第五章 教案Word文件下载.docx
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课外作业
练习用两种量具测量身边的物体。
检查方法
随堂提问，按效果计平时成绩。
教学后记
授课主要内容
任务引入
尺寸公差和形位公差的项目很多，概括起来包括长度和角度两个方面的尺寸，所以常用的测量工具也只有这二大类。
知识链接
在机械制造业中，长度单位是米，但在图样上的规定以毫米作为计量长度单位，且不注单位符号。
一、钢板尺
最简单的常用量具。
精确度为0.5mm。
其长度常见为150，300，500mm等，可见图5-1。
一般可直接测量工件的长度。
钢直尺用于测量零件的长度尺寸,它的测量结果不太准确。
这是由于钢直尺的刻线间距为1mm，而刻线本身的宽度就有0.1～0.2mm，所以测量时读数误差比较大，只能读出毫米数，即它的最小读数值为1mm，比1mm小的数值，只能估计而得。
二、卡钳
卡钳是一种配合其他量具间接测量工件内、外径的量具，分为内、外卡钳。
卡钳特别适用于测量某些量具不方便使用的场合。
目前，卡钳应用较少。
三、游标类卡尺
游标类卡尺是目前应用较广的通用工具，其优点是结构简单，使用方便，测量精度较高。
游标类卡尺分为游标卡尺、深度游标卡尺和高度游标卡尺三种。
但它们的刻线和读数原理都是一样的，近来新出现的数显式游标卡尺，数码显示精度为0.01mm，使测量结果更为精确，读数更简单。
1．游标卡尺的结构
游标卡尺由尺身、游标和辅助游标三大部分组成。
2.游标卡尺的刻线原理及读数方法
游标卡尺的测量精度分为0.10mm、0.05mm和0.02mm三种，在机械加工中常用精度为0.02mm的游标卡尺。
精度为0.1mm的游标卡尺的刻线原理：
尺身上每小格为1mm；
游标上的刻线每小格为0.9mm，共有10个刻线，每个刻线相差1mm-0.9mm＝0.1mm，当尺身和游标零线刻度对齐时，游标上最后一条刻线与尺身的9mm对齐，其他刻线都不与尺身上的刻线对齐；
当游标右移0.1mm时，游标上第一条刻线与尺身上面的刻线对齐；
当游标右移0.2mm时，游标上第二条刻线与尺身上面的刻线对齐；
依此类推，如果游标上的第6条刻线与尺身上的刻线对齐，则表示右移了6×
0.1mm＝0.6mm。
游标卡尺的读尺方法为：
游标零线左侧尺身上的毫米数与游标上和尺身上刻线对齐的刻线数值乘以0.1得数相加即是工件的实际尺寸。
对于精度为0.02mm的游标卡尺的刻线与读数方法和0.1mm的精度相同，只不过它的游标上每格刻线为0.98mm，共有50个刻线。
3.游标卡尺的使用方法
使用前先检查尺身和游标的零件是否对齐；
不能用以测量旋转的工件；
卡平面要与外径垂直或平行于被测平面，保证测量准确；
用300mm的游标卡尺的下卡爪测量内孔时，应将测量值加上10mm卡爪的宽度才是内孔实际尺寸；
使用后应及时将卡尺放入盒内。
四、螺旋测微量具
螺旋测微量具通常称为千分尺，是一种较为精密的测量工具，精度可达0.01mm，分为11种不同测量用途的千分尺，但其刻线原理都是一样的。
为了保证量具的准确度，其测量范围仅为25mm，常用规格有0～25mm，25～50mm，50～75mm和75～100mm等。
1．外径千分尺的构造
尺身支持固定测量砧座和活动砧座；
活动砧座与带刻度的活动微分筒固定在一起，由螺距为0.5mm的外螺纹与固定套管内的螺纹轴套配合，以调整测量工件的长短；
活动微分筒右端有测力控制装置，以控制测量工件夹持的松紧。
2．千分尺的刻线及读尺方法
微分筒左端圆周上刻有50个等分的刻线，由于外螺纹的螺距为0.5mm，活动砧座每转动一周，轴向移动0.5mm；
而每转过一小格，活动砧座轴向移动0.5
mm，即为每小格的分度值，也是千分尺的精度。
读数时应将微分筒左端面的毫米数加上微分筒上转过刻度的毫米数相加，即为实际尺寸。
