(biāo)卡尺盒內(nèi)并蓋好。4.游標(biāo)卡尺使用注意事項(xiàng)(1)游標(biāo)卡尺是比較精密的測量工具,要輕拿輕放,不得碰撞或掉落。使用時不要用游標(biāo)卡尺測量粗糙的物體,以免損壞量爪。避免與刀具放在一起,以免刀具劃傷游標(biāo)卡尺的表面。不使用游標(biāo)卡尺時應(yīng)置于干燥的地方,遠(yuǎn)離酸性、堿性物質(zhì),防止銹蝕。(2)測量時,應(yīng)先擰松緊固螺釘,移動游標(biāo)時不能用力過猛。兩量爪與待測物體的接觸不宜過緊。不能在量爪內(nèi)移動被夾緊的物體。(3)讀數(shù)時,視線應(yīng)與尺面垂直。如需固定讀數(shù),可用緊固螺釘將游標(biāo)固定在尺身上,防止滑動。(4)實(shí)際測量時,對同一長度應(yīng)多測幾次,取平均值來減少偶然誤差。(5)應(yīng)定期校驗(yàn)游標(biāo)卡尺的精度和靈敏度?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)4游標(biāo)式量儀使用游標(biāo)卡尺測量軸類零件?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)4游標(biāo)式量儀一、工件名稱齒輪油泵定位銷軸。二、檢測圖紙齒輪油泵定位銷軸圖紙如圖29所示。【任務(wù)實(shí)施】任務(wù)4游標(biāo)式量儀三、任務(wù)描述分析定位銷軸零件圖(見圖29)的尺寸要求,針對以下檢測項(xiàng)目制定檢測方案,選擇量具、量儀,編制檢驗(yàn)計(jì)劃。(1)長度尺寸:50、56。(2)外徑尺寸:?32、?25。根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)劃,利用不同精度的游標(biāo)卡尺對上述尺寸分別進(jìn)行不少于6次的測量,記錄測量數(shù)據(jù),并得出各尺寸的測量結(jié)果?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)4游標(biāo)式量儀認(rèn)識微動螺旋副式量儀,了解微動螺旋副式量儀的檢測范圍和使用方法?！救蝿?wù)目標(biāo)】任務(wù)5微動螺旋副式量儀一、微動螺旋副式量儀的認(rèn)識微動螺旋副式量儀是指用螺旋方式移動測頭實(shí)現(xiàn)幾何量測量的量具,如內(nèi)徑千分尺、外徑千分尺、深度千分尺等。微動螺旋副式量儀是比游標(biāo)卡尺更精密的測量長度的儀器,它采用硬質(zhì)合金測量面,耐磨性好。由于微動螺旋副式量儀具有測力裝置,當(dāng)測量面與被測工件接觸時可以保持恒定的測量力,并且具有千分螺絲鎖緊裝置,使讀數(shù)更精準(zhǔn)?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)5微動螺旋副式量儀改變微動螺旋副式量儀的測量面形狀和尺架等,就可以制成不同用途的測量儀器,例如用于測量外徑、內(nèi)徑、螺紋中徑的千分尺,測量齒輪公法線、深度的千分尺,等等。根據(jù)不同用途,微動螺旋副式量儀可分為外徑千分尺、公法線千分尺、深度千分尺等。最常用的是外徑千分尺,數(shù)顯式外徑千分尺如圖210所示。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)5微動螺旋副式量儀外徑千分尺的組成如圖211所示,圖211中A為測桿,A的一部分加工成螺距為0.5mm的螺紋,當(dāng)A在固定套管B的螺套中轉(zhuǎn)動時,將前進(jìn)或后退,活動套管C和螺桿連成一體,其周邊等分成50個分格。螺桿轉(zhuǎn)動的整圈數(shù)通過固定套管上間隔0.5mm的刻度線來測量,不足一圈的部分由活動套管周邊的刻度線來測量。所以用外徑千分尺測量長度時,讀數(shù)也分為兩步,即:①從活動套管的前沿在固定套管的位置,讀出整圈數(shù);②從固定套管上的橫線所對活動套管上的分格數(shù),讀出不到一圈的小數(shù),二者相加就是測量值。外徑千分尺的尾端有一裝置D,擰動D可使測桿移動,當(dāng)測桿和被測物相接后的壓力達(dá)到某一數(shù)值時,棘輪將滑動并有咔咔的響聲,活動套管不再轉(zhuǎn)動,測桿也停止前進(jìn),這時就可以讀數(shù)了?