精密加工控制与检测教案

1、精密加工控制与检测教案2014 201 5 学年第一 学期课程类型： A 授课班级： 数控技术，数控设备 授课教师： 浦吕春 2014年 9 月 4 日授 课题 目测量技术的基本知识学 时2教学目的与要求1、 基本术语及检测概念2、 长度基准与量值传递3、 测量方法分类4、 计量器具的基本度量指标5、 测量误差6、量块的选用教学难点与重点1、计量器具的基本度量指标2、量块的选用教学方法与手段多媒体教学教学基本内容回顾旧知识引入新知识（3分钟） 上个学期我们学习了公差与技术测量掌握了零件的互换性及形位公差，加工质量：加工精度和表面质量，加工精度：尺寸，形状，位置，表面质量：表面几何形状特征，表面

2、物理力学状态。 那么加工质量是否合格是通过检测来判断的，我们这节课来学习检测的基本知识。检测的概念1、.什么是检测？ 检测是通过测量手段对零件几何量是否符合技术要求进行判断的过程。检测结果只有合格和不合格两种，无须得出具体的量。在零件加工后，需要对加工误差进行检测，以判断加工的合格性。2、什么是测量? 测量是指为了确定被测对象的量值所进行的全部操作。测量的实质是将被测几何量与作为计量单位的标准量进行比较，从而确定被测几何量是计量单位的倍数的过程。一个完整的测量过程应包括测量对象、计量单位、测量方法和测量精度四个方面。测量的基本要素如图所示。图1-1测量的基本要素3、量块量块又叫块规，是无刻度的

3、截面为矩形的端面量具。它是机器制造业中控制尺寸的最基本的量具，量块上有两个平面度精度高并相互平行的测量面，其表面光滑平整，两个测量面之间有精确的尺寸，另外还有四个测量面。 图2 量块 每块量块只有一个工作尺寸。利用量块的可粘合性，就可组成各种不同尺寸的量块组，大大扩大了量块的应用。但为了减少误差，希望组成量块组的块数不超过45块。    为了使量块组的块数为最小值，在组合时就要根据一定的原则来选取块规尺寸，即首先选择能去除最小位数的尺寸的量块。例：若要组成87.545mm的量块组，其量块尺寸的选择方法如下：    量块组的尺寸

4、0;           87.545mm    选用的第一块量块尺寸    1.005mm    剩下的尺寸              86.54mm    选用的第二块量块尺寸    1.04mm 

5、0;  剩下的尺寸               85.5mm        选用的第三块量块尺寸    5.5mm    剩下的即为第四块尺寸    80mm成套量块的编组4、量块的使用注意事项： 1、使用前，先在汽油中洗去防锈油，再用清洁的麂皮或软绸擦干净。不要用棉纱头去擦量块的工作面，以免损伤量块的测量面

6、。    2、清洗后的量块，不要直接用手去拿，应当用软绸衬起来拿。若必须用手拿量块时，应当把手洗干净，并且要拿在量块的非工作面上。    3、把量块放在工作台上时，应使量块的非工作面与台面接触。不要把量块放在蓝图上，因为蓝图表面有残留化学物，会使量块生锈。    4、不要使量块的工作面与非工作面进行推合，以免擦伤测量面。5、量块使用后，应及时在汽油中清洗干净，用软绸揩干后，涂上防锈油，放在专用的盒子里。若经常需要使用，可在洗净后不涂防锈油，放在干燥缸内保存。绝对不允许将量块长时间的粘合在一起，以免由于金属

7、粘结而引起不必要损伤。（2个课时）5、测量方法分类按获得结果的方式分类：1） 直接测量：直接从计量器具获得被测量的量值2） 间接测量：首先测量与被测量 之间有一定的函数关系的其他几何量，然后按函数关系计算，求的被测量的量值。按测得值是否是被测量的整个量值分类1） 绝对测量：计量器具直接显示被测量量值结果 例：游标卡尺对轴或孔的直径测量2） 相对测量：计量器具显示的结果是被测量相对于标准量的偏差值 例：比较仪上测量轴颈时，先用量块调整仪器零位，然后测量被测轴颈，所得的示值就是被测轴颈相对于量块尺寸的偏差值。 3.定义测量法：根据量的定义来确定该量的测量方法。4.静态测量方法：确定可以认为不随时间