但需要特别注意的是，如果固定套筒上的长毫米刻度上方露出一短小刻度，说明微分筒已转了一周，应当将测量的结果再加上0.5mm,才是工件的正确尺寸。
3．使用千分尺的方法与注意事项
测量前要先对齐微分筒和固定筒的零线；
测量时应保证砧座与工件的垂直或平行，并用测力装置调整活动砧座与工件的接触，直至发出“卡、卡”声为止；
测量后即将量具放入盒内。
注意不得用千分尺测量毛坯或旋转工件。
其他种类千分尺的使用方法相似，可在实际操作中逐渐掌握。
任务小结
本次课主要介绍两种常用测量工具，即游标卡尺和千分尺的刻线原理和使用方法，介绍刻线原理使学生懂得了该量具的精度是怎样来的；
而掌握使用方法是学习的根本，是为了将来工作的需要，是必须掌握的技能，要通过反复训练方能达到准确测量工件的目的。
学习评价
根据学生的课堂学习状态，结合课堂提问，计入平时成绩。
课后作业
练习用两种量具测量身边的物体如硬币直径、厚度等。
4
5—2百分表、量块及角度测量工具
1.了解百分表的结构、用途和使用方法；
2.了解量块的用途、结构和精度；
3.了解常用角度测量的工具。
能够应用百分表、量块和角度测量工具测量工件。
1.了解各种百分表的用途，并能掌握正确的使用方法；
2.掌握量块的功用和选用方法；
3.熟悉万能角度尺的使用方法。
百分表和万能角度尺的使用方法。
4学时，熟悉量具的使用方法要在实训中逐步得到提高。
教师先讲授、后演示，学生再课堂练习。
多媒体课件。
练习百分表及万能角度尺的应用
游标卡尺和千分尺是用来测量尺寸长度的；
如果要检测形状和位置公差，能用这二种测量工具吗？
如测直线度、平行度、圆跳动和角度，又该选用什么量具呢？
一、百分表
百分表是利用机械结构将被测工件尺寸数值放大后，通过读数装置的一种测量工具，常用指示式量具的结构都是利用齿轮、齿条、杠杆或扭簧的传动把测量杆的微小直线移动转化成指针的转动，在表盘上指示出相应的数值。
其精度分为0.01mm,0.02mm两种。
1．百分表分类
百分表的种类很多，可分为杠杆式百分表、内径百分表、杠杆齿轮比较仪和扭簧比较仪等几种，分别应用于不同的测量形位误差。
而最为常用的是一般百分表，它可以测量长度尺寸、形位误差和机床的几何误差。
2．百分表结构
如图所示当带有齿条的量杆上下移动时，与之相啮合的小齿轮随之转动，由几个齿轮组成的传动系统带动长短针转动，指示量杆的移动距离。
表盘可以根据需要转动，以调整指针开始处于零线位置，方便观察指针的变化量。
游丝是起到消除齿侧间隙的作用。
3．百分表的刻线原理
表盘上共有100个等分格，当量杆向上移动1mm时，指针正好转过1圈，所以指针每偏转1格，量杆向上移动0.01mm。
盘中小指针表示量杆移动的毫米数，读数时将小指针的指示值和大指针的指示值相加即为量杆移动的距离。
4.百分表的使用方法和维护
百分表应安装在表架上并用磁力表座固定；
测量时测量杆应垂直测量表面并有1mm以内的预压量，且调整表盘使指针对准零线；
百分表不得用来测量毛坯和转动的工件；
使用之后应当即放入盒内。
二、量块
量块也称为块规，是使用量具的长度基准。
它是保持度量统一的重要量具。
主要用于鉴定和校准量具和量仪的基准量具。
如图所示，量块制成长方块，由二个经过精密加工过的平行平面作为测量平面。
常用的量块分成83块、46块和38块三套，如表5-6所示为83块一套的各块尺寸。
使用时先选用尺寸最后一位数字的一块，逐渐组成所需要的尺寸。
组合的块数越少，其误差越小。
量块的精度，根据它的工作尺寸（即中心长度）的精度、和两个测量面的平面平行度的准确程度，分成五个精度级，即00级、0级、1级2级和（3）级。
0级量块的精度最高，工作尺寸和平面平行度等都做得很准确，只有零点几个微米的误差，一般仅用于省市计量单位作为检定或校准精密仪器使用。