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)5微動螺旋副式量儀二、外徑千分尺的原理及讀數(shù)外徑千分尺是根據(jù)螺旋放大的原理制成的,即螺桿在螺母中旋轉(zhuǎn)一周,螺桿便沿著旋轉(zhuǎn)軸線方向前進(jìn)或后退一個螺距的距離。因此,沿軸線方向移動的微小距離,就能用圓周上的讀數(shù)表示出來。外徑千分尺的精密螺紋的螺距是0.5mm,可動刻度有50個等分刻度,可動刻度旋轉(zhuǎn)一周,測微螺桿可前進(jìn)或后退0.5mm,因此旋轉(zhuǎn)每一小分度,相當(dāng)于測微螺桿前進(jìn)或后退0.5/50=0.01mm。因此,可動刻度的每一小分度表示0.01mm,所以外徑千分尺的測量可準(zhǔn)確到0.01mm。由于還能估讀一位,即可讀到毫米的千分位,故稱為千分尺。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)5微動螺旋副式量儀使用外徑千分尺讀數(shù)時,先以微分筒的端面為準(zhǔn)線,讀出固定套管下刻度線的分度值(只讀出以毫米為單位的整數(shù)部分),再以固定套管上的水平橫線作為讀數(shù)準(zhǔn)線,讀出可動刻度上的分度值,讀數(shù)時應(yīng)估讀到最小刻度的十分之一,即0.001mm。如果微分筒的端面與固定刻度的下刻度線之間無上刻度線,測量結(jié)果為下刻度線的數(shù)值加可動刻度的值;如果微分筒端面與下刻度線之間有一條上刻度線,測量結(jié)果應(yīng)為下刻度線的數(shù)值加0.5mm,再加可動刻度的值,圖212(a)的讀數(shù)為8.384mm,圖212(b)的讀數(shù)為7.923mm?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)5微動螺旋副式量儀三、微動螺旋副式量儀的使用1.微動螺旋副式量儀的正確使用與保養(yǎng)微動螺旋副式量儀是比較精密的測量儀器,對它的使用直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確度,所以使用微動螺旋副式量儀時要注意以下事項(xiàng),使用后要注意對其進(jìn)行適當(dāng)保養(yǎng),延長其使用壽命。(1)檢查零位線是否準(zhǔn)確。(2)測量時需把工件的被測量面擦干凈。(3)工件較大時,應(yīng)放在V形鐵或平板上測量。(4)測量前將測量桿和砧座擦干凈。(5)擰活動套筒時需用棘輪裝置。(6)不要擰松后蓋,以免造成零位線改變。(7)不要在固定套筒和活動套筒間加入普通機(jī)油。(8)使用后擦凈上油,放入專用盒內(nèi),置于干燥處?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)5微動螺旋副式量儀2.微動螺旋副式量儀的使用注意事項(xiàng)(1)測量時,在測微螺桿靠近被測物體時應(yīng)停止使用旋鈕,而改用微調(diào)旋鈕,避免產(chǎn)生過大的壓力,既可使測量結(jié)果準(zhǔn)確,又能保護(hù)外徑千分尺。(2)在讀數(shù)時,要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。(3)讀數(shù)時,千分位有一位估讀數(shù)字,不能隨便忽略,即使固定刻度的零點(diǎn)正好與可動刻度的某一刻度線對齊,千分位上也應(yīng)讀取“0”。(4)當(dāng)小砧和測微螺桿并攏時,可動刻度的零點(diǎn)與固定刻度的零點(diǎn)不重合,出現(xiàn)零誤差,應(yīng)加以修正,即在測長度的讀數(shù)上去掉零誤差的數(shù)值。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)5微動螺旋副式量儀使用外徑千分尺和內(nèi)徑千分尺測量普通孔軸類零件?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)5微動螺旋副式量儀一、工件名稱齒輪油泵從動軸及從動輪。二、零件圖紙齒輪油泵從動軸、從動輪圖紙如圖213、圖214所示?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)5微動螺旋副式量儀【任務(wù)實(shí)施】任務(wù)5微動螺旋副式量儀分析齒輪油泵從動輪(見圖214)及其軸(見圖213)的零件圖尺寸要求,針對以下檢測項(xiàng)目制定檢測方案,選擇量具、量儀,編制檢驗(yàn)計(jì)劃。(1)外徑尺寸:?26、?32、?50。