形状和位置公差的测量.docx
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形状和位置公差的测量
形状和位置公差的测量
一，实验目的：
1，培养学生的创新精神，创新能力，创新思维。
2，熟悉零件有关位置误差的含义和基准的体现方式。
3，掌握有关通用量仪的使用方法。
二，实验用量具
齿轮跳动检验仪，平板，千分仪，百分表，磁性千分表座，万能表座，直角尺，钢板尺，小型的千斤顶等。
三，实验内容级说明
1，测量圆跳动的实验
1）径向圆跳动误差的测量
把千分表安装在跳动检验仪的指示表架上，压下指示表升降手柄，调试指示表升降螺母使千分表测头与被测件上母线接触，使千分表长针压缩一圈左右后，禁锢升降调节螺母即可进行测量。
讲工件旋转一周，记录下千分表读数的最大值和最小值。
移动工作台再测量第二个截面，共测量中间，左边，右边三个位置的截面，去其中最大的跳动量作为该表面的径向圆跳动误差值，并判断该项指标是否合格。
2）端面圆跳动误差的测量
把千分表安装在跳动检验仪的指示表架上，再把附件的定位销插入定位孔内，并上紧禁锢螺钉，压在指示表，调整仪器升降调节螺母和纵向滑板的位置，使其指示表的表针与被测端面接触并使长针压缩一圈左右，即可进行测量，分别在端面靠近的最大直径处和最小直径处测量，每测一处，转动工件一圈，读取千分表的最大和最小的数值，取其较大的值作为该端面的圆跳动的误差值。
2，圆孔轴线对端面的垂直度
被测量的空的轴线用有心的轴模拟，并将心轴穿入零件的被测孔，以零件顶面为支撑面，放在三个千斤顶上。
再用一直角尺，使其一面放在平板上，另一面与基准面靠拢，同时调节千斤顶使其与基准面贴合为止，这就说明了基准面与平板垂直。
然后用千分表分别测量途中L1，L2的长度度数和两端的读数m1,m2。
则其垂直度为：
f=
|m1-m2|
根据以上的测量结果就可以判断两项的垂直度是否合格。
3，测量两孔的轴线的垂直度
测量两孔的垂直度用心轴模拟。
将工件放在水平板上，先将心轴穿入被测空的心轴，并转动心轴，使其上一凹坑向上，并正对基准孔，这时再穿入基准孔，摆动被测孔心轴，使钢球与基准孔心轴的顶尖孔完全接触为止。
将被测量表架安装在基准孔的心轴上部，在距离L2端用千分表测得读数为M1，M2，则该零件轴线对轴线的垂直度误差为：
f=
|m1-m2|
4,测量两孔的轴线的平行度
测量时，被测孔轴线和基准孔轴线均用心轴模拟。
在被测孔和基准孔中穿入中心轴后，讲基准孔心轴的两端支撑在两等高的V型块放在平板上，将被测工件放在90度的位置。
若在距离为L1，L2的位置上用百分表测得的度数分别为m1,m2，则平行度的误差为：
f=
|m1-m2|
将零件转位使之处于0度的位置，使两心轴中心与平板等高，按上述方法测出0度位置的平行度。
根据测量结果判断零件的平行度误差是否合格。
四，原始数据
1，圆跳动的测量
1）径向圆跳动单位：
mm
径向圆跳动
端面圆跳动
左边
中间
右边
较大径
较小径
较大值m1
92×0.001
89×0.001
86×0.001
34×0.001
26×0.001
较小值m1
8×0.001
17×0.001
17×0.001
21×0.001
14×0.001
2、孔的轴线对于端面的垂直度的测量单位：
mm
测量类型
m1
m2
L1
L2
L0
测量值
358×0.001
368×0.001
64.0
83.3
93.8
3、两孔轴线的垂直度单位：
mm
测量类型
m1
m2
L1
L2
L0
测量值
509×0.001
607×0.001
70.9
70.9
93.9
4、两轴平行度的测量
（1）水平方向单位：
mm
测量类型
m1
m2
L1
L2
L0
测量值
28×0.01
16×0.01
118.0
104.0
36.0
（2）垂直方向单位：
mm
测量类型
m1
m2
L1
L2
L0
测量值
100×0.01
54×0.01
104.0
118.0
36.0
五，数据处理
1，圆跳动
1）径向圆跳动
左边：
M1=m1-m2=92×0.001-8×0.001=84×0.001mm
中间：