8、变化的量值的测量方法。5.动态测量方法：确定随时间变化量值的瞬间量值的测定方法。6.直接比较测量法：将被测量直接与已知其值的同种量相比较的测量方法。8.接触测量：计量器具的测头与工件被测表面直接接触，并有机械作用的测量力的测量。9.非接触测量：计量器具的测头不与工件被测表面直接接触，且没有机械作用的测量力的测量。不会是工件或计量器具变形。10单项测量：工件上的每一参数分别进行测量11. 综合测量：同时测量工件上几个有关几何量，综合判断工件是否合格。12. 主动测量：加工过程中进行测量13. 被动测量：零件加工完毕后进行测量6、 计量器具分类计量器具按测量原理，结构特点及用途等 分为基准量具、量

9、规、通用计量器具、测量装置等四类。基准量具：量块，直角尺，量角器量规：螺纹量规、圆锥量规通用计量器具：游标卡尺，螺旋测微量仪测量装置：确定被测几何量量值所必须的计量器具和辅助设备的总体。7、 测量误差 测量误差产生原因：1、 仪器误差：任何仪器都有一定的精度，但会有一些剩余误差。2、 人为误差：由于人的感官的鉴别能力的局限性，在瞄准读数方面都会产生误差。3、 外界条件影响：如温度、湿度、风力、日照、气压、大气折光等因素，必然会造成误差。测量误差分类： 系统误差：在相同的观测条件下，对某量进行了n次观测，如果误差出现的大小和符号均相同或按一定的规律变化，这种误差称为系统误差。系统误差一般具有累积

10、性。随机误差：在相同的观测条件下，对某量进行了n次观测，如果误差出现的大小和符号均无规律。例：用经纬仪测角时的照准误差，钢尺量距时的读数误差等，都属于偶然误差 粗大误差：由主观原因造成，在一定的测量条件下，超出规定条件下预期的误差称为粗大误差，一般地，给定一个显著性的水平，按一定条件分布确定一个临界值，凡是超出临界值范围的值，就是粗大误差，它又叫做粗误差或寄生误差。 产生粗大误差的主要原因如下： 客观原因：电压突变、机械冲击、外界震动、电磁（静电）干扰、仪器故障等引起了测试仪器的测量值异常或被测物品的位置相对移动，从而产生了粗大误差； 主观原因：使用了有缺陷的量具；操作时疏忽大意；读数、记录、

11、计算的错误等。另外，环境条件的反常突变因素也是产生这些误差的原因。粗大误差不具有抵偿性，它存在于一切科学实验中，不能被彻底消除，只能在一定程度上减弱。它是异常值，严重歪曲了实际情况，所以在处理数据时应将其剔除，否则将对标准差、平均差产生严重的影响 作业、讨论、辅导答疑1、 从83块一套的量块中，同时组合出下列尺寸：29.875,48.98课后小结参考资料接卸零件的检测 孙建英授 课题 目光滑工件尺寸的检测学 时2教学目的与要求1、 了解尺寸检测的常用方法2、 掌握计量器具的选择原则教学难点与重点掌握计量器具的选择原则教学方法与手段多媒体教学教学基本内容回顾上节课内容：测量方法的分类，误差来源及

12、误差分类这节课我们将学习尺寸检测的计量器具及选用原则。在各种几何量的测量中，尺寸检测是最基本的。由于被测零件的形状、大小、精度要求和使用场合的不同，采用的计量器具也不同。对于单件或小批量生产的零件，常采用通用计量器具来检测；对于大批量生产的零件，为提高检测效率，多采用量规来检验。量规特点是什么？计量器具有哪些？1、量规 量规有通规和止规，应成对使用，如图4-2所示。通规用来模拟最大实体边界，检验孔或轴的实际尺寸是否超越该理想边界，止规用来模拟最小实体边界，用来检验孔或轴是否超越该理想边界。提示：用光滑极限量规检验零件时，当通规通过被检轴或孔，同时止规不能通过被检轴或孔，则被检轴或孔合格。图2

13、光滑极限量规 按量规用途可分为：（1）工作量规指在加工工件的过程中用于检验工件的量规，由操作者使用。（2）验收量规指验收者(检验员或购买机械产品的客户代表)用以验收工件的量规。（3）校对量规专门用于校对轴工件用的工作量规卡规或环规的量规。因为，卡规和环规的工作尺寸属于孔尺寸，由于尺寸精度高，难以用一般计量器具测量，故标准规定了校对量规。2、计量器具：游标类量具，螺旋测微类量具3、比较仪测量：机械量仪，光学量仪，电动量仪等4、坐标测量：工具显微镜，三坐标测量机等（图）5、 验收极限与安全裕度 误收：废品判断为合格品 误废：接近公差界限的合格品误判为废品 为了保证足够的测量精度，实现零件的互换性，