(2)內(nèi)徑尺寸:?32。(3)鍵槽寬度:10。根據(jù)檢驗(yàn)計(jì)劃,利用不同精度的內(nèi)、外徑千分尺對上述尺寸分別進(jìn)行不少于6次的測量,記錄測量數(shù)據(jù),并得出各尺寸的測量結(jié)果。【任務(wù)描述】任務(wù)5微動螺旋副式量儀認(rèn)識百分表,了解百分表的檢測范圍和使用方法。【任務(wù)目標(biāo)】任務(wù)6百分表的認(rèn)識與使用一、百分表的認(rèn)識百分表是機(jī)械式量儀的代表性測量工具。此類量儀是由杠桿、齒輪、扭簧等機(jī)械零件組成的傳動部件,將測量桿微小的直線位移傳動放大,轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樀慕俏灰?由指針在刻度盤上指出示值。機(jī)械式量儀的種類很多,主要有百分表、杠桿百分表、內(nèi)徑百分表、杠桿式卡規(guī)等,最常用的是百分表。百分表的結(jié)構(gòu)較簡單,傳動機(jī)構(gòu)是齒輪系,外廓尺寸小、重量輕、傳動機(jī)構(gòu)惰性小、傳動比較大,百分表可采用圓周刻度,有較大的測量范圍,不僅能進(jìn)行比較測量,也能進(jìn)行絕對測量?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)6百分表的認(rèn)識與使用百分表常用于檢測長度尺寸、形位誤差、調(diào)整設(shè)備等,也可用來作為各種檢測夾具和專用量具的讀數(shù)裝置。百分表的外部一般由指針、表盤、測量頭、測量桿等組成;內(nèi)部多由齒輪、齒條、測力裝置等組成(見圖215)【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)6百分表的認(rèn)識與使用還有適用于測量一般精度的深孔零件的內(nèi)徑百分表,使用時根據(jù)不同的被測孔直徑可選擇具有相應(yīng)測量范圍的內(nèi)徑百分表及可換測量頭,通過比其精度高的量具調(diào)整零位后進(jìn)行測量。為使內(nèi)徑百分表的測量軸線通過被測孔的圓心,內(nèi)徑百分表一般設(shè)有定心裝置,以保證測量的快捷與準(zhǔn)確。內(nèi)徑百分表的分度值為0.01mm,測量范圍有6~10mm、10~18mm、18~35mm、35~50mm、50~160mm、100~250mm、250~450mm等。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)6百分表的認(rèn)識與使用二、百分表的工作原理百分表主要由3個部件組成:表體部分、傳動機(jī)構(gòu)、讀數(shù)裝置。如圖216所示,百分表的測量桿和與之一體的齒條上下移動,使雙連齒輪Z2和Z3一起轉(zhuǎn)動,帶動中心齒輪Z1和與之相連的指針轉(zhuǎn)動,從而在度盤上指出示值的變化量,其傳動比的計(jì)算方法:【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)6百分表的認(rèn)識與使用二、百分表的工作原理百分表主要由3個部件組成:表體部分、傳動機(jī)構(gòu)、讀數(shù)裝置。如圖216所示,百分表的測量桿和與之一體的齒條上下移動,使雙連齒輪Z2和Z3一起轉(zhuǎn)動,帶動中心齒輪Z1和與之相連的指針轉(zhuǎn)動,從而在度盤上指出示值的變化量,其傳動比的計(jì)算方法:【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)6百分表的認(rèn)識與使用式24中,L———指針長度;m———齒輪模數(shù);Z1、Z2、Z3———齒輪1、2、3的齒數(shù)。使用百分表測量時,若L=24.5mm,m=0.15915mm,Z1=12,Z2=120,Z3=20,則K≈154。即當(dāng)測頭移動0.01mm時,百分表指針尖端處轉(zhuǎn)動約1.54mm。這樣就能非常方便地讀取0.01mm變化量,并可估讀到0.001mm。測量范圍為0~3mm、0~5mm、0~10mm等?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)6百分表的認(rèn)識與使用三、百分表的使用1.百分表的讀數(shù)使用百分表測量孔徑時,孔軸向的最小尺寸為其直徑,測量平面間的尺寸,任意方向平均最小的尺寸為平面間的測量尺寸。