M1=m1-m2=89×0.001-17×0.001=72×0.001mm
右边：
M1=m1-m2=86×0.001-17×0.001=69×0.001mm
因为圆的径向跳动取其最大值84×0.001>72×0.001>69×0.001
所以其径向圆跳动为：
84×0.001mm
因为84×0.001mm>0.02mm所以径向不符合要求
2）端面圆跳动
较大的径：
M1=m1-m2=34×0.001-21×0.001=13×0.001mm
较小的径：
M1=m1-m2=26×0.001-14×0.001=12×0.001mm
因为13×0.001>12×0.001
所以其端面的圆跳动为：
13×0.001mm。
因为13×0.001mm<0.02mm所以端面符合要求
2，孔的轴线度对于端面的垂直度
f=
|m1-m2|=
|358×0.001-368×0.001|
=0.00389mm
因为0.00389mm<0.06mm所以孔的轴线对于端面的轴线度符合要求。
3、两孔轴线的垂直度
f=
|m1-m2|=
|509×0.001-607×0.001|
=0.039mm
因为0.039mm<0.06mm所以两孔轴线的垂直度符合要求。
4、测量两孔的轴线度的平行度
1）水平方向
f=
|m1-m2|=
|28×0.01-16×0.01|
=0.0167mm
因为0.0167<0.1所以在水平方向上符合要求
2）竖直方向
f=
|m1-m2|=
|100×0.01-54×0.01|
=0.064mm
因为0.064<0.25所以在竖直方向上符合要求
5、实验的感想
这次实验老师着重培养了我们的创新能力，这是其他的实验老师所不曾关注的。
老师在做实验之前让我们读了关原成所写的《建设创新性国家呼唤小发明-----访美归来话创新》，这篇文章给我的触动真的很大，尤其是看到美国在各行各业或者利用小小的发明节约资源，或者利用废旧的物品进行废物利用，或者利用自己平时的一点小小的想法方便自己的生活。
正如作者所说的：
“建设创新型的国家，大力提高全民的创新意识，不断开发国民的创造力，尤其是向各行各业普及科技创新的思想与方法显得更为重要与迫切。
”说实话国家很早就已经提出了建设创新型的国家。
作为新时代的大学生提高自身的科技创新能力就更为重要了。
首先我们必须意识到科技创新对于我们的重要性，所周知，我国已经正式加入世界贸易组织，在今后的发展历程中，我国将会在更高的层次和更广泛的领域直接面对经济全球化和新的贸易规则的挑战，以及来自信息和资本市场的竞争。
因此，大力推进科技创新和实施“科教兴国”战略，努力培养广大青年学生特别是大学生的科技创新意识、创新能力和创业精神，造就一代适应未来挑战的高素质人才，已经成为新世纪尽早实现中华名族伟大复兴的时代要求。
其次在日常生活中我们要时刻注意培养自己的观察能力，思考能力，动手能力以及创新思维。
热爱生活，关注生活中的小事，从中发现生活中需要改善的地方。
对于同一件事情，从不同的方面多做思考，只有这样我们才能从众多的方法中找出最有效，最简洁有效的办法。
并且创新思维能力超高、超众，就能敢于说别人没有说过的话，敢于做别人没有做过的事，敢于思考别人没有思考过的问题。
创新思维能力的超与凡，将决定一个人的勇气、胆识的大小，谋略水平的高低。
6、讨论与实验创新的新点子
1，磁性千分表座的改进
使用的原理：
它里面是一个圆柱体,在其中间放置一条条形的永久磁铁或恒磁磁铁，外面底座位置是一块软磁材料.（软磁材料是指在较弱的磁场下，易磁化也易退磁的一种铁氧体材料）
通过转动手柄，来转动里面的磁铁。
当磁铁的两极（N或S）呈上下方向时，也就是磁铁的N或S极正对软磁材料底座时,就被磁化了，这个方向上具有强磁，所以能够用于吸住钢铁表面。
而当磁铁的两极处于水平方向时，及NS的正中间正对软磁材料底座时（长条形磁铁的正中间只有极小的磁性，可以不记）不会被磁化，所以此时底座上几乎没有磁力，就可以很容易地从钢铁表面取下来了。
这个磁性表座利用了两个特性:
1.软磁性材料的磁化和退磁快的特性;
2.条形永久磁铁或恒磁磁铁的中间磁场极弱而两端磁场极强的特性.
