机械设备修理的检具、研具的选用讲解

1、机械设备修理工艺学 主编 第五章机械设备修理的检具、研具的选用 第一节平尺、平板、角尺 第二节检验棒 第三节研磨棒和研磨套 第四节水平仪和准直仪 第一节平尺、平板、角尺 一、平尺 平尺主要用于检验工件的直线度、平面度误差，也可以作为刮 研的基准，有时还用来检验零部件的相互位置精度。平尺有两种基 本形式，即只有一个平面的桥形平尺(见表5 1A)和具有两个平行平 面的平行平尺(有矩形截面和工形截面之分，见表5 1B)。此外，还 有刀形平尺(见表5 1C)、方形平尺(见表5 1D)、角形平尺等。常 用检验平尺的规格尺寸见表5 1。 第一节平尺、平板、角尺 表5-1平尺的规格尺寸 序号名称简图精度等

2、级 主要尺寸/mm 第一节平尺、平板、角尺 表5-1平尺的规格尺寸 A桥 形 平 尺 1级 和 2级 LB 500 40 750 45 1000 50 1500 60 2000 70 2500 80 3000 第一节平尺、平板、角尺 表5-1平尺的规格尺寸 B工 形 平 尺 0级 1级 和 2级 LHB 300 4012 5014 5515 6016 1级 和 2级 7518 第一节平尺、平板、角尺 B50103.TIF 第一节平尺、平板、角尺 B50104.TIF 第一节平尺、平板、角尺 图5-1角形平尺 1)允许的挠度值：支承于平尺两端时，其自然挠度不得超过每米10 m。 第一节平尺、平板

3、、角尺 2)工作面的直线度、平面度：当支承在平尺最小自然挠度的最佳支 承位置时，其误差不得超过(2+10L)m(L是以m为单位的工作长度)。 3)工作面的平行度：1.5(2+10L)m。 4)侧面的直线度：10(2+10L)m。 5)侧面的平行度：15(2+10L)m。 6)侧面对工作面的垂直度：平尺高度上每10mm为2.5m。 7)工作面的表面粗糙度：工作面应精磨或刮研。 二、平板 第一节平尺、平板、角尺 图5-2平板 1平板2手柄 三、角尺 90角尺用于检验零部件的垂直度，也可对工件划垂直线。各 种形式和规格的角尺见表5 2。 第一节平尺、平板、角尺 表5-2各种形式和规格的角尺 名称简图

4、精度等级用途规格尺寸/mm 圆 柱 角 尺 00级 和 0级 用于精确 检验零部件 的垂直度， 也可对工件 划垂直线 Hd 20070 25080 31590 400100 500110 630125 800140 1000160 第一节平尺、平板、角尺 表5-2各种形式和规格的角尺 刀 口 形 角 尺 00级 和 0级 与圆柱角 尺相同 HL 6340 10063 160100 200125 第一节平尺、平板、角尺 表5-2各种形式和规格的角尺 铸 铁 角 尺 0级 和 1级 与圆柱角 尺相同，但 检验精度比 圆柱角尺稍 差，适用于 大型工件 HL 500315 630400 800500

5、1000630 1250800 16001000 20001250 第一节平尺、平板、角尺 B50204.TIF 第一节平尺、平板、角尺 B50205.TIF 第一节平尺、平板、角尺 图5-3角尺的刚度公差 1)工作面的平面度和圆柱角尺工作面的直线度公差：(2+10L)m(L 第一节平尺、平板、角尺 的单位为m)。 2)垂直度公差：每300mm为5m，可大于或小于90。 3)工作面的表面粗糙度：工作面应精磨或刮研。 4)普通角尺的刚度公差：在角尺长边的末端处平行于短边的方向， 施加2.5N的负载，如图5-3所示，其挠度值(m)应不超过0.7(L为角尺 长边以mm为单位的工作长度)。 第二节检验

