几何量公差与检测实验指导书.docx
《几何量公差与检测实验指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《几何量公差与检测实验指导书.docx（19页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
几何量公差与检测实验指导书
几何量公差与检测实验指导书
班级：
___________________
学号：
___________________
姓名：
___________________
实验
（一）简单零件的尺寸测量与表达
一、实验目的
1．掌握常见测量工具的使用方法；
2．了解绝对测量和相对测量的区别；
3．掌握简单零件的表示方法；
4．了解工程图及标注方法。
二、实验器具的工作原理
游标卡尺
游标卡尺是一种常用的量具，具有结构简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。
游标卡尺的结构
1．三用游标卡尺，其测量范围一般有（0～125）mm和（0～150）mm两种。
制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式,如图所示。
其下量爪用来测量工件的外径及长度，上量爪用来测量孔径及槽宽，深度尺可用来测量工件的深度及长度。
1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-紧固螺钉；5-深度尺；6-游标；7-下量爪。
三用游标卡尺
2．双面游标卡尺，其测量范围一般有（0～200）mm和（0～300）mm两种。
如图所示，其上量爪用来测量沟槽或孔距，下量爪用来测量工件的外径或孔径。
双面游标卡尺
3.单面游标卡尺，与双面游标卡尺比较，单面游标卡尺没有上量爪，下量爪可测内外尺寸。
其测量范围有（0～200）mm，（0～300），（0～500）mm直至1000mm，适用于较大尺寸的测量，
单面游标卡尺
游标卡尺的读数原理和读数方法
游标卡尺的读数机构，是由主尺和游标（如上图中的6和8）两部分组成。
当活动量爪与固定量爪贴合时，游标上的“0”刻线（简称游标零线）对准主尺上的“0”刻线，此时量爪间的距离为“0”。
当尺框向右移动到某一位置时，固定量爪与活动量爪之间的距离，就是零件的测量尺寸。
此时零件尺寸的整数部分，可在游标零线左边的主尺刻线上读出来，而比1mm小的小数部分，可借助游标读数机构来读出。
游标的分度值有0.1mm、0.05mm、0.02mm三种。
下面以游标读数值为0.1mm的游标卡尺为例讲一下游标卡尺的读数原理和读数方法。
如图所示，主尺刻线间距（每格）为1mm，当游标零线与主尺零线对准（两爪贴合）时，游标上的第10刻线正好指向主尺上的9mm，而游标上的其他刻线都不会与主尺上任何一条刻线对准。
游标每格间距=9mm÷10=0.9mm主尺每格间距与游标每格间距相差=1mm-0.9mm=0.1mm。
0.1mm即为此游标卡尺上游标所读出的最小数值。
游标读数原理
当游标向右移动0.1mm时，则游标零线后的第1根刻线与主尺刻线对准。
当游标向右移动0.2mm时，则游标零线后的第2根刻线与主尺刻线对准，依次类推。
若游标向右移动0.5mm，如图（b），则游标上的第5根刻线与主尺刻线对准。
由此可知，游标向右移动不足1mm的距离，虽不能直接从主尺读出，但可以由游标的某一根刻线与主尺刻线对准时该游标刻线的次序数乘其读数值而读出其小数值。
例如，图（b）的尺寸即为：