磁性千分表座，我认为最主要的一个缺点就是，微调不容易实现。
我们在用的时候当将其固定的时候，在只需要微调就可以实现其准确的位置的时候，不易微调。
解决办法：
可以通过在里面加上齿轮就可以或者利用杠杆的原理将力放大就可以克服磁铁的磁力来实现微调。
2、心轴的不足与改进：
不足：
1，一个心轴用来测量一种直径的圆孔，这样就会造成材料的浪费，并且携带不方便。
2，心轴的磨损会造成孔的轴线的位置定位不准确而造成测量的误差加大。
改进：
通过设计出可以能够调节直径的心轴，这样只需要根据孔就可以调节心轴的直径，节约了材料，并且便于携带。
在心轴的表面镀铬就可以减少心轴的摩擦，增长使用的寿命。
3、金属的防锈：
（网络XX所得）
金属防锈知识
一、防锈油的选用
防锈油的品种较繁杂，其选用原则有三：
1、 按金属品种，不同的防锈油对不同金属材质的防锈效果不同，有的对黑色金属防锈效果很好，但对铜则效果一般，这些往往在防锈油的产品说明资料中会作说明，应注意选择。
2、 按金属产品的结构和大小，结构简单和表面积大的可选用溶剂稀释型或脂型，而结构复杂有孔或内腔的用油型的较好，因为还要考虑启封时防锈膜可除性。
3、 按金属产品所处的环境和用途，分清是短期的工序防锈，还是同时带有短期润滑的长期防锈，是对潮湿环境的长期封存防锈，还是可能存放在沿海库房或甚至有一定时间的海上运输因而要好的抗盐雾性能。
选用时要有这方面的针对性。
当然，首先选用质量可靠的防锈油。
由于防锈油目前在我国的用量不大，很多防锈油脂为地方小厂生产甚至用户自制，而目前一些主要国产防锈添加剂质量不够稳定或油溶性不好，因而使用前首先目测，从外观、颜色及有无分层或不均匀等方面，与前几批对比。
若目测几批外观相差较大，应对其质量产生怀疑，对防锈油用量大的用户，应备有潮湿箱试验设备，对防锈油的防锈效果进行验证。
二、防锈油涂抹方法
对不同的防锈油脂，有如下涂抹方法：
1、浸涂，把金属制品浸入液态防锈油中，取出沥干，有的防锈油太稠时需要加热到一定温度。
2、刷涂，用刷子把防锈油涂于金属制品表面，对大件制品及形状复杂的制品更宜用此法。
3、喷涂，对大型金属制品用此法比较快捷，均匀。
4、浸入，小型金属制品可用此法。
一般短期或工序防锈，采用上述涂抹防锈油后即完成防锈工作，但对长期封存防锈，还要进行包装，保护防锈膜在运输库存中不受破坏及减少腐蚀介质的入侵，一般选用而时油、密封性好、软膜性材料，如塑料薄膜、铝塑薄膜、蜡纸等都常用
三、防锈油脂的分类
按用途可分为：
工序间防锈油、长期封存防锈油、防锈机械油、防锈仪表油等；
按其状态可分为：
液体防锈油、溶剂稀释型防锈油、防锈脂三类。
将防锈油分成除指纹型防锈油，溶剂稀释型防锈油，脂型防锈油，润滑油型防锈油和气相防锈油五种类型，防锈油具有：
防锈性、锌溶解性、可洗性、油膜厚度、施工性、油品的粘度等。
四、防锈前的清洗
加工好的金属制品表面会附有许多污物，如酸、水、盐、灰尘、切削液、手汗等，它们本身可能腐蚀金属，也使防锈油不能均匀紧密地吸附在金属表面隔绝环境腐蚀物，因而首先要进行清洗。
一般清洗材料有石油溶剂（汽油、煤油、溶剂油等）、化学溶剂、碱溶液、水等。
石油溶剂对清洗油污及有些有机物效果好，但对无机物及水溶性物效果不佳，使用时应对操作者的皮肤及呼吸有保护措施，有良好的通风，因这类物品属易燃物，应防环境明火和高温。
化学溶剂如三氯甲烷等，除了去油脂能力高于石油溶剂外，对沥青、树脂和蜡等也有好的溶解力，但价格高，挥发性强，有毒性，应慎重使用。
对油污、盐、无机物、手汗等，用碱性清洗剂、蒸汽或水溶液清洗的效果也很好，它们价廉，危险性低。