14、必须按国家标准GB/T31771997光滑工件尺寸的检验规定的验收原则及要求验收工件，并正确的、合理地选择计量器具。国家标准通过安全裕度来防止因测量不确定度的影响而造成工件“误收”和“误废”，即设置验收极限，以执行标准规定的“验收原则”。1验收原则所用验收方法应只接收位于规定的极限尺寸之内的工件。即允许有误废而不允许有误收。2安全裕度(A)测量不确定度的允许值。它由被测工件的尺寸公差值确定，一般取工件尺寸公差值的10%左右，其数值如表4-2所示。3验收极限检验工件尺寸时判断合格与否的尺寸界限。验收极限的确定有两种方法，如表2所示。表2光滑工件尺寸的验收极限方法验收极限说明适用的场合方法1上验收

15、极限=最大极限尺寸-安全裕度A下验收极限=最小极限尺寸+安全裕度A由于验收极限向工件的公差之内移动，为了保证验收时合格，在生产时工件不能按原有的极限尺寸加工，应按由验收极限所确定的范围生产，这个范围称为“生产公差”，如图4-1所示。（1）符合包容要求、公差等级高的尺寸验收。（2）呈偏态分布的实际尺寸的验收，对“实际尺寸偏向边”的验收极限采用内缩一个安全裕度作为验收极限；（3）符合包容要求且工艺能力指数 1的尺寸验收。方法2上验收极限=最大极限尺寸下验收极限=最小极限尺寸安全裕度A值等于零。（1）工艺能力指数1的尺寸验收；（2）符合包容要求的尺寸验收。其最小实体尺寸一边的验收极限采用不内缩方式。

16、（3）非配合尺寸和一般的尺寸验收。（4）呈偏态分布的实际尺寸验收。对“实际尺寸非偏向边”的验收极限采用不内缩方式。6、 计量器具的选择原则计量器具的不确定度是产生“误收”、”误废“的主要因素， 国家标准(GB/T 31771997)规定按照计量器具的不确定度允许值u1选择计量器具，以保证测量结果的可靠性。在选择计量器具时，所选择的计量器具的不确定度应小于或等于计量器具不确定度的允许值u1。u1值大小分为、档，一般情况下，优先选用档，其次为档、档。计量器具的不确定度（表1-18）应小于或等于计量器具不确定度的允许值u1。常用的游标卡尺、千分尺、比较仪和指示表的不确定度见表1-16,表1-17。（

17、P37）作业、讨论、辅导答疑1、被检验工件为，是确定验收极限，并选择适当的计量器具？答：此工件遵守包容要求，故应按方法1确定验收极限由表4-2查得安全裕度A=1.6查表1-1、1-2和1-3知，es=0.025,ei=0.009计算可得：上验收极限=45mm+0.025mm-0.0016mm=45.0234mm下验收极限=45mm-0.009mm+0.0016mm=45.0106mm由表4-2查得测量器具不确定度的允许值u1=1.4由表4-4查得分度值为0.001的比较仪不确定度为0.0011mm，小于0.0014mm，所以能满足要求。课后小结参考资料机械零件的检测 孙建英授 课题 目卡规、塞

18、规的设计学 时2教学目的与要求卡规、塞规的使用与注意事项教学难点与重点卡规、塞规的注意事项教学方法与手段多媒体教学教学基本内容回顾上节课内容：极限与安全裕度，计量器具选择原则这节课我们用实例来说明，学习卡规塞规的使用方法。工作量规设计的主要内容有：1量规结构形式的选择量规的结构形式可根据实际需要，选用适当的结构。常用结构形式如图4-5和图4-6所示，具体尺寸参见GB/T63221986光滑极限量规型式和尺寸。图4-5 常用轴用卡规的结构形式a） 环规 b）双头卡规 c）单头双极限卡规图4-6常用孔用塞规的结构形式A）锥柄圆柱塞规 b）单头非全形塞规 c）片形塞规 d）球端杆规2量规工作尺寸的计