5×0.1=0.5（mm）。
游标卡尺的使用方法
使用游标卡尺测量零件尺寸时，必须注意下列几点：
1．测量前应把卡尺揩干净，检查卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损，把两个量爪紧密贴合时，应无明显的间隙，同时游标和主尺的零位刻线要相互对准。
这个过程称为校对游标卡尺的零位。
2．移动尺框时，活动要自如，不应有过松或过紧，更不能有晃动现象。
用固定螺钉固定尺框时，卡尺的读数不应有所改变。
在移动尺框时，不要忘记松开固定螺钉，亦不宜过松以免掉了。
3．当测量零件的外尺寸时：
卡尺两测量面的连线应垂直于被测量表面，不能歪斜。
测量时，可以轻轻摇动卡尺，放正垂直位置，如图所示。
正确错误
测量外尺寸时正确与错误的位置
测量沟槽时，应当用量爪的平面测量刃进行测量，尽量避免用端部测量刃和刀口形量爪去测量外尺寸。
而对于圆弧形沟槽尺寸，则应当用刀口形量爪进行测量，不应当用平面形测量刃进行测量，如图所示。
正确错误
测量沟槽时正确与错误的位置
测量沟槽宽度时，也要放正游标卡尺的位置，应使卡尺两测量刃的连线垂直于沟槽,不能歪斜.如图所示。
正确错误
测量沟糟宽度时正确与错误的位置
4．当测量零件的内尺寸时：
如图所示，要使量爪分开的距离小于所测内尺寸，进入零件内孔后，再慢慢张开并轻轻接触零件内表
面，用固定螺钉固定尺框后，轻轻取出卡尺
来读数。
取出量爪时，用力要均匀，并使卡
尺沿着孔的中心线方向滑出，不可歪斜，免
使量爪扭伤；变形和受到不必要的磨损，同
时会使尺框走动，影响测量精度。
卡尺两测
量刃应在孔的直径上，不能偏歪。
内孔的测量方法
如下图所示为带有刀口形量爪和带有圆柱面形量爪的游标卡尺，在测量内孔时正确的和错误的位置。
当量爪在错误位置时，其测量结果将比实际孔径D要小。
正确错误
测量内孔时正确与错误的位置
5．用下量爪的外测量面测量内尺寸时如用前面图中所示的单面与双面的两种游标卡尺测量内尺寸，在读取测量结果时，一定要把量爪的厚度加上去。
即游标卡尺上的读数加上量爪的厚度，才是被测零件的内尺寸。
测量范围在500mm以下的游标卡尺，量爪厚度一般为10mm。
但当量爪磨损和修理后，量爪厚度就要小于10mm，读数时这个修正值也要考虑进去。
6．用游标卡尺测量零件时，不允许过分地施加压力，所用压力应使两个量爪刚好接触零件表面。
如果测量压力过大，不但会使量爪弯曲或磨损，且量爪在压力作用下产生弹性变形，使测量得的尺寸不准确。
在游标卡尺上读数时，应把卡尺水平的拿着，朝着亮光的方向，使人的视线尽可能和卡尺的刻线表面垂直，以免由于视线的歪斜造成读数误差。
7．为了获得正确的测量结果，可以多测量几次。
即在零件的同一截面上的不同方向进行测量。
对于较长零件则应当在全长的各个部位进行测量，以便获得一个比较正确的测量结果。
高度游标卡尺
高度游标卡尺如图所示，主要用于测量零件
的高度和划线。
它的结构特点是用质量较大的基
座4代替固定量爪，而动的尺框3则通过横臂装
有测量高度和划线用的量爪，量爪的测面上镶有
硬质合金，提高量爪使用寿命。
高度游标卡尺的
测量工作，应在平台上进行。
当量爪的测量面与
基座的底平面位于同一平面时，如在同一平台平
面上，主尺1与游标6的零线相互对准。
所以在
测量高度时，量爪测量面的高度，就是被测量零
件的高度尺寸，它的具体数值，与游标卡尺一样
可在主尺（整数部分）和游标（小数部分）上读出。
1-主尺；2-紧固螺钉；3-尺框；4-基座；
5-量爪；6-游标；7-微动装置。
高度游标卡尺
应用高度游标卡尺划线时，调好划线高度，用紧