6、棒 一、锥柄检验棒 锥柄检验棒是机床检验的常备工具。主要用来检验主轴、套筒 类零件的径向跳动、轴向窜动，也用来检验直线度、平行度、同轴 度、垂直度等。 1)两端具有供制造和检验用的经过研磨的带保护的中心孔。 2)具有机床检验时需要用的相隔90的四条基准线r(1、2、3、4)， 圆柱部分两端标记间的距离L表示测量长度(L：75、150、200、300 或500mm)。 3)自锁的莫氏锥度和公制锥度检验棒应带有一段供旋上螺母后拆卸 检验棒的螺纹部分，螺纹应采用细牙。 4)当检验棒的锥度较大时(见图5-4b)，应提供紧固检验棒的螺纹拉杆 的螺孔。 第二节检验棒 5)检验棒的自由端可带有一长1432m

7、m的直径略小于检验圆柱的工 艺用加长部分P(见图5-4c)。 图5-4锥柄检验棒的结构 第二节检验棒 表5-3锥柄检验棒的精度 测量长度L/m m 75150200300500 径向跳动/m23 圆柱体直径 差/m 23 锥柄精度应与锥度量规的精度相一致 第二节检验棒 1)锥柄和机床主轴的锥孔必须擦净，以保证接触良好。 2)检验径向跳动时，检验棒应在相隔90的四个位置依次插入主轴 锥孔，误差以四次测量结果的平均值计。 3)检验零部件的侧向位置精度或平行度时，应将检验棒和主轴旋转1 80，依次在检验棒圆柱面的两条相对的母线上进行检验，误差以 两次测量结果的平均值计。 4)检验棒插入主轴锥孔后，应

8、稍待一段时间，以消除操作者的手所 传来的热量，使检验棒的温度稳定。 5)使用0号及1号莫氏锥度检验棒时应考虑其自然挠度。 二、圆柱检验棒 第二节检验棒 图5-5圆柱检验棒 第二节检验棒 表5-4圆柱检验棒的技术规格 总长度 L/mm 外径 D/mm 内径 d/mm 不带堵头 的质量/k g 自然挠度 /m 精度 直径差 /m 径向跳动 /m 表面粗糙 度 150300400153002 04 33 301500635027 45 01 07 34 501100 0 8060831605847 100116 00 125105282 45 319510 第三节研磨棒和研磨套 一、研磨棒 图5-6

9、整体式研磨棒 第三节研磨棒和研磨套 图5-7整体式研磨棒(=?5?8mm) 1)整体式研磨棒如图5-6和图所示。 第三节研磨棒和研磨套 2)可调式研磨棒如图5-8和图5-9所示。 图5-8小孔径用可调研磨棒 1研磨环2研磨棒托架3锥子 第三节研磨棒和研磨套 图5-9大孔径用可调研磨棒 1心轴2调节螺母3套圈4研磨环 第三节研磨棒和研磨套 图5-10研磨套 1夹具2研磨套3调节螺母 二、研磨套 第三节研磨棒和研磨套 如图5 10所示，研磨套是一种外圆研磨工具，一般做成可调节 的，用锥度来补偿磨损(见图5 10a)。常用的锥度有1 10、1 25和 1 30等几种。此外，还有锯开式的研磨套，利用研

10、磨套本身的弹性 来实现调节(见图5 10b)。一般研磨套的长度与孔径之比为125。 研磨套是研磨中消除轴颈椭圆及棱度的主要工具。 第四节水平仪和准直仪 一、水平仪 1.普通水平仪 图5-11水准管 第四节水平仪和准直仪 (1)水准管的结构原理水平仪是一种以重力方向为基准的精密测角 仪器。 图5-124水准管内腔曲率 第四节水平仪和准直仪 图5-13水平仪读数的换算 第四节水平仪和准直仪 (2)水准管的灵敏度与稳定性水准管的灵敏度是指水准管倾斜至肉 眼刚能觉察出气泡移动时的微小倾角，应不超过分度值的15%。 (3)水准管的示值精度 1)均匀性在10.2格范围之内。 2)平均角值与公称角值之差不应

