模具拆装与测试第四章

1、模具拆装与测绘实训第第4 4章章 模具零件测量模具零件测量 模具零件的加工质量包括加工精度和表面粗糙度。 加工精度是指加工零件表面的实际尺寸和几何（形状、方向、位置）参数与图纸要求的理想参数的符合程度，其偏差越小，加工精度越高。加工精度由尺寸公差和几何公差来控制。其中，几何公差又包括形状公差、方向公差、位置公差和跳动公差。 表面粗糙度是指加工表面上由较小间距的峰、谷组成的微观几何形状误差，其值越小，表面越光滑。 4.1 4.1 尺寸的测量尺寸的测量 模具零件的公差配合分为过盈配合、过渡配合及间隙配合三种。4.1.1 4.1.1 长度等尺寸的测量长度等尺寸的测量 模具零件的几何尺寸中，长度、宽度

2、、高度、深度、内外径、距离等是最常见的尺寸，这些尺寸一般用钢板尺、游标卡尺和千分尺等量具来测量。如图4-1所示是标准模架中上模座的零件图，图4-1 冲压模具标准模架的下模座零件4.1.2 4.1.2 锥度和角度的测量锥度和角度的测量1 1圆锥和斜面在模具中的应用圆锥和斜面在模具中的应用2 2锥度和角度的测量锥度和角度的测量 锥面和角度一般用线性尺寸、角度和比例三种方式来标注。如图4-2所示，该注塑件的脱模斜度可以用正弦规或万能游标角度尺来测量，并可以用线性尺寸、角度和比例三种方法进行标注。图4-2 脱模斜度的标注件4.1.3 4.1.3 曲面尺寸的测量曲面尺寸的测量 模具零件曲面尺寸的手工测量

3、方法很多，如拓印法、铅丝法、坐标法等，但是它们的测量精度都不高。1 1拓印法拓印法 拓印法是指把模具零件的曲面轮廓拓印在纸上，分析圆弧连接情况，测量半径（如R1、R2），然后用曲线板把各段曲线圆滑过渡并连接起来，如图4-3所示。该方法适用于粗略测量。2 2铅丝法铅丝法 铅丝法是指使铅丝沿模具零件的曲面轮廓弯曲成型，然后把铅丝的弯曲线画出，分别找出半径（如R1、R2），再用曲线板把各段曲线圆滑过渡并连接起来，如图4-4所示。3 3坐标法坐标法 坐标法是指对模具零件的非圆曲面，用量具测得每一个曲面上的X、Y坐标，然后连成曲线，如图4-5所示。图4-3 拓印法1零件曲面；2铅丝 图4-4 铅丝法（a

4、）曲面的测量方法 （b）根据坐标值画出曲线 图4-5 坐标法 4.2 4.2 形状公差及误差测量形状公差及误差测量模具零件的形状公差是指模具零件上被测要素（线和面）的形状对其理想形状所允许的变动量，包括直线度公差、平面度公差、圆度公差和圆柱度公差等。4.2.1 4.2.1 直线度公差及误差测量直线度公差及误差测量直线度公差是限制被测实际直线对理想直线变动量的一项指标，用于控制直线、轴线的形状误差。如图4-6所示为塑料注射模具中标准推杆的直线度要求。1 1直线度公差直线度公差（1 1）在给定平面内的直线度公差）在给定平面内的直线度公差 （如图（如图4-74-7所示）所示）（2 2）在给定方向上的

5、直线度公差）在给定方向上的直线度公差（如图（如图4-84-8所示）所示）（3 3）在任意方向上的直线度公差）在任意方向上的直线度公差 （如图（如图4-94-9所示）所示）图4-6 标准推杆 （a） （b） 图4-7 在给定平面内的直线度公差 （a） （b） 图4-8 在给定方向上的直线度公差 （a） （b） 图4-9 在任意方向上的直线度公差2 2直线度误差的测量直线度误差的测量常用的直线度误差测量方法有以下几种：（1 1）指示器测量法）指示器测量法（如图4-10所示）（2 2）刀口尺法）刀口尺法（如图4-11（a）所示）（3 3）钢丝法）钢丝法（如图4-11（b）所示）（4 4）水平仪法）水

6、平仪法（如图4-11（c）所示）（5 5）自准直仪法）自准直仪法（如图4-11（d）所示） 图4-10 用两只指示器测直线度误差l刀口尺；2测量显微镜；3水平仪；4自准直仪；5反射镜 图4-11 直线度误差的测量（c c） （d d）（a a） （b b）4.2.2 4.2.2 平面度公差及误差测量平面度公差及误差测量 平面度公差是限制实际平面对理想平面变动量的一项指标，用于控制实际平面的形状误差。如图4-12所示为模具中标准耐磨板的平面度要求。1 1平面度公差平面度公差平面度公差带为间距等于公差值t的两平行平面所限定的区域，如图4-13a所示。平面度公差的标注如图4-13b所示。2 2平面度