固螺钉2把尺框锁紧后，也应在平台上进行先调
整再进行划线。
下图为高度游标卡尺的应用。
（a）划偏心线（b）划拨叉轴（c）划箱体
高度游标卡尺的应用
外径千分尺
外径千分尺主要用来测量或检验零件的外径、凸肩厚度以及板厚或壁厚等尺寸。
（一）、外经千分尺的结构
千分尺由尺架、测微头、测力装置和制动器等组成。
下图说是是测量范围为0～25mm的外径千分尺。
尺架1的一端装着固定测砧2，另一端装着测微头。
固定测砧和测微螺杆的测量面上都镶有硬质合金，以提高测量面的使用寿命。
尺架的两侧面覆盖着绝热板12,使用千分尺时，手拿在绝热板上,防止人体的热量影响千分尺的测量精度。
1-尺架；2-固定测砧；3-测微螺杆；4-螺纹轴套；5-固定刻度套筒；6-微分筒；
7-调节螺母；8-接头；9-垫片；10-测力装置；11-锁紧螺钉；12-绝热板
0～25mm外径千分尺
千分尺的工作原理和读数方法
1.千分尺的工作原理千分尺的工作原理就是应用螺旋读数机构，它包括一对精密的螺纹——测微螺杆与螺纹轴套，如图中的3和4，和一对读数套筒——固定套筒与微分筒，如图中的5和6。
用千分尺测量零件的尺寸，就是把被测零件置于千分尺的两个测量面之间。
所以两测砧面之间的距离，就是零件的测量尺寸。
当测微螺杆在螺纹轴套中旋转时，由于螺旋线的作用，测量螺杆就有轴向移动，使两测砧面之间的距离发生变化。
如测微螺杆按顺时针的方向旋转一周，两测砧面之间的距离就缩小一个螺距。
同理，若按逆时针方向旋转一周，则两砧面的距离就增大一个螺距。
常用千分尺测微螺杆的螺距为0.5mm。
因此，当测微螺杆顺时针旋转一周时，两测砧面之间的距离就缩小0.5mm。
当测微螺杆顺时针旋转不到一周时，缩小的距离就小于一个螺距，它的具体数值，可从与测微螺杆结成一体的微分筒的圆周刻度上读出。
微分筒的圆周上刻有50个等分线，当微分筒转一周时，测微螺杆就推进或后退0.5mm，微分筒转过它本身圆周刻度的一小格时，两测砧面之间转动的距离为：
0.5÷50=0.01（mm）。
由此可知：
千分尺上的螺旋读数机构，可以正确的读出0.01mm，也就是千分尺的读数值为0.01mm。
2．千分尺的读数方法在千分尺的固定套筒上刻有轴向中线，作为微分筒读数的基准线。
另外，为了计算测微螺杆旋转的整数转，在固定套筒中线的两侧，刻有两排刻线，刻线间距均为1mm，上下两排相互错开0.5mm。
千分尺的具体读数方法可分为三步：
（1）读出固定套筒上露出的刻线尺寸，一定要注意不能遗漏应读出的0.5mm的刻线值。
（2）读出微分筒上的尺寸，要看清微分筒圆周上哪一格与固定套筒的中线基准对齐，将格数乘0.01mm即得微分筒上的尺寸。
（3）将上面两个数相加，即为千分尺上测得尺寸。
如下图所示，在固定套筒上读出的尺寸为8mm，微分筒上读出的尺寸为27（格）×0.01mm=0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为8.27mm；如下图（b），在固定套筒上读出的尺寸为8.5mm，在微分筒上读出的尺寸为27（格）×0.01mm=0.27mm，上两数相加即得被测零件的尺寸为8.77mm。
千分尺的读数
千分尺的调整
千分尺在使用过程中，由于磨损，特别是使用不妥当时，会使千分尺的示值误差超差，所以应定期进行检查，进行必要的拆洗或调整，以便保持千分尺的测量精度。
1.校正千分尺的零位千分尺如果使用不妥，零位就要走动，使测量结果不正确，容易造成产品质量事故。
所以，在使用千分尺的过程中，应当校对千分尺的零位。