总之，针对金属表面的污物选用不同的清洗介质，同时还要注意这些清洗介质的清洁，不能为了节省而用已有很多污物的清洗介质去清洗，使金属表面存有更多污物。
金属制品清洗后要进行干燥，一般有烘干、吹干、沥干等。
五、除指纹型防锈油的组成
金属零件在加工或储存过程中，特别是在高温多雨的潮湿季节，其间往往容易生锈。
除指纹防锈油也称量换型防锈油，是能够置换或中和残留于加工零件、半成品、或制成品表面上的汗迹和少量水分的防锈油。
其特点是带油操作，不必清洗，可用任何比例稀释，主要做工序间或中间库的防锈，其浓缩品也可用长期封存防锈。
一般去除指纹防锈油是由轻质润滑油加防锈剂并配合醇、酮等“水和剂”在与表面活性剂调制而成。
可以刷涂或喷涂在金属表面上，首先能把促进生锈作用的水分、盐分、指纹痕迹等置换并除去后，才能发挥作用。
这种防锈油主要用于金属部件加工工序中的中间处理，或室内周转期3个月左右的短期防锈。
六、防锈油脂的防锈性实验方法
防锈油脂防锈性的试验方法很多，但总起来说可以分为两大类：
一类是大气暴露试验，其中包括大气曝晒、百叶箱和室内储存等试验。
该方法简单，可用试片、零件甚至整合产品放在室内、室外或百叶箱中进行。
这是实际考查各种防锈油脂在自然条件下防锈性能最可靠的方法。
因为它最符合当地的实际大气条件，而这种条件又是实验室内的加速试验所无法模拟的。
因此尽管试验周期太长，但在实际中却经常采用，有时甚至是十分必要的。
另一类是室内加速试验，即在实验室内，用各种装置来模拟实际使用条件，或人为制造恶劣条件，如高温、高温、盐雾、有害气体腐蚀过程加速。
该类方法的优点是时间快、周期短，能精确的控制腐蚀条件，能得到重现性较好的试验结果但由于大气腐蚀的条件相当复杂，所特定的某一试验方法只能强调其中一项或几项因素，所以其试验结果就有相当的局限性，每一个试验方法的结果只能从某一方面来反映防锈油脂的性能，因此同一种防锈油脂的评定，一般都要做几个项目的加速试验，就是为了能从各个角度综合的反映这一防锈油脂的防护性能，以保证使用。
即使这样也不能完全代表实际的使用情况。
由于各项加速试验都以特定的腐蚀条件睐进行，所以它们与第一类试验如储存试验、百味箱试验的结果很难得出平行关系，即得不出所谓的“换算系数”，这是为很多实践所证明的。
如在进行薄层油的评定中，好的薄层油在动态潮显箱中的锈蚀情况经常比相同时间的百叶箱试验为好。
防锈油脂的室内试验方法又大致可分直接与间接两种方法。
直接法是将涂油的金属试片处于特定的腐蚀介质中，加速腐蚀，最后以金属的表面情况或重量变化来评定。
间接法则测定试验前后某种物理性能、电化学性能的弯化或在试验过程中的变化。
七、盐水浓度对防锈油脂试验的影响
盐水的浓度对防锈油脂的试验结果有较大差异，从验证试验看，当氯化钠浓度在
3-5%时，锈蚀速度最快、而且平行性、重现性较好。
浓度大于8%时，锈蚀速度减
慢，且平行性、重现性较差。
所以标准中采用的浓度为5%。
一般认为提高氯化钠
溶液的浓度对提高腐蚀速度有利，但实际却并非如此，这是因为随着盐浓度的提
高氧的溶解度却低，使阴极过程、即氧的去极化过程受到阻滞。
八、抗盐雾试验的腐蚀作用
盐雾试验的腐蚀作用和其它化学和电化学作用一样，随着温度的提高而加快。
国外标准方
法有规定为室温、20±2℃，35±2℃、50±2℃四种。
采用室温会因时、因地不同而带来很大的差异；采用20±2℃，对我国南方地区特别是夏季则需增设降温装置，使设备复杂化；采用50±2℃。
，所用的材料和温度控制又有一定困难；所以在标准中采用了 35±2℃，因为这一温度在夏季不需降温装置，而在冬季只需简单的加热装置。