19、算 从国家标准公差与配合中查出孔与轴的尺寸极限偏差； 由表4-6查出量规制造公差T和位置要素Z值。按工作量规制造公差T，确定工作量规的形状公差和校对量规的制造公差； 计算各种量规的工作尺寸或极限偏差。3量规的技术要求量规测量面的材料，可用渗碳钢、碳素工具钢、合金结构钢和合金工具钢等耐磨材料。测量规测量面的硬度，取决于被检验零件的基本尺寸、公差等级和粗糙度以及量规的制造工艺水平。量规的形位公差应控制在尺寸公差带内，形位公差值不大于尺寸公差的50%，考虑到制造和测量的困难，当量规的尺寸公差小于或等于0.002mm时，其形位公差仍取0.001mm。量规表面粗糙度值的大小，随上述因素和量规结构型式的变

20、化而异，一般不低于光滑极限量规国标推荐的表面粗糙度数值。参数Ra按4选取。表4 量规测量面的表面粗糙度参数Ra值工作量规工件基本尺寸/mm120120315315500Ra/mIT6级孔用量规0.0250.050.1IT6至IT9级轴用量规IT7至IT9级孔用量规0.050.10.2IT10至IT12级孔、轴用量规0.10.20.4IT13至IT16级孔、轴用量规0.20.40.4作业、讨论、辅导答疑1、检验如图2-15所示的减速器输出轴外径（大批量生产），设计工作量规。解：Ø 选择量规的结构形式：单头双极限圆形片状卡规Ø 量规工作尺寸的计算：由表4-2查出卡规的制造公差T

21、=2.4，位置公差Z=2.8,公差带如图4-7所示。止规通规2.83.42.8dM=60dL=59.981量规公差带图卡规通端：上偏差=下偏差=所以，通端尺寸为mm，也可按工艺尺寸标注为mm。卡规止端：上偏差=下偏差=所以，通端尺寸为mm, 也可按工艺尺寸标注为mm。量规的技术要求：1量规应稳定处理；2测量面不应有任何缺陷；3硬度5865HRC；4. 形状误差为尺寸误差的1/2。5. 由表4-7查得测量面表面粗糙度参数Ra值为0.05。课后小结参考资料机械零件的检测 孙建英授 课题 目检测用具的使用常识（一）学 时2教学目的与要求1、 了解常用辅助量具有哪些2、 常用计量器具的基本结构及使用方

22、法3、 高度游标卡尺的读数及注意事项教学难点与重点4、 高度游标卡尺的读数及注意事项教学方法与手段多媒体教学基本内容回忆旧知识：我们前面已经学会了使用游标卡尺等量具，还有？（30秒）我们实训室还有那些量具？他们是怎么使用的？1、 常用辅助量具平板、V形架、垫铁、心轴、顶尖平板、方箱和直角座A 平板：机械测量中最常用的基准定位器具，也称平台。平板使用方法和注意事项：1）0、1和2级平板一般用作测量的基准面，3级用于划线2） 平板一般用三个支点来调整水平3） 长时间不用表面要涂防锈油4） 避免局部使用频繁5） 使用时，禁止尖角先触到平板6） 平板使用一段时间后要检查器精度是否符合应有等级2、 常用

23、剂量器具 直角尺：是一种专业量具，简称为角尺，在有些场合还被称为靠尺，按材质它可分为铸铁直角尺、镁铝直角尺和花岗石直角尺，它用于检测工件的垂直度及工件相对位置的垂直度，有时也用于划线。适用于机床、机械设备及零部件的垂直度检验，安装加工定位，划线等是机械行业中的重要测量工具，它的特点是精度高，稳定性好，便于维修。平尺：平行平尺是具有精确平面的尺形量规（见图）。铸铁平尺 铸铁平尺平尺用于以着色法、指示表法检验平板、长导轨等的平面度，也常用于以光隙法检验工件棱边的直线度。平尺一般用优质铸铁制造，矩形平尺也有用轴承钢或花岗石制造的。塞尺：由一组具有不同厚度级差的薄钢片组成的量规（见图）。塞尺用于测量间

24、隙尺寸。在检验被测尺寸是否合格时，可以用通此法判断，也可由检验者根据塞尺与被测表面配合的松紧程度来判断。塞尺一般用不锈钢制造，最薄的为0.02毫米，最厚的为3毫米。自0.020.1毫米间，各钢片厚度级差为0.01毫米；自0.11毫米间，各钢片的厚度级差一般为0.05毫米；自1毫米以上，钢片的厚度级差为1毫米。除了公制以外，也有英制的塞尺。高度游标尺：度游标卡尺是生产系统，特别是机械制造工业中普遍使用的测量工具，它是保证量值准确一致和产品质量的重要手段之一，现在有的工厂企业工人不合理使用此量具，因此这对提高产品质量和降低生产成本有着重要作用，高度游标卡尺在通用量具中属于游标类量具，可用于直接测量