所谓“校对千分尺的零位”，就是把千分尺的两个测砧面揩干净，转动测微螺杆使它们贴合在一起（这是指0～25mm的千分尺而言，若测量范围大于0～25mm时，应该在两测砧面间放上校对样棒），检查微分筒圆周上的“0”刻线，是否对准固定套筒的中线，微分筒的端面是否正好使固定套筒上的“0”刻线露出来。
如果两者位置都是正确的，就认为千分尺的零位是对的，否则就要进行校正，使之对准零位。
如果零位是由于微分筒的轴向位置不对，如微分筒的端部盖住固定套筒上的“0”刻线，或“0”刻线露出太多，0.5的刻线搞错，必须进行校正。
此时，可用制动器把测微螺杆锁住，再用千分尺的专用扳手，插入测力装置轮轴的小孔内，把测力装置松开（逆时针旋转），微分筒就能进行调整，即轴向移动一点。
使固定套筒上的“0”线正好露出来，同时使微分筒的零线对准固定套筒的中线，然后把测力装置旋紧。
如果零位是由于微分筒的零线没有对准固定套筒的中线，也必须进行校正。
此时，可用千分尺的专用扳手，插入固定套筒的小孔内，把固定套筒转过一点，使之对准零线。
但当微分筒的零线相差较大时，不应当采用此法调整，而应该采用松开测力装置转动微分筒的方法来校正。
2.调整千分尺的间隙千分尺在使用过程中，由于磨损等原因，会使精密螺纹的配合间隙增大，从而使示值误差超差，必须及时进行调整，以便保持千分尺的精度。
要调整精密螺纹的配合间隙，应先用制动器把测微螺杆锁住，再用专用扳手把测力装置松开，拉出微分筒后再进行调整。
由图中可以看出，在螺纹轴套上，接近精密螺纹一段的壁厚比较薄，且连同螺纹部分一起开有轴向直槽，使螺纹部分具有一定的胀缩弹性。
同时，螺纹轴套的圆锥外螺纹上，旋着调节螺母7。
当调节螺母往里旋入时，因螺母直径保持不变，就迫使外圆锥螺纹的直径缩小，于是精密螺纹的配合间隙就减小了。
然后，松开制动器进行试转，看螺纹间隙是否合适。
间隙过小会使测微螺杆活动不灵活，可把调节螺母松出一点，间隙过大则使测微螺杆有松动，可把调节螺母再旋进一点。
直至间隙凋整好后，再把微分简装上，对准零位后把测力装置旋紧。
千分尺的使用方法
使用千分尺测量零件尺寸时，必须注意下列几点，
1.使用前，应把千分尺的两个测砧面揩干净，转动测力装置，使两测砧面接触（若测量上限大于25mm时，在两测砧面之间放入校对量杆或相应尺寸的量块），接触面上应没有间隙和漏光现象，同时微分筒和固定套简要对准零位。
2.转动测力装置时，微分筒应能自由灵活地沿着固定套筒活动，没有任何轧卡和不灵活的现象。
3.测量前，应把零件的被测量表面揩干净，以免有脏物存在时影响测量精度。
绝对不允许用千分尺测量带有研磨剂的表面，以免损伤测量面的精度。
用千分尺测量表面粗糙的零件亦是错误的，这样易使测砧面过早磨损。
4.用千分尺测量零件时，应当手握测力装置的转帽来转动测微螺杆，使测砧表面保持标准的测量压力，即听到嘎嘎的声音，表示压力合适，并可开始读数。
要避免因测量压力不等而产生测量误差。
绝对不允许用力旋转微分筒来增加测量压力，使测微螺杆过分压紧零件表面，致使精密螺纹因受力过大而发生变形,损坏千分尺的精度。
5.使用千分尺测量零件时，要使测微螺杆与零件被测量的尺寸方向一致。
如测量外径时，测微螺杆要与零件的轴线垂直，不要歪斜。
测量时，可在旋转测力装置的同时，轻轻地晃动尺架，使测砧面与零件表面接触良好。
6.用千分尺测量零件时，最好在零件上进行读数，放松后取出千分尺，这样可减少测砧面的磨损。
如果必须取下读数时，应用制动器锁紧测微螺杆后，再轻轻滑出零件。
7．在读取千分尺上的测量数值时，要特别留心不要读错0.5mm。
8．为了获得正确的测量结果，可在同一位置上再测量一次。