百分表測量的讀數(shù)加上零位尺寸即為測量數(shù)據(jù)。百分表的讀數(shù)方法:先讀小指針轉(zhuǎn)過的刻度線(即毫米整數(shù)),再讀大指針轉(zhuǎn)過的刻度線(即小數(shù)部分)并乘以0.01,然后兩者相加,即可得到所測量的數(shù)值。2.百分表的使用注意事項(xiàng)(1)使用前,應(yīng)檢查測量桿活動的靈活性。輕輕推動測量桿時,測量桿在套筒內(nèi)的移動要靈活,沒有軋卡現(xiàn)象,每次手松開后,指針能回到原來的刻度位置。(2)使用時,必須把百分表固定在可靠的夾持架上。不可把百分表隨便放在不穩(wěn)固的地方,否則容易造成百分表測量結(jié)果不準(zhǔn)確,甚至摔壞百分表。(3)測量時,不要使測量桿的行程超過它的測量范圍,不要讓表頭突然撞到工件上,也不要用百分表測量表面粗糙度大或表面凹凸不平的工件。(4)測量平面時,百分表的測量桿要與平面垂直,測量圓柱體工件時,測量桿要與工件的中心線垂直,否則將使測量桿活動不靈活,導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。(5)為方便讀數(shù),測量前一般讓大指針指向刻度盤的零位?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)6百分表的認(rèn)識與使用3.百分表的維護(hù)與保養(yǎng)(1)遠(yuǎn)離液體,不使冷卻液、切削液、水、油與百分表接觸。(2)在不使用時要摘下百分表,使百分表解除所有負(fù)荷,讓測量桿處于自由狀態(tài)。(3)百分表須成套保存于盒內(nèi),避免丟失與混用?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)6百分表的認(rèn)識與使用使用內(nèi)徑百分表對實(shí)際工件進(jìn)行測量。一、工件名稱箱體端蓋。二、零件圖紙箱體端蓋圖紙如圖217所示?！救蝿?wù)實(shí)施】任務(wù)6百分表的認(rèn)識與使用了解其他常用檢測工具?！救蝿?wù)目標(biāo)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用在機(jī)械零件的測量中,有時會對角度進(jìn)行測量,應(yīng)用較廣泛的測量工具有游標(biāo)萬能角尺、正弦尺、水平儀等。一、游標(biāo)萬能角尺游標(biāo)萬能角尺是一種結(jié)構(gòu)簡單的通用角度量具,其結(jié)構(gòu)如圖218所示,由主尺1、游標(biāo)尺2、基尺3、壓板4、角尺5、直尺6組成。利用基尺、角尺和直尺的不同組合,可以進(jìn)行0°~320°的角度測量,如圖218所示。根據(jù)被測角度的大小,按圖219所示的四種組合方式之一調(diào)整好游標(biāo)萬能角尺。圖219(a)所示組合可以測量0°~50°;圖219(b)所示組合可以測量50°~140°;圖219(c)所示組合可以測量140°~230°;圖219(d)所示組合可以測量230°~320°。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用二、正弦尺的使用正弦尺(見圖220)是采用間接測量法測量精密測量樣板的角度、圓錐體以及其他工具、工件的專用量具,需要和量塊、指示表等配合使用。正弦尺由主體和兩個圓柱體等組成,兩端的圓柱體中心線之間的距離L有100mm及200mm兩種規(guī)格。按工作臺面的寬窄不同,正弦尺可分為寬面正弦尺與窄面正弦尺兩種。在寬面正弦尺的臺面上有一系列螺紋孔,用來夾緊各種形狀的工件。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用測量原理:正弦尺是以直角三角形的正弦函數(shù)為原理測量角度的。測量時(見圖221),根據(jù)錐體量規(guī)的標(biāo)號,可從手冊中查出相應(yīng)的錐度K=2tanα,則可以求出sinα。根據(jù)被測圓錐塞規(guī)的公稱錐角(2α),可按式25計(jì)算量塊組的高度h。h=L*sin2α(式25)式25中,L———正弦尺兩圓柱體軸心線間的中心距(100mm200mm)?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用根據(jù)計(jì)算結(jié)果組合量塊,墊在正弦尺的下面,正弦尺的工作面與平板的夾角為2α。