25、和比较测量。高度游标卡尺的游标读数值有0.02mm、0.05mm 两种，测量范围有( 0200) 、(0300) 、(0500) 、(01000) 和(02000) mm 等，根据使用工件进行选用不同规格的高度游标卡尺。（1）高度游标卡尺读数原理（与游标卡尺一致） 高度游标卡尺读数部分由尺身与游标组成。原理是利用尺身刻线间距与游标刻线间距之差来进行小数读数， 例:通常在主尺上刻有间距为1mm的刻线，游标刻线间距为0.98mm，游标上刻线数是50个， 它们均匀分布于主尺49mm范围内，则尺身与游标的间距为0.98mm，根据这个原理，使之成为读数值为0.02mm。游标沿着尺身移动，即可使尺身有游标

26、上某一刻线对准，能得出被测长度尺寸的毫米整数和小数部分。（2）高度尺零位正确性检定法(1) 在平板上涂以一层薄红丹粉，将高度尺放在平板上，使底座工作面与平板面贴合，然后轻轻往复回转高度尺底座工作面，调节微动螺母，使划线爪擦去红丹粉。这时，观察高度尺的尺身零刻线与游标零刻线是否对准。检定用的平板应选用一级或一级以上精度，否则将影响检定精度。(2) 把一级样板直尺安放在平板上使千分表对准零位，如图3 所示，然后将高度尺的划线爪工作面代替样板直尺的安装位置。如图4 所示，用微动螺母调整划线爪工作面直至对准千分表零位。这时观察高度尺的尺身零刻线与游标零刻线是否对准。高度尺使用方法及注意事项：1、 读刻

27、度时，刻度高度和眼睛要保持水平线。 2、 划线器和夹子之间不能有松动。 3、移动时不能握住主轴部。 4、底座基准面或划线器爪部有伤痕时，立即进行补修，但必须要委托补修专门店。（严禁外行人补修） 5、计数器有异常时，须停止使用，并进行补修。作业、讨论、辅导答疑课后小结参考资料机械零件的检测 孙建英授 课题 目检测用具的使用常识（二）学 时2教学目的与要求1. 百分表的使用2. 水平仪及圆度仪及圆柱仪教学难点与重点百分表使用注意事项教学方法与手段多媒体教学基本内容这节课我们讲解百分表，水平仪，圆度仪及圆柱仪的使用一百分表： 1.结构：2.百分表使用方法：（1

28、）百分表的读数  带有测头的测量杆，对刻度圆盘进行平行直线运动，并把直线运动转变为回转运动传送到长针上，此长针会把测杆的运动量显示到圆型表盘上。  长针的一回转等于测杆的1mm，长指针可以读到0.01mm。刻度盘上的转数指针，以长针的一回旋（1mm）为一个刻度A、盘式指示器的指针随量轴的移动而改变， 因此测定只需读指针所指的刻度，右图为测量段的高 度例图，首先将测头端子接触到下段，把指针调到“0” 位置，然后把测头调到上段，读指针所指示的刻度即可。 B、一个刻度是0.01mm,若长针指到10,台阶高差 是0.1mm

29、 C、量物若是4mm或5mm,长针会不断地回转 时,最好看短针所指的刻度，然后加上长指针所指的刻度。  （2）百分表的使用方法 A、测量面和测杆要垂直。 B、使用规定的支架。 C、测头要轻轻地接触测量物或方块规。 D、测量圆柱形产品时，测杆轴线与产品直径方向一致 二杠杆百分表 1. 结构： 2.杠杆百分表的读数及使用方法 A、 杠杆百分表的分度值为0.01mm，测量范围不大于1mm，它的表盘是对称刻度的。B、  测量面和测头，使用时须在水平状态，在特殊情况下，也应该在258以下。C、  