1级量块的精度次之，2级更次之。
3级量块的精度最低，一般作为工厂或车间计量站使用的量块，用来检定或校准车间常用的精密量具。
量块是精密的尺寸标准，制造不容易。
为了使工作尺寸偏差稍大的量块，仍能作为精密的长度标准使用，可将量块的工作尺寸检定得准确些，在使用时加上量块检定的修正值。
这样做，虽在使用时比较麻烦，但它可以将偏差稍大的量块，仍作为尺寸的精密标准。
三、万能角度尺
万能角度尺是用来测量精密零件内外角度或进行角度划线的角度量具，它有以下几种，如游标量角器、万能角度尺等。
万能角度尺的读数机构，如右所图示。
是由刻
有基本角度刻线的尺座1，和固定在扇形板6上的游
标3组成。
扇形板可在尺座上回转移动（有制动器5），
形成了和游标卡尺相似的游标读数机构。
万能角度尺尺座上的刻度线每格1º
。
由于游标上
刻有30格，所占的总角度为29º
，因此，两者每格刻
线的度数差是
即万能角度尺的精度为2′。
万能角度尺的读数方法，和游标卡尺相同，先读出游标零线前的角度是几度，再从游标上读出角度“分”的数值，两者相加就是被测零件的角度数值。
在万能角度上，基尺4是固定在尺座上的，角尺2是用卡块7固定在扇形板上，可移动尺8是用卡块固定在角尺上。
若把角尺2拆下，也可把直尺8固定在扇形板上。
由于角尺2和直尺8可以移动和拆换，使万能角度尺可以测量0º
～320º
的任何角度，如图下图所示。
图6-2万能量角尺的应用
由图可见，角尺和直尺全装上时，可测量0º
～50的外角度，仅装上直尺时，可测量50º
～140º
的角度，仅装上角尺时，可测量140º
～230’的角度，把角尺和直尺全拆下时，可测量230º
的角度（即可测量40º
～130º
的内角度）。
万能量角尺的尺座上，基本角度的刻线只有0～90º
如果测量的零件角度大于90º
，则在读数时，应加上一个基数（90º
；
180º
270º
）。
当零件角度为：
>
90º
～180º
，被测角度=90º
+量角尺读数，>
～270º
，被测角度=180º
被
测角度=270º
+量角尺读数。
用万能角度尺测量零件角度时，应使基尺与零件角度的母线方向一致，且零件应与量角尺的两个测量面的全长上接触良好，以免产生测量误差。
四、正弦规
如图所示为正弦规测量工件锥度的情形。
使用时应先计算出量块的高度尺寸，
测量时在被测工件上安装百分表，如果a、b两点的指示值相同，即高度差为0，则工件的锥角等于锥角
如果a点的指示高于b点的指示，则说明其被测锥角大于锥角
，用公式求出
角后，将
＋
才是被测的实际锥角值；
反之如果
点指示低于b点的指示，则其被测的实际锥角值应当是
－
1.百分表的用途较多，是形位公差检测时不可缺少的量具，其表盘可自由转动是特色。
2.万能角度尺的刻线原理与游标卡尺相似，但其测量单位是度。
3.量块是检定量具的基准，是校准长度的基准量具，因此必须注意保护好其测量的准确性。
5—3轴类零件的测量——实训课题一
熟悉常用轴类零件技术测量的内容、步骤和注意事项。
能够正确使用常用测量工具，准确测量工件的形状和位置误差，判断工件是否合格。
正确使用量值，准确地读值。
1．读懂图纸，特别是形位公差的标注；
2．正确使用测量工具并准确读值。
4学时，少讲多练，以练为主，在练习中锻炼提高。
多媒体课件，检测工、测具。
预习套类零件的检测方法。
填好实测数值，计算误差值。
凡是没有标注尺寸公差的尺寸都不是没有公差，应当从表2-10中查出允许偏差值，如书中所列表。
测量该轴的形位公差值需要用哪些量具？
如何正确使用千分尺？
步骤一、分析零件图
零件是常见的阶梯轴，最大外径为48毫米，最小外径为28毫米，共分为5个圆柱和1个圆锥。
其中4个圆柱处有公差要求。
圆柱40和28处均有键槽，对键槽均有对称度要求。
对圆柱28处还有同心度、圆柱度和径向跳动的要求。