然后,將圓錐塞規(guī)放在正弦尺的工作面上,如果被測錐角恰好等于公稱錐角,則指示表在a、b兩點(diǎn)的示值相同,即圓錐塞規(guī)的素線與平板平行。如果被測錐角不等于公稱錐角,a、b兩點(diǎn)的示值必有一差值n,這表明存在錐角偏差。實(shí)際上,工件的錐度K可通過查表得出,從K=2tanα導(dǎo)出sin2α=4K/(4+K*K),則量塊組高度h可按式26直接計(jì)算。h=4LK/(4+K*K)(式26)測量時,在錐體母線上選取a、b兩點(diǎn),并測出a、b兩點(diǎn)與基面距離之差ΔH,則錐度誤差Δ(2α)=ΔH/l,其中l(wèi)為a、b兩點(diǎn)間的距離,此測量方法為間接測量法。若實(shí)驗(yàn)中,被測錐角2α>2a,則a-b=+n;若2α<2a,則a-b=-n。可知,錐角偏差可按式27計(jì)算:Δ(2α)=tan[Δ(2α)]=n/l(式27)式27中,l———a、b兩點(diǎn)間的距離;N———指示表在a、b兩點(diǎn)的讀數(shù)差。Δ(2α)的單位為弧度(1弧度=180°/π)?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用三、水平儀的使用水平儀一般用于測量水平面或垂直面上的微小角度,在實(shí)際工作中,水平儀主要用于測量機(jī)床導(dǎo)軌在垂直平面內(nèi)的直線度、工作臺的平面度、零部件間的垂直度和平行度等,是機(jī)床裝配和修理中最基本的測量儀器之一。常用的水平儀有條式水平儀、框式水平儀和合像水平儀等。條式水平儀由作為工作平面的V形底平面、與工作平面平行的水準(zhǔn)泡(俗稱氣泡)兩部分組成,如圖222所示。工作平面的平直度、水準(zhǔn)器與工作平面的平行度都必須做得很精確。當(dāng)條式水平儀的底平面放在水平位置時,水準(zhǔn)器內(nèi)的氣泡正好在中間位置(即水平位置)。水準(zhǔn)器玻璃管內(nèi)氣泡兩端的刻線為零線的兩側(cè),刻有不少于8格的刻度,刻線間距為2mm。當(dāng)水平儀的底平面與水平位置有微小的差別時,即水平儀底平面兩端有高低差時,水準(zhǔn)器內(nèi)的氣泡由于重力的作用總是往水準(zhǔn)器的最高一側(cè)移動,這就是水平儀的測量原理。水平儀兩端高低相差不多時,氣泡移動也不明顯,水平儀兩端高低相差較大時,氣泡移動的幅度也較大,通過水準(zhǔn)器的刻度可讀出水平儀兩端高低的差值?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用四、精密計(jì)量器具的認(rèn)識與使用(課外拓展調(diào)查)隨著先進(jìn)測量技術(shù)的發(fā)展,在生產(chǎn)中經(jīng)常用到精密測量器具,如光學(xué)量儀、電動類量儀、三坐標(biāo)測量機(jī)等。1.光學(xué)量儀光學(xué)量儀是利用光學(xué)原理制成的,在長度測量中應(yīng)用比較廣泛的有光學(xué)投影儀、測長儀等。此類儀器的工作原理:利用光學(xué)透鏡將被測零件放大投影在投影屏上,通過投影屏上的指標(biāo)線瞄準(zhǔn)被測零件的輪廓像,由坐標(biāo)讀數(shù)系統(tǒng)讀出各被測點(diǎn)的坐標(biāo)值。光學(xué)投影儀(見圖223)檢測效率高,使用方便,特別適用于各類樣板、儀表盤等形狀復(fù)雜的二維零件的尺寸、角度測量,因而被廣泛應(yīng)用于計(jì)量室、生產(chǎn)車間,尤其適用于儀器儀表和制表行業(yè)。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用2.電動類量儀電動類量儀是將被測尺寸轉(zhuǎn)換為電信號,實(shí)現(xiàn)長度尺寸測量的儀器。電動類量儀一般由測量裝置(或傳感裝置)、電氣裝置和顯示裝置三部分組成。常用的電動類量儀有電動測微儀、電動輪廓儀及圓度儀等,如圖224所示。3.三坐標(biāo)測量機(jī)三坐標(biāo)測量機(jī)(見圖225)是一種新型的計(jì)量儀器。它的出現(xiàn)一方面是由于自動機(jī)床、數(shù)控機(jī)床需要高效率加工,以及越來越多復(fù)雜形狀的零件加工需要快速可靠的測量設(shè)備與之配套;另一方面,電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字控制技術(shù)以及精密加工技術(shù)的發(fā)展為三坐標(biāo)測量機(jī)的產(chǎn)生提供了技術(shù)基礎(chǔ)。