30、;使用前，应检查球形测头，如果球形测头已被磨出平面，不应再继续使用。 D、杠杆百分表测杆能在正反方向上进行工作。根据测量方向的要求，应把换向器30搬到需要的位置上。 E、搬运测杆，可使测杆相对杠杆百分表壳体转动一个角度。根据测量需要，应搬运测杆，使测量杆的轴线与被测零件尺寸变化方向垂直。三水平仪水平仪是利用液体中的气泡想高处移动的原理，指示平面高度差值的一种常用量仪。 框式水平仪 条室水平仪 合像水平仪4、 圆度仪与圆柱仪圆度仪：是利用回转轴法测量圆度的长度测量工具。圆度仪是一种利用回转轴法测量工件圆度误差的测量工具。圆度仪分为传感器回转式和工作台回转式两种型式。测量时，被

31、测件与精密轴系同心安装，精密轴系带着电感式长度传感器或工作台作精确的圆周运动。由仪器的传感器、放大器、滤波器、输出装置组成。若仪器配有计算机，则计算机也包括在此系统内。圆柱仪：圆度圆柱度测量仪是以精密气浮主轴和高精度立柱导轨为基准，采用计算机测量系统的转台式圆柱度仪，主要用于圆环、圆柱等回转体工件的的圆度、圆柱度、波纹度、同轴度、同心度、垂直度、平行度、直线度等参数的测量，可广泛应用于汽车零件、轴承、机床、油泵油嘴、航空航天等精密机械制造企业和大专院校、科研院所、计量机构等。仪器主要由高精度气浮主轴、精密调平调心工作台、高精度花岗岩立柱、花岗岩台面、高精度电感测头、精密旋转编码器、驱动控制电箱

32、、高精度测量电箱、空气过滤干燥系统以及基于windows XP的专用测量分析软件组成。作业、讨论、辅导答疑课后小结参考资料机械零件的检测 孙建英授 课题 目三坐标测量机简介学 时2教学目的与要求1、 三坐标测量机的原理2、 三坐标测量机的类型3、 三坐标测量机的组成教学难点与重点三坐标测量机特点教学方法与手段多媒体教学基本内容 同学们，在你们实训过程中，是怎样保证零件的加工质量的？(一分钟) 有同学说到工艺，也有的说检测，他们对零件加工质量都起到关键作用，要切实保障零件的加工质量，必须有相应的检测手段检，随着科学技术的发展要求测量系统有更高的精度，近年来，人们研制出许多高精度的检测仪器以满足各

33、种需求。 例如：用直线光栅测量直线位移时，测量范围可达二三十米，而分辨率可达到微米级；人们已经研制出测量低至几个帕的微压力和高达几千兆帕高压的；力传感器；开发了能够测出极微弱磁场的磁敏传感器等。我们今天来介绍现在的企业都广泛使用的测量仪-三坐标测量仪。1.三坐标测量仪 三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内，能够表现几何形状、长度及圆周分度等测量能力的仪器，又称为三坐标测量机或三坐标量床。三坐标测量仪又可定义“一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传递讯号，三个轴的位移测量系统（如光栅尺）经数据处理器或计算机等计算出工件的各点（x，y，z

34、）及各项功能测量的仪器”。三坐标测量仪的测量功能应包括尺寸精度、定位精度、几何精度及轮廓精度等。 为什么三坐标被广泛使用？它有哪些优点？ 答：三坐标测量机 的优点如下：A、 探测头可以在空间沿X、Y、Z三个轴向移动，其们置以直角标或极坐标表示。 B、工件立方体的五个面皆可测量，无需变换工件位置，若加装适当夹具及特殊测头，第六面亦可测量。 C、三坐标测量机的操作和测量工作，不需要特殊的技术即可胜任 D、可以在任何的位置，设定工作坐标系原点，并且以间接主算法计算出测量结果，增加测量的功能与使用弹性。 E、以电脑数据处理机，快速准确的计算出测量值，配合教导程式使坐标测量机的测理工作自动化。 F、取代

35、传统测量方式，提高检验准确度，并且对于高精度产品，可以百分之百检验。 G、复杂的工件与测量困难度高的工件，皆可以作精确的测量。 H、大幅减小检验时间、检验费用、检验人力，增加测量效率。2.三坐标测量机的类型 按结构分为桥式，臂式，立柱式，龙门式，卧堂式等类型。 运动形式分：桥式三坐标测量机又可以分为移动桥式和固定桥式 按测量原理不同可分为机械接触式坐标测量机，激光坐标测量机，光学坐标测量机。3. 三坐标测量机的组成 三坐标测量机可分为主机、测头、电气系统三大部分 。 主机结构分为： 框架，标尺系统，导轨，机械运动装置，平衡部件，转台与附件等。 三维测头即是三维测量的传感器，它可在三个方向上感受