7、误差的测量平面度误差的测量常见的平面度误差测量方法有以下几种：（1 1）打表法）打表法（如图（如图4-144-14（a a）所示）所示）（2 2）平晶法）平晶法（如图（如图4-144-14（b b）所示）所示）（3 3）水平仪法）水平仪法（如图（如图4-144-14（c c）所示）所示）（4 4）自准直仪法）自准直仪法（如图（如图4-144-14（d d）所示）所示）图4-12 耐磨板 （a） （b） 图4-13 平面度公差图4-14 平面度误差的测量（c c） （d d）（a a） （b b）4.2.3 4.2.3 圆度公差及误差测量圆度公差及误差测量圆度公差是限制实际圆对理想圆变动量的一项

8、指标，用于控制回转面在任意横截面上圆形轮廓的形状误差。1 1圆度公差圆度公差圆度公差带为在给定横截面内、半径差等于公差值t的两同心圆所限定的区域，如图4-15a所示。圆度公差的标注如图4-15b所示。2 2圆度误差的测量圆度误差的测量圆度误差的测量方法有三种，分别介绍如下：（1 1）回转轴法）回转轴法（如图（如图4-164-16所示）所示）（2 2）两点法）两点法（如图（如图4-174-17所示）所示）（3 3）三点法）三点法 （如图（如图4-184-18所示）所示） （a） （b） 图4-15 圆度公差（a） （b） （c） （d） （e）1圆度仪回转轴；2传感器；3测量头；4被测零件；5转

9、盘；6放大器；7记录笔 图4-16 回转轴法测量圆度误差 （a）测量方法 （b）误差 图4-17 两点法测量圆度误差 （a）测量方法 （b）误差 图4-18 三点法测量圆度误差4.2.4 4.2.4 圆柱度公差及误差测量圆柱度公差及误差测量 圆柱度公差是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。它控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差，如圆度、素线直线度、轴线直线度等。因此，圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。1 1圆柱度公差圆柱度公差 圆柱度公差带为半径等于公差值t的两同轴圆柱面所限定的区域，如图4-19a所示。圆柱度公差的标注如图4-19b所示。 （a） （b） 图4-19 圆柱度

10、公差2 2圆柱度误差的测量圆柱度误差的测量 目前在生产上测量圆柱度误差，像测量圆度误差一样，多用测量特征参数的近似方法，如两点法、三点法等。（1 1）两点法）两点法 如图4-20所示，两点法测量时，将被测零件放在平板上，并紧靠直角座。在被测零件回转一周过程中，测量一个横截面上的最大与最小读数。按上述方法测量若干个横截面，然后取各截面内所测得的所有读数中最大与最小读数差的一半作为该零件的圆柱度误差。两点法适用于测量外表面的偶数棱形状误差。图4-20 两点法测量圆柱度误差（2 2）三点法）三点法 如图4-21所示，三点法测量时，将被测零件放在平板上的V形块内（V形块的长度应大于被测零件的长度）。在

11、被测零件回转一周过程中，测量一个横截面上的最大与最小读数。按上述方法，连续测量若干个横截面，然后取各截面内所测得的所有读数中最大与最小读数差的一半作为该零件的圆柱度误差。 图4-21 三点法测量圆柱度误差 4.3 4.3 方向公差及误差测量方向公差及误差测量 方向公差是指被测要素对基准要素在方向上的允许变动量，包括平行度公差、垂直度公差和倾斜度公差等。4.3.1 4.3.1 平行度公差及误差测量平行度公差及误差测量 如图4-22所示为塑料注射模具标准垫块的平行度要求。1 1平行度公差平行度公差（1 1）面对基准线的平行度公差）面对基准线的平行度公差（如图（如图4-234-23所示）所示）（2

12、2）面对基准面的平行度公差）面对基准面的平行度公差（如图（如图4-244-24所示）所示） 图4-22 塑料注射模具标准垫块（a） （b） 图4-23 面对基准线的平行度公差 （a） （b） 图4-24 面对基准面的平行度公差2 2平行度误差的测量平行度误差的测量 测量平行度误差时，常用平板、心轴或V形块来模拟基准面或基准线，然后测量被测线、面上各点到基准的距离之差，以最大相对差作为平行度误差。（1 1）面对基准线的平行度误差）面对基准线的平行度误差（如图（如图4-254-25所示）所示）（2 2）面对基准面的平行度误差）面对基准面的平行度误差（如图（如图4-264-26所示）所示）3 3平行