新型的三坐標(biāo)測量機(jī)能在計(jì)算機(jī)控制下完成各種復(fù)雜測量,可以通過與數(shù)控機(jī)床交換信息,實(shí)現(xiàn)對加工的控制,還可以根據(jù)測量數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)反求工程。目前三坐標(biāo)測量機(jī)已廣泛用于機(jī)械制造業(yè)、汽車工業(yè)、電子工業(yè)、航空航天工業(yè)和國防工業(yè)等,成為當(dāng)代工業(yè)檢測和質(zhì)量控制不可缺少的萬能測量設(shè)備。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用(1)工作原理。三坐標(biāo)測量機(jī)是指在一個六面體的空間范圍內(nèi),能夠?qū)缀涡螤睢㈤L度及圓周分度等進(jìn)行測量的儀器,又稱為三坐標(biāo)測量儀或三坐標(biāo)量床。三坐標(biāo)測量機(jī)又可定義為“一種可在三個方向移動的探測器,可在三個相互垂直的導(dǎo)軌上移動,此探測器以接觸或非接觸的方式傳遞信號,三個軸的位移測量系統(tǒng)(如光柵尺)經(jīng)數(shù)據(jù)處理器或計(jì)算機(jī)等計(jì)算出工件的各點(diǎn)坐標(biāo)(x,y,z)”。三坐標(biāo)測量機(jī)的測量功能包括測量尺寸精度、定位精度、幾何精度及輪廓精度等。簡單地說,三坐標(biāo)測量機(jī)就是在三個相互垂直的方向上有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、測長元件、數(shù)顯裝置,有能夠放置工件的工作臺,測頭可以以手動或自動的方式輕快地移動到被測點(diǎn)上,由讀數(shù)裝置和數(shù)顯裝置把被測點(diǎn)的坐標(biāo)值顯示出來的一種測量設(shè)備。有了這種測量機(jī)后,在測量容積時任意一點(diǎn)的坐標(biāo)值都可通過讀數(shù)裝置和數(shù)顯裝置顯示出來。三坐標(biāo)測量機(jī)的采點(diǎn)發(fā)信裝置是測頭,在X、Y、Z三個軸的方向裝有光柵尺和讀數(shù)頭。測量過程是當(dāng)測頭接觸工件并發(fā)出采點(diǎn)信號時,由控制系統(tǒng)采集當(dāng)前機(jī)床三軸坐標(biāo)相對于機(jī)床原點(diǎn)的坐標(biāo)值,再由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用(2)三坐標(biāo)測量機(jī)分類。三坐標(biāo)測量機(jī)按結(jié)構(gòu)可分為以下12類。1)移動橋架型。移動橋架型結(jié)構(gòu)是一種常用的三坐標(biāo)測量機(jī)的結(jié)構(gòu),主軸在垂直方向移動,廂形架引導(dǎo)主軸沿水平梁所在的方向移動,水平梁垂直軸且被兩支柱支撐于兩端,梁與支柱形成“橋架”,橋架和兩個在水平面上垂直軸的導(dǎo)槽沿軸方向移動。因?yàn)榱旱膬啥吮恢е?所以可得到最小撓度,橋架型結(jié)構(gòu)比懸臂型結(jié)構(gòu)的精度更高。2)床式橋架型。床式橋架型結(jié)構(gòu),主軸在垂直方向移動,廂形架引導(dǎo)主軸沿著垂直軸的梁移動,而梁沿著兩水平導(dǎo)軌在軸方向移動,導(dǎo)軌位于支柱的上表面,而支柱固定在測量機(jī)本體上。床式橋架型結(jié)構(gòu)與移動橋架型結(jié)構(gòu)一樣,梁的兩端被支撐,因此梁的撓度最小。床式橋架型結(jié)構(gòu)比懸臂型結(jié)構(gòu)的精度高,因?yàn)橹挥辛涸谳S方向移動,所以慣性比全部橋架移動時小,手動操作該類型結(jié)構(gòu)比移動橋架型結(jié)構(gòu)容易。3)柱式橋架型。柱式橋架型結(jié)構(gòu)的橋架是直接固定在地板上的,又稱為門型結(jié)構(gòu),比床式橋架型結(jié)構(gòu)的剛性更好,多用在較大型的三坐標(biāo)測量機(jī)上。各軸都以馬達(dá)驅(qū)動,測量范圍很大,操作者可以在橋架內(nèi)工作?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用4)固定橋架型。固定橋架型結(jié)構(gòu),主軸在垂直方向移動,廂形架引導(dǎo)主軸沿著垂直軸的水平橫梁方向移動。