步骤二、外径尺寸公差检测
选用测量范围为25～50的千分尺作为量具，使用前先用验棒检查千分尺的准确度，如果零线不能对齐时，需要用千分尺的专用工具调整零线后方可使用。
测量4处外径时，当千分尺的活动砧座贴近工件时，应使用千分尺的测力控制装置拧紧，直到装置中的棘爪机构发出吱吱吱响声为止，表示用力恰当，所测出的读数准确，不可用力过度。
读数时注意固定套筒横线上的短刻度线是否露出来，如果露出上面的短线，说明微分套筒已经拧过一圈，表明已经轴线移动了0.5毫米，因此测量结果应当在读数值的基础上再加上0.5毫米才是工件的实际外径。
测量时，注意在圆柱长度上选择2～3处测量，确保其圆柱长度上不存在锥度。
同时两砧头应位于外径最大值处，并且应与工件轴线垂直。
步骤三、长度尺寸测量
用游标卡尺检测，同样应先检查卡尺的精度，即两卡爪合并时，主付尺的零线应当对齐，如不对齐，应记住误差值，说明游标卡尺自身有误差，应当在测量结果后将误差值扣去，才是工件的真实长度。
一般情况下，长度尺寸都能满足图纸的尺寸要求。
步骤四、圆柱度、同心度和径向跳动的测量
为了检测，需要在工件的两端加工出中心孔作为工艺孔，以检验圆柱度。
同心度和径向跳动值，选用百分表作为检测工具。
用两顶尖将工件顶起，或者用V型铁支承直径40毫米处，然后将百分表固定在磁力座上，把触头垂直压在直径28毫米的外圆周上，轻轻旋转表盘，使表盘上的零刻度线对准指针，当慢慢转动工件时，观察指针的变化，最大与最小差值，即为同心度的公差值。
支承直径28毫米处，或顶起两端中心孔，用百分表触头轻压外径，慢慢旋转工件，表针左右摆动量的差值即为工件该处的径向跳动值；
检测圆柱度时，只需从左向右移动百分表，测出两端的高度差值，然后转动工件，分别测出前后左右四个位置左右两端的最大差值，即为圆柱度差值。
步骤五、锥度的测量
该工件可用百分表直接测出圆锥面两端的差值，然后根据公式计算。
也可以用万能角度尺进行直接测量。
对称度的检测放在后面的内容中一并测量。
1.要学会正确使用游标卡尺和千分尺，会处理量具本身不准确的量值修正方法。
2.会按照形位公差的不同要求，选择检测的基准和方法。
3.会初步分析产生测量误差的原因。
5—3盘套类零件的检测——实训课题二
熟悉盘套零件的检测内容和常用检测工具。
能够正确使用内径量表、深度游标卡尺和粗糙度检测量具。
会应用相应的量具测量工件并准确地读数值。
1．同心度误差基准线的确定，能够懂得运用工艺来定中心线位置。
2．正确使用深度游标卡尺。
4学时，读图——测量要领——实测——指导——总结
预习课题三，外螺纹的测量。
填好检测数值，计算误差值。
套筒圆盘类零件是常见四大类零件之一，如何测量盘套类零件的内孔、深度及位置误差呢？
这是本次课检测的内容。
步骤一、读懂盘套类零件图
分析：
在内径的测量上有2处90毫米带有公差，右孔还有圆度要求，其深度20毫米并带有公差；
外圆柱直径120毫米对中心线有同轴度的要求，由于盘套零件中心部分为空心，所以检测同轴度的难度比较大。
其余的尺寸与轴类零件相似。
步骤二、内孔的测量
由于内孔有一处需要检测圆度，所以选用百分表一并测量，如果用游标卡尺，由于公差范围较大，也是可以的。
测量圆度时，需要用百分表座将百分表固定，用卡盘固定工件，使工件作缓慢转动并注意找正，尽可能减少误差，将表杆头垂直指向内孔面，测量旋转一周后的偏差是否在公差允许范围内，为使测量准确，应作2次以上检测。
检验内
孔的尺寸公差时，由于公差值比较大，可以直接应用游标卡尺测量内径，或者选用内径千分尺更为准确些。
步骤三、同轴度的测量
测量外圆120毫米处对中心线的同轴度，由于工件为通孔，所以需要先做二个工艺堵将工件两端堵上，后打中心孔，然后用两顶尖顶住中心孔，再用百分表来测量外圆对中心线的同心度。
测量时需要多测几处，以保证同心度的准确性。