36、瞄准信号和微小位移，以实现瞄准与测微两种功能。测量的测头主要有硬测头、电气测头、光学测头等，此外还有测头回转体等附件。测头有接触式和非接触式之分。按输出的信号分，有用于发信号的触发式测头和用于扫描的瞄准式测头、测微式测头。 电气控制系统是测量机的电气控制部分。它具有单轴与多轴联动控制、外围设备控制、通信控制和保护与逻辑控制等。 4.三次元测量机的使用原理及操作 三次元测量机的定义： 三次元测量机是一种具有可作三个方向移动的探测器，可在三个相互垂直的导轨上移动，此探测器以接触或非接触等方式传送讯号，三个轴之位移量测系统（如光学尺）经数据处理器或计算机等计算出工件的各点坐标（x,y,z）及各项功能

37、量测的仪器。 三次元测量机的工作原理是利用光栅绕射所制成的量测系统俗称光学尺，其光源经过瞄准透镜而投射到游动刻度尺和主刻度尺，藉其光波产生Moire 条纹明暗讯号之原理，由光电管接收其信号，经放大及修正后即可显示出来，其系统及输出信号情形。 三次元操作： 1、量测前准备： （a）检查空气轴承压力是否足够 （b）安装工件 2、测头选择及安装： （a）将适当之测头装于Z 轴承接器 （b）检视Z 轴是否会自动滑落（否则应调整红色压力平衡调整阀） （c）锁定各轴之适当位臵 3、量测操作： （a）开启处理机电源 （b）启开打印机开关 （c）参考操作手册，选择所需功能之指令 （d）进行量测，并读出量测值

38、4、完成后注意事项： （a）Z 轴移至原来位臵后，锁定 （b）X,Y 轴各移至中央，锁定 （c）关电源及压力阀 （d）取下测头 （e）并作适当的保养 作业、讨论、辅导答疑1. 同学们下来收集三坐标测量机对温度的要求？2. 什么时候用触发式测头？课后小结参考资料机械零件的检测 孙建英授 课题 目几何误差的检测（一）学 时2教学目的与要求1、 了解检测原则2、 掌握形状位置误差的评定3、 基准的建立及体现教学难点与重点掌握形状位置误差的评定教学方法与手段多媒体教学教学基本内容 上学期我们学了行位误差：形位误差的项目很多，为了能准确合理地选择检测方案，我们来学习几何误差的检测。（1） 检测原则1.

39、与理想要素比较原则，2、测量坐标值原则，3、测量特征参数原则4、测量跳动原则，5、控制实效边界原则（2） 形状误差的评定 在被测提取要素与拟合要素作比较以确定其变动量时，由于拟合要素所处位置的不同，得到的被测提取要素的最大变动量也会不同。因此，评定实际要素的形状误差时，拟合要素相对于被测提取要素的位置，必须有一个统一的评定准则，这个准则就是最小条件。 对于组成要素（线、面轮廓度除外），最小条件就是被测提取要素对其拟合要素的最大变动量为最小，如图中，h1 、h2 、h3 是对应于拟合要素处于不同位置得到的最大变动量，且h1h2h3 ，若h1为最小值，则拟合要素在A1 B1 处符合最小条件。 (1

40、) 最小条件。 对于导出要素（如轴线，中心平面等），最小条件就是拟合要素应穿过提取导出要素，并使提取导出要素对拟合要素的最大变动量为最小，如图2.22所示。图中，拟合要素符合最小条件，其最大变动量f、f f 为最小。 （2）最小包容区域。 国标规定，在评定形状误差时，形状误差值用最小包容区域的宽度或直径表示。所谓最小包容区域，是指包容被测提取要素的拟合要素具有的最小宽度或最小直径的区域。用这个方法评定形状误差可最大限度地通过合格件。在一般生产中可用其他近似方法代替最小区域法，但仲裁时必须用最小区域法。（3） 位置误差的评定1. 定向误差的评定： 定向误差值用定向最小包容区域(简称定向最小区域)