橋架(支柱)被固定在測量機(jī)本體上,測量臺沿著水平面的導(dǎo)軌作軸方向的移動。軸皆由馬達(dá)驅(qū)動,可確保位置精度,此類型結(jié)構(gòu)不適合手動操作。5)L形橋架型。L形橋架型結(jié)構(gòu),這樣設(shè)計(jì)是為了使橋架在軸移動時有最小的慣性。它與移動橋架型結(jié)構(gòu)相比,移動組件的慣性較小,因此操作較容易,但剛性較差。6)軸移動懸臂型。軸移動懸臂型結(jié)構(gòu),主軸在垂直方向移動,廂形架引導(dǎo)主軸沿著垂直軸的水平懸臂梁方向移動,懸臂梁沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動。此類型結(jié)構(gòu)為三邊開放,容易拆裝工件,且工件可以伸出臺面,可容納較大的工件,但懸臂會導(dǎo)致精度不高。7)單支柱移動型。單支柱移動型結(jié)構(gòu),主軸在垂直方向移動,支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在軸上移動,軸連接于支柱上。測量臺沿著水平面的導(dǎo)槽在軸上移動。此類型測量臺、支柱等具有很好的剛性,因此變形小,且各軸的線性刻度尺與測量軸較接近,以符合阿貝定理。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用8)單支柱測量臺移動型。單支柱測量臺移動型結(jié)構(gòu),主軸在垂直方向移動,支柱上附有軸導(dǎo)槽,支柱被固定在測量機(jī)本體上。測量時,測量臺在水平面上沿著軸的方向移動。9)水平臂測量臺移動型。水平臂測量臺移動型結(jié)構(gòu),廂形架支撐水平臂沿著垂直的支柱在垂直(軸)的方向移動。測頭裝在水平方向的懸臂上,支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動,測量臺沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動。這是水平懸臂型結(jié)構(gòu)的改良設(shè)計(jì),以消除水平臂在軸方向因伸出或縮回所產(chǎn)生的撓度。10)水平臂測量臺固定型。水平臂測量臺固定型結(jié)構(gòu)的構(gòu)造與測量臺移動型結(jié)構(gòu)相似。此類型結(jié)構(gòu)的測量臺固定,各軸均在導(dǎo)槽內(nèi)移動,測量時支柱在軸的導(dǎo)槽移動,而軸滑動臺面在垂直軸的方向移動。11)水平臂移動型。水平臂移動型結(jié)構(gòu),懸臂在水平方向移動,支撐水平臂的廂形架沿著支柱在軸方向移動,支柱沿著水平面的導(dǎo)槽在軸方向移動。此類型結(jié)構(gòu)不適合高精度的測量,除非水平臂在伸出或縮回時,對因重力造成的誤差有所補(bǔ)償。此類型結(jié)構(gòu)在大多數(shù)情況下應(yīng)用于車輛檢驗(yàn)工作。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用12)閉環(huán)橋架型。閉環(huán)橋架型結(jié)構(gòu),由于它的驅(qū)動機(jī)構(gòu)在工作臺中心,可減少因橋架移動所造成的沖擊,是所有三坐標(biāo)測量機(jī)結(jié)構(gòu)類型中最穩(wěn)定的一種?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用(3)使用方法。三坐標(biāo)測量機(jī)的測量方式通?？煞譃榻佑|式測量、非接觸式測量、接觸與非接觸并用式測量。其中,接觸式測量常用于機(jī)加工產(chǎn)品、壓制成型產(chǎn)品、金屬膜等的測量。為了分析工件的加工數(shù)據(jù)、為逆向工程提供工件的原始信息,經(jīng)常需要用三坐標(biāo)測量機(jī)對被測工件的表面進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)掃描。以FOUNCTION-PRO型三坐標(biāo)測量機(jī)為例,介紹三坐標(biāo)測量機(jī)的幾種常用掃描方法及操作步驟。三坐標(biāo)測量機(jī)的掃描操作:應(yīng)用PCDMIS程序在被測物體表面的特定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行數(shù)據(jù)點(diǎn)采集,該區(qū)域可以是一條線、一個面片、零件的一個截面、零件的曲線、距邊緣一定距離的周線等。