11、超过公称角值的10%。 图5-14水平仪检定仪 1工作台2V形架3手轮4分度盘 5测微螺柱，P=0.25mm6仪器水准器 第四节水平仪和准直仪 例5-1检定仪分度盘每格1，被检水准管分度值4，每次测量都将 分度盘转过4格，对水准管的示值估读到0.1格。测量记录见表5-5。 第四节水平仪和准直仪 表5-5水准管示值测量记录 读数 序号 分度盘转过 格 数累计值 左右 读数/格相邻读数差读数/格相邻读数差 00002 1408081109 2818101908 31228102910 41637093910 52047104910 62457106011 72868117212 832781081

12、09 第四节水平仪和准直仪 1)简单平均法。 2)加权平均法。 第四节水平仪和准直仪 表5-6水准管加权平均角值计算 读数 序号 分度盘转过格数左右 累计 值 读数差读数/格读数差读数/格读数差 00320780279 142408601161 281618391941 312828192920 4163739 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 3)水平仪示值零位的检定与调整常用的普通水平仪有框式水平仪 和条形水平仪(钳工水平仪)，如图5-15所示。 图5-15水平仪 a)框式水平仪b)条形水平仪 1、8盖板2、9主水准器3、10横向水准

13、器4隔热手把 5、7主体6、11零位调整装置 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 例5-2图5-16所示为同一水平仪在原位转过180前、后气泡的位 置。现按左侧读数，则 图5-16水平仪零位检定 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 图5-17水准管安装方式 1聚乙烯套管2水准管3水准管座4零位调整螺钉 2.精密水平仪 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 (1)光学合像水平仪光学合像水平仪与普通水平仪相比，其特点是 测量范围大，有10m

14、m/m(3320)和020mm/m(1640)两种规格。 图5-18光学合像水平仪 1杠杆2微分调节旋钮3微分刻度盘4、5水准器6棱镜7目镜8标尺指 针 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 图5-19光学合像水平仪测量直线度误差 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 图5-20电子水平仪 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 (2)电子水平仪电子水平仪是一种测量灵敏度和精度更高的微小倾 角测量仪器，读数方便，图5-20所示为电子水平仪的外

15、形，主要由 指示器、传感器、控制开关和调零旋扭等组成。 图5-21电感水平仪的结构原理示意图 1、7悬丝2微动螺钉3顶销 4框体5销6线圈8磁性瓷 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 (3)电感水平仪电感水平仪和电子水平仪的工作原理完全不同。 二、准直仪 在机械设备修理中，各种光学量仪已逐步得到应用，如光学准 直仪、光学平直仪和自准测微平行光管。光学仪器优点很多，在测 量过程中，仪器本身的测量精度受外界因素(温度、振动等)的影响 很小，测量精度很高。准直仪可以精确地测量微小的角度，导轨在 垂直平面内或水平面内的直线度、平面度误差，零件各表面

16、间相对 位置的平行度、垂直度。配置相应的附件后，还可以测量孔的同轴 度、孔轴线与端面的垂直度，轴或丝杠的轴向窜动量。准直仪与多 面棱体或其他仪器配合，可测量刻度盘的误差、各类分度机构的分 度误差、工作台的回转误差等。 1.光学准直仪 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 图5-22光学准直仪的工作原理示意图 1目镜2、5分划板3、4物镜6光源7垫铁 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 2.光学平直仪 图5-23HYQ03型光学平直仪原理图 1发光灯泡2固定分划板3立方棱镜4平面反射镜5物镜 6可动分划板7放大目镜8测微手轮 20.1=10.9+20.8+31.0+41.0+41.0+31.1+21.2+10.9 图5-2