13、度应用说明平行度应用说明 平行度公差带与基准平行。 当被测实际表面满足平行度要求时，若被测点偶然出现一个超差的凸点或凹点，其数值是否要作为平行度误差，应根据零件的使用要求来确定。图4-25 测量面对基准线的平行度误差 图4-26 测量面对基准面的平行度误差4.3.2 4.3.2 垂直度公差及误差测量垂直度公差及误差测量如图4-27所示为塑料注射模具标准模板的垂直度要求。1 1垂直度公差垂直度公差垂直度公差主要包括线对基准体系、线对基准线、线对基准面、面对基准线和面对基准面等几种情况。 （1 1）线对基准线的垂直度公差）线对基准线的垂直度公差（如图（如图4-284-28所示）所示）（2 2）面对

14、基准面的垂直度公差）面对基准面的垂直度公差（如图（如图4-294-29所示）所示） 图4-27 塑料注射模具标准模板 （a） （b） 图4-28 线对基准线的垂直度公差 （a） （b） 图4-29 面对基准面的垂直度公差2 2垂直度误差的测量垂直度误差的测量 垂直度误差常转换成平行度误差进行测量。如测量图4-28b所示零件的垂直度误差，可用图4-30所示的方法测量。3 3垂直度应用说明垂直度应用说明 垂直度公差带与基准垂直。 轴线对基准线的垂直度，如没有标注出给定长度，则可按被测孔的实际长度进行测量。 直接用直角尺测量平面对平面或轴线对平面的垂直度时，由于没有排除基准表面的形状误差，测得的误差

15、值受基准表面形状误差的影响。 过去曾有用测量轴向圆跳动的方法来测量平面对基准线的垂直度，这种方法不妥，在后面介绍跳动公差时将予以说明。 图4-30 测量线对基准线的垂直度误差4.3.3 4.3.3 倾斜度公差及误差测量倾斜度公差及误差测量 倾斜度公差是限制被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面或直线）在倾斜方向上变动量的一项指标，用于控制被测要素相对于基准要素的方向偏离于某一给定角度（090）的程度。1 1倾斜度公差倾斜度公差（如图（如图4-314-31所示）所示） 倾斜度公差主要包括线对基准线、线对基准面、面对基准线和面对基准面等几种情况。2 2倾斜度误差的测量倾斜度误差的测量（如图（如

16、图4-324-32所示）所示）3 3倾斜度应用说明倾斜度应用说明 （a） （b） 图4-31 面对基准面的倾斜度公差 图4-32 测量面对基准面的倾斜度误差4.3.4 4.3.4 方向公差小结方向公差小结 方向公差有以下两个特点： 公差带的方向固定（与基准平行、垂直或成一理论正确角度），但位置可以随被测实际要素变化，即位置浮动。 方向公差可以同时限制同一被测要素的方向误差和形状误差。例如，面对基准面的平行度公差可以限制被测平面的平面度误差。因此，当对某一被测要素给出方向公差后，通常不再对该要素给出形状公差；只有对该要素的形状有进一步要求时，才给出形状公差，而且形状公差值要小于方向公差值，如图4

17、-33所示。 图4-33 同一被测要素上的形状公差和方向公差的标注 4.4 4.4 位置公差及误差测量位置公差及误差测量 位置公差是指被测要素对基准要素在位置上的允许变动量，包括同轴度公差、同心度公差、对称度公差和位置度公差等。4.4.1 4.4.1 同轴度、同心度公差及误差测量同轴度、同心度公差及误差测量 如图4-34所示为冲压模具标准B型圆凸模的同轴度要求。1 1同轴度与同心度公差同轴度与同心度公差 同轴度公差带为直径等于公差值t的圆柱面所限定的区域，该圆柱面的轴线与基准轴线A重合，如图4-35a所示。同轴度公差的标注如图4-35b所示。 同心度公差带为直径等于公差值t的圆周所限定的区域，

18、该圆周的圆心与基准点A重合，如图4-36a所示。同心度公差的标注如图4-36b所示。2 2同轴度误差的测量同轴度误差的测量（如图（如图4-374-37所示）所示）3 3同轴度与同心度应用说明同轴度与同心度应用说明 图4-34 冲压模具标准B型圆凸模 图4-35 同轴度公差 （a） （b） 图4-36 同心度公差 图4-37 用两只指示器测量同轴度误差4.4.2 4.4.2 对称度公差及误差测量对称度公差及误差测量 对称度公差是限制理论上要求共面的被测要素（中心平面、中心线或轴线）偏离基准要素（中心平面、中心线或轴线）的一项指标。如图4-38所示为冲孔凸模不同刃口的对称度要求。1 1对称度公差对