掃描類型與測量模式、測頭類型以及是否有CAD文件等有關(guān),控制屏幕上的“掃描”(Scan)選項(xiàng)由狀態(tài)按鈕(手動/DCC)決定。若采用DCC方式測量,又有CAD文件,則可供選用的掃描方式有“開線”(OpenLinear)、“閉線”(ClosedLinear)、“面片”(Patch)、“截面”(Section)和“周線”(Perimeter);若采用DCC方式,且只有線框型CAD文件,則可選用“開線”(OpenLinear)、“閉線”(ClosedLinear)和“面片”(Patch)掃描方式;若采用手動測量方式,則只能使用基本的“手動觸發(fā)掃描”(ManulTTPScan)方式;若采用手動測量方式并使用剛性測頭,則可用選項(xiàng)為“固定間隔”(FixedDelta)、“變化間隔”(VariableDelta)、“時間間隔”(TimeDelta)和“主體軸向掃描”(BodyAxisScan)方式。【知識學(xué)習(xí)】任務(wù)7角度尺等的認(rèn)識與使用公差配合與測量技術(shù)新編21世紀(jì)高等職業(yè)教育精品教材·裝備制造類PART01項(xiàng)目1常用檢測工具PART02項(xiàng)目2尺寸公差PART04項(xiàng)目4零件的形位公差PART05項(xiàng)目5零件表面粗糙度目錄CONTENTSPART03項(xiàng)目3尺寸極限與配合PART06項(xiàng)目6特殊零件的檢測PART02項(xiàng)目2尺寸公差項(xiàng)目2尺寸公差本項(xiàng)目從最基本的孔和軸的概念出發(fā),首先讓學(xué)生了解極限、配合等概念,理解零件公差的意義,掌握尺寸公差帶的畫法。了解國家標(biāo)準(zhǔn)、公差等級的相關(guān)規(guī)定,學(xué)會組織簡單的檢測工作。能夠使用常用測量工具對孔軸類零件的尺寸公差進(jìn)行檢測,并掌握測量數(shù)據(jù)的處理方法。【項(xiàng)目描述】1.知識目標(biāo)◆了解尺寸公差與偏差的區(qū)別與聯(lián)系?！粽莆諊覙?biāo)準(zhǔn)、公差等級的相關(guān)規(guī)定?！羰煜z測的工作流程及檢測計(jì)劃的制訂?！羰煜y量數(shù)據(jù)的處理方法。2.能力目標(biāo)◆能夠掌握公差與偏差的基本概念,學(xué)會繪制尺寸公差帶圖?！裟軌蚪M織簡單的零件檢測工作,制訂檢測計(jì)劃并執(zhí)行?！裟軌?qū)W會使用常用的測量器具對實(shí)際工件進(jìn)行檢測?！裟軌?qū)W會對測量所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并得出測量結(jié)果?！窘虒W(xué)目標(biāo)】項(xiàng)目2尺寸公差任務(wù)1公差與偏差了解偏差與公差的概念與分類,熟悉實(shí)際尺寸與極限尺寸的區(qū)別與聯(lián)系。進(jìn)一步熟悉檢測的操作規(guī)程,能夠制訂簡單的檢測計(jì)劃。進(jìn)一步掌握常用測量器具的使用,學(xué)會對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理,并得出測量結(jié)果。【任務(wù)目標(biāo)】一、有關(guān)孔與軸的術(shù)語1.孔孔通常指工件的圓柱形內(nèi)表面,也包括非圓柱形的內(nèi)表面(由兩個平行平面或切面形成的包容面),是內(nèi)表面中由單一尺寸確定的部分。見圖31中的D1~D6。2.軸軸是指工件的圓柱形外表面,也包括非圓柱形的外表面(由兩個平行平面或切面形成的被包容面),是外表面中由單一尺寸確定的部分。見圖31中的d1~d4。這里孔和軸的含義是廣義的。通?？资侵竷?nèi)表面,即包容面,尺寸之間無材料,在加工過程中,尺寸隨加工進(jìn)程逐漸增大;通常軸是指外表面,即被包容面,尺寸之間有材料,尺寸隨加工進(jìn)程逐漸減小?！局R學(xué)習(xí)】任務(wù)1檢測規(guī)程任務(wù)1檢測規(guī)程【知識學(xué)習(xí)】二、有關(guān)尺寸的術(shù)語1.尺寸尺寸常用來表示長度的大小,它由數(shù)字和長度單位組成。長度包括直徑、半徑、寬度、深度、高度和中心距等。在機(jī)械設(shè)計(jì)中長度通常以mm為單位。2.基本尺寸(D、d)基本尺寸是設(shè)計(jì)給定的尺寸,是一種理想尺寸。設(shè)計(jì)時