如果改用一夹一顶的方法，则只要作一个工艺就可以，当然这样做的精度可能会差一些。
步骤四、深度的检测
使用深度游标卡尺测量内径90处的深度20毫米的孔。
注意：
使用时应注意保持游标贴紧工件的端面，慢慢将主尺向深度推进，直至顶住台阶为止。
步骤五、表面粗糙度检测
常用粗糙度样块进行比较，将被测表面与样块表面比较，得出被测量处的粗糙度是否合格。
当然也可以用其他仪器来检测，结果会更准确。
1.读懂零件图的标注是作好检测的基础。
2.内孔的尺寸测量可用内径游标卡尺或千分尺来检测比较方便，要求较高时可选用内径百分表更为准确。
圆度的检测需要用百分表，且要把工件装夹并作转动。
3.由于盘套类零件为通孔件，检测某外圆面对中心线的同轴度时，需要作工艺堵将孔补上后，再打中心孔方可测量。
当然如果工件数量较多，也可做成专用的胎具进行支承，再检测同心度。
5—3外螺纹中径的测量——实训课题三
了解检测螺纹加工精度的常用几种方法。
掌握螺纹中径精度的常用检测方法——螺纹千分尺、三针测量法和螺纹卡规与环规的应用。
测量方法和测量工具的使用。
三针测量法中的量针直径与M值的计算，及具体测量操作。
预习圆柱齿轮加工误差测量。
并填好实测数据，计算误差值。
常用螺纹的牙型种类很多，用游标卡尺和千分尺只能测量外径尺寸，而牙型的检测就需要用专门的检测工具。
测量三角螺纹用螺纹千分尺最为简单方便；
测量梯形用三针测量法比较准确；
而对于成批生产的螺纹，就必须选用螺纹卡规和环规等专用检测工具，可大大提高检测效率。
步骤一、识读螺杆轴的零件图样
该图样左端有梯形螺纹，大径为42毫米，螺距为8毫米，单头，精度为8级，中径公差标注为e;
右端有常用公制三角形螺纹，大径16毫米的粗牙螺纹，螺距为2毫米，精度为6级，中径公差标注为g。
长度分别为40和20毫米。
步骤二、螺纹千分尺测量右端螺纹
首先根据螺距2毫米选择相应的测头，安装在千分尺的固定砧头上，调整好零线位置即可正常测量。
测量时应选择2～3次测量，保证整体长度上误差值都在允许的范围内方为合格产品。
使用螺纹千分尺测量读数方法与常用千分尺的方法相同。
步骤三、三针测量法检测左端梯形螺纹
根据梯形螺纹的螺距8毫米及α角计算出所选用的三针的直径为4.141毫米，并计算出M值为62.579毫米，其上下偏差值为
，即M值的取值范围为61.947≤M≤62.447之间均为合格。
然后用相应规格的杠杆千分尺的两砧头夹持三个测量针棒进行检测，如图所示。
在测量之前应当注意调整千分尺的零线位置和清洁测量针棒及砧头，保证测量数值的准确。
同时应测量2～3处。
步骤四、螺纹环规和光滑极限卡规
在成批生产螺纹零件时，为了快速检测螺纹的质量，往往采用专用量具进行测量，可以大大提高检测的效率。
在加工螺纹牙型之前，要检测大径的尺寸是否超差，根据大径的基本尺寸和上下偏差值制成允许工件外径通过的卡规通端和止端，如图所示。
通端的直径等于螺纹的最大极限尺寸
，止端的尺寸等于螺纹的最小极限尺寸
，凡是能过通端而不能过止端的外径均在最大极限尺寸与最小极限尺寸之间的合格尺寸。
螺纹环规也是专用测量工具，制作原理与卡规相似，也做成通端和止端两种，检测时只要能过通端面而不能过止端的螺纹都是合格产品。
步骤五、万能工具显微镜
这是一种高精度测量加工后螺纹中径和螺距尺寸的精密量具，而不像前面介绍的三种常用工具，可以在加工的过程中一边加工一边测量，对工件作及时的修正。
具体测量方法可参考相关使用说明书。
1.螺纹千分尺和三针测量法是检测螺纹的常用方法。
特别适用于单一零件的加工检测，通用性强。
2.螺纹环规和卡规适合于成批生产的螺纹检测，它是一种专用量具，测量效率高。
3.三针测量法测量螺纹时，需计算测量针直径和M值大小。
并填好实测数据
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