19、称度公差 中心平面的对称度公差带为间距等于公差值t、对称于基准中心平面A的两平行平面所限定的区域，如图4-39a所示。对称度公差的标注如图4-39b所示。2 2对称度误差的测量对称度误差的测量 如图4-39b所示零件的对称度误差可用如图4-40的方法测量。3 3对称度应用说明对称度应用说明 对称度误差是在被测要素的全长上进行测量，取测得的最大值作为误差值。（a）正方形 （b）长方形 （c）长圆形 图4-38 冲孔凸模刃口 （a） （b） 图4-39 中心平面的对称度公差图4-40 测量中心平面的对称度误差4.4.3 4.4.3 位置度公差及误差测量位置度公差及误差测量 位置度公差是限制被测点、

20、线、面的实际位置对理想位置变动量的一项指标。1 1位置度公差位置度公差位置度公差可分为点、线、面的位置度公差。（1 1）点的位置度公差）点的位置度公差（如图（如图4-414-41所示）所示）（2 2）线的位置度公差）线的位置度公差 线的位置度公差用于限制线的位置度误差，如图4-42所示。孔间位置度要求控制各孔之间的距离，如图4-43所示。（3 3）面的位置度公差）面的位置度公差（如图（如图4-444-44所示）所示）2 2位置度误差的测量位置度误差的测量（如图（如图4-454-45，图，图4-464-46所示）所示）3 3位置度应用说明位置度应用说明4.4.4 4.4.4 位置公差小结位置公差

21、小结 （a） （b） 图4-41 点的位置度公差 （a） （b） 图4-42 孔轴线的位置度公差 （a） （b） 图4-43 孔间的位置度公差 （a） 标注 （b）公差带 图4-44 面的位置度公差 图4-45 用测量坐标值原则测量位置度误差 图4-46 用功能量规检验位置度误差 4.5 4.5 跳动公差及误差测量跳动公差及误差测量 跳动公差是针对特定的检测方式而给定的公差项目，它是指被测要素绕基准要素回转过程中所允许的最大跳动量。跳动公差可分为圆跳动公差和全跳动公差。4.5.1 4.5.1 圆跳动公差及误差测量圆跳动公差及误差测量 如图4-47所示为冲压模具中标准A型压入式模柄的圆跳动要求。

22、1 1圆跳动公差圆跳动公差 圆跳动公差可分为径向圆跳动公差、轴向圆跳动公差和斜向圆跳动公差。（1 1）径向圆跳动公差）径向圆跳动公差（如图（如图4-484-48所示）所示）（2）轴向圆跳动公差（如图4-49所示）（3 3）斜向圆跳动公差）斜向圆跳动公差（如图（如图4-504-50所示）所示） 图4-47 冲模A型压入式模柄 （a） 标注 （b）公差带 图4-48 径向圆跳动公差 （a） （b） 图4-49 轴向圆跳动公差 （a） （b） 图4-50 斜向圆跳动公差 2 2圆跳动误差的测量圆跳动误差的测量（1 1）径向圆跳动误差的测量）径向圆跳动误差的测量 如图4-51所示，基准轴线由V形架模拟

23、，被测零件支承在V形架上，并在轴向定位。（2 2）轴向圆跳动误差的测量）轴向圆跳动误差的测量 如图4-52所示，将被测件固定在V形块上，并在轴向上固定。在被测件回转一周过程中，指示器读数的最大差值即为单个测量圆柱面上的轴向圆跳动误差。（3 3）斜向圆跳动误差的测量）斜向圆跳动误差的测量 如图4-53所示，将被测件固定在导向套筒内，且在轴向固定。在被测件回转一周过程中，指示器读数的最大差值即为单个测量圆锥面上的斜向圆跳动误差。3 3圆跳动应用说明圆跳动应用说明（如图（如图4-544-54所示）所示） 图4-51 径向圆跳动误差的测量 图4-52 轴向圆跳动误差的测量 图4-53 斜向圆跳动误差的

24、测量 图4-54 标注测量范围的轴向圆跳动 4.5.2 4.5.2 全跳动公差及误差测量全跳动公差及误差测量 全跳动公差是限制被测实际要素整个表面相对于理想要素变动量的指标，它可综合控制整个表面的几何误差。1 1全跳动公差全跳动公差 全跳动公差可分为径向全跳动公差和轴向全跳动公差。 （1 1）径向全跳动公差）径向全跳动公差 （如图（如图4-554-55所示）所示） （2 2）轴向全跳动公差）轴向全跳动公差（如图（如图4-564-56所示）所示）2 2全跳动误差的测量全跳动误差的测量 （1 1）径向全跳动误差的测量）径向全跳动误差的测量 径向全跳动误差的测量如图4-57所示。 （2 2）轴向全跳动误差的测量）轴向全跳动误差的测量 轴向全跳动误差的测量如图4-58所示。3 3全跳动应用说明全跳动应用说明 （a） （b） 图4-