9．对于超常温的工件，不要进行测量，以免产生读数误差。
三、实验内容
1．钻夹头的外形尺寸的测量
用游标卡尺、螺旋测微计、高度尺测出图中所示的尺寸，并填到表中。
2．轴承座的内、外径的测量
用游标卡尺测出图中的轴承座的内、外径，并填到表中。
单位：
mm
工具/工件
钻卡头
轴承座
游标卡尺
零位示值
外径A
外径B
高度C
外径D
内径E
螺旋测微器
零位示值
×
×
×
×
×
×
×
×
高度游标尺
零位示值
×
×
×
×
×
×
×
×
×
4、绘制压板三视图并做简单标注。
实验
（二）平行度误差和位置度误差的测量
一.实验目的：
1.了解百分表的结构，掌握用它对平行度误差、位置度误差的测量方法；
2．掌握被测平面对基准平面的平行度误差值的评定方法和数据处理方法。
3．掌握被测平面对基准平面的位置度误差值的评定方法和数据处理方法。
二.实验所用仪器设备：
1百分表及表架
2.冲压机、钻夹头、轴承座
三、用百分表的测量两平面的平行度及位置度
1．百分表的测量原理及使用
百分表是应用很广泛的量仪，它可用来检验机床精度和测量零件的尺寸、形状和位置误差，其分度值为0.01ｍｍ。
百分表装在磁性表架上，测杆的轴线应垂直被测平面。
2、面对面平行度误差值的评定方法
平行度误差是指实际被测表面可被平行于基准平面的两理想平面包容，此两理想平行平面的距离为实际被测表面的相对基准平面的平行度误差。
3、面对面的位置度误差值的评定方法
位置度误差是指被测表面对于一个平行于基准平面的固定理想平面的变动量。
4、实验步骤
（1）将冲压机基准平面（底平面）放置在测量平板的工作面上；
（2）对冲压机工作台面布置8个测点，如图一所示。
（3）将百分表测杆放置在测点⑴上，测杆向表内压缩１～２ｍｍ（长针按顺时针方向旋转１～２转），然后转动表盘，使表盘上的零刻线对准长指针，以调整示值零位。
（4）移动表座，按规定的测点逐点测量各测点，记录百分表的示值，将数值记录到表一中。
图一
表一
《几何量公差检测》实验二报告
实验数据（单位mm）
1、根据右下角图中标注出的形位公差要求，判定平行度公差是否合格。
提示：
平行度误差可用相对基准面的最大距离与最小距离之差表示
2、根据右下角中图中标注出的形位公差要求，判断位置度误差是否合格？
已知图一中的测点
（1）相对于基准面的高度为31.01ｍｍ。
提示：
位置度误差是相对于理想平面的差值
实验（三）主轴跳动检验
1．实验目的
加深对公共基准的认识，学会测量跳动误差的方法。
2．设备与器材
偏摆检查仪，百分表。
3．实验原理与方案
偏摆检查仪是测量轴类零件的常用量仪，如下图所示，它有两个等高锥形顶尖，安置在平行导轨的两端，百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。
4．实验步骤、方法和注意事项
（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）将百分表固定在表架上，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误差值。
（3）将百分表转动90度，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。
注意：
无论是测径向圆跳动或端面圆跳动，百分表测头的位移方向应与被测表面测量点法向一致。
测量与处理数据
测量结果
零件
点1
点2
点3
点4
点5
判断是否合格
径向圆跳动
左端面圆跳动误差
右端面圆跳动误差
升级会员 