九、金属锈蚀和防锈油脂的关系
金属在贮存、运输和使用过程中，由于受环境气氛中水汽、氧气、酸、碱、盐和碳化物等物质的影响，在一定的温度、湿度和时间延续的条件下，会发生物理、化学变化而发生锈蚀。
金属的锈蚀，会造成金属的损失和金属零部件功能的衰退和丧失。
金属锈蚀是由于金属跟潮湿的空气或电解质溶液接触，发生氧化反应造成的。
10、防锈油脂的腐蚀性
防锈油脂的腐蚀性是检验油脂在与金属长期接触时，由于油脂的组成不同，以及含硫化物、有机酸、游离酸碱、水份或其它杂质的影响，对金属表面产生的腐蚀作用。
有的缓蚀剂对某些金属有防护作用，但对另一些金属却可能有腐蚀。
防锈油脂的腐蚀性是重要的质量标准之一。
为了加速腐蚀试验的过程，试验是在一定温度下进行的。
标准方法中规定了金属材料种类及排列顺序。
金属试片材料的选择主要是根据国内各有关工厂和研究单位通常所使用的金属材料定的，同时这些金属材料是有国家标准或部颁标准定型的材料，在标准方法中，规定了按T3～T4紫铜、H6 2黄铜、阳极镉、阳极锌、MZ5镁、LY12铝、钢的顺序挂于试片架上，从验证试验看，金属试片排列的顺序对油品的腐蚀试验有一定影响，单片试验与组合试片在同一试油中腐蚀结果也不一致，尤其是铜片与镁片比较明显。
在几次试验中，铜片单片试验比组合试片试验被腐蚀程度更重些。
因此，为了统一起见，本方法规定了上述排列顺序，这与国外方法的标准规定相同。
但有的单位经验证后却认为，对质量较好的油品，排列的次序似乎关系不大。
方法中规定铅片腐蚀试验是单独进行的。
这主要是根据铅金属的腐蚀特性决定的。
铅在油脂中的腐蚀一般都比较大，腐蚀产物也比较多，一般油溶性比较好。
如果将铅连同其它金属共存于一试油中，则往往由于铅的腐蚀产物而影响其它金属的腐蚀，因此对铅试片腐蚀单独进行是比较合理的。
铅片腐蚀多以失重计算。
腐蚀试验的温度，应考虑到防锈油脂在实际使用中的温度，温度过高会使油脂分解得不到正确结果。
温度太低，反应时间太长，失去加速评定的意义。
例如100℃×3小时的紫铜腐蚀试验是国内外常用作检验润滑油脂及燃料油的腐蚀性试验，对防锈油脂来说，选用100℃偏高， 3小时时间太短，因此这个条件作为防锈油脂的腐蚀试验是不很合适的。
本方法规定防锈油腐蚀试验温度55±1℃这是因为一般防锈油在常温下使用。
溶剂稀释型防锈油和置换型防锈油含有溶剂，温度过高超过规定温度，试验不安全。
国外同类型防锈油试验温度也规定为55±1℃.防锈脂的试验温度为80±1℃，在这个温度下，防锈脂能达到均相液体状态有种于防锈脂与试片均匀接触而对金属试片腐蚀。
另一方面，防锈脂除涂覆时温度80℃。
4，我的发明：
婴儿测温小勺
现在婴儿在喂食的时候大都是父母亲自用嘴巴来试试食物的温度是否合适，这样带来的缺点有：
一：
卫生问题，这样很容易传染各种病菌；二：
父母认为合适的温度对于婴儿来说不一定合适，这样没有一个确定的温度。
现在已经发明出了一种叫做硅胶食品级婴儿软勺子，通过勺子的颜色的变化看温度是多少，毕竟颜色的变化很小，人们不大容易看出来并且对于一些色盲的人来说就更加的不方便了。
我的想法是这样的：
在勺子的柄的中间加一个温度计，这个温度计与勺柄是一体的，在这个温度计上有一条明显的分界线，这条分界线的值是专家通过多次试验得出的婴儿所食用的食物的最佳温度，当食物的温度过高时，温度的值就会超过这条分界线，当温度低时则会低于这一条分界线。
父母给婴儿喂食的时候就可以根据这把勺子所显示的温度来确定食物的温度是否适合给孩子喂食。
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