41、的宽度或直径表示。 定向最小包容区域是按理想要素的方向来包容被测实际要素，且具有最小宽度f或直径f的包容区域。fS基准 被测实际要素2.定位误差评定：评定形状、定向和定位误差的最小包容区域的大小一般是有区别的。如图所示，其关系是：f形状< f定向< f定位 当零件上某要素同时有形状、定向和定位精度要求时，则设计中对该要素所给定的三种公差(T形状、T定向和T定位)应符合： T形状T定向T定位基准A被测实际要素FSfLh1P（4） 基准的建立既体现 由基准要素建立基准时，基准为该基准要素的拟合要素，拟合要素的位置应符合最小条件。测量时，基准和三基面体系也可采用近似方法来体现。最常用的体

42、现方法是“模拟法”，即用具有足够精确形状的表面来体现基准平面、基准轴线、基准点。如下图所示。 在具有测量时要注意，基准要素与模拟基准要素接触时，可能形成“稳定接触”或“非稳定接触”，如图所示。 当基准要素与模拟要素接触之间自然形成符合最小条件的相对位置关系即为稳定接触，否则为非稳定接触。测量时应进行调整，使尽可能达到符合最小条件的相对位置关系。2.常用基准体现方法：模拟法，直接法，分析法，目标法作业、讨论、辅导答疑课后小结参考资料机械零件的检测 孙建英授 课题 目常见几何误差的检测（二）学 时2教学目的与要求掌握直线度，平面度，轮廓度，平行度的检测方法教学难点与重点掌握直线度，平面度，轮廓度，

43、平行度的检测方法教学方法与手段多媒体教学教学基本内容1、 直线度误差检测方法（1） 指示器法（2） 光隙法（3） 钢丝法（4） 水平仪法（5） 光学仪器法（6） 综合量规法2. 平面度最小区域判别法由两平行平面包容提取表面时，所提取表面至少有三点或四点与两平行平面接触，有下列形式之一者表示被测提取要素已为最小区域所包容。1) 三角形准则：具有三个高点与一个低点(或相反)，低点的投影应落在三个高点连成的三角形内，如图所示。2)交叉准则：具有两个高点与两个低点，两高点连线和两低点连线在空间呈交叉状态，如图所示。3)直线准则：具有两个高点与一个低点(或相反)，低点的投影位于两高点的连线上，如图所示。

44、3. 圆度误差判别法由两同心圆包容被测提取轮廓时，所提取轮廓至少有四个实测点内外相间地在两个圆周上，此时被测提取要素已为最小区域所包容，如图所示。4. 圆度误差的检测 检测方法：两点法，三点法， (1)圆度仪法圆度仪的测量原理是利用点的回转形成的基准圆与被测实际圆轮廓相比较而评定其圆度误差值。(2)测坐标值法此方法是将被测零件放置在设定的直角坐标系或极坐标系中，测取被测零件横向截面轮廓上各点的坐标值，然后按要求，用相应的方法来评定圆度误差值。5. 轮廓度误差的检测（1） 仿形法，（2）轮廓样板法，（3）坐标法，（4）投影仪法6. 圆跳动误差的检测 测量端面圆跳动时，用指示表侧头平行于基准轴线并

45、垂直于被测端面，工件必须实行轴向定位，如所示，测量数据与测量径向圆跳动类似，取最大值。测量斜向圆跳动时，用指示表侧头与基准轴线成一斜角，侧头处于被测表面的法线方向，工件必须实行轴向定位，如所示，测量数据与测量径向圆跳动类似，取最大值。用顶尖测量圆跳动，特别适合于设计图样上指定以零件上两顶尖孔的公共轴线为基准轴线的场合，具有较高精度且不用额外的轴向定位装置。用形架法误差太大，也可将形架支承部位做成刃口形，如所示图被测件有顶尖孔，可用钢球加固定挡板定位图被测件轴端为平面，可用圆头销定位图被测件轴端为大孔，可用挡板定位作业、讨论、辅导答疑思考：1、 圆度与圆柱度的检测方法有哪些？2、 垂直度误差的检

46、测方法？课后小结参考资料机械零件的检测孙建英授 课题 目机械加工质量概述学 时2教学目的与要求 1、机械加工质量的概念 2、 机械加工精度与加工误差3、 尺寸精度、形状精度和位置精度之间的关系4、 机械加工精度的获得方法 教学难点与重点1、机械加工精度与加工误差2、尺寸精度、形状精度和位置精度之间的关系3、机械加工精度的获得方法 教学方法与手段多媒体教学教学基本内容 同学们好，这节课我们学习机械加工质量概述，我们知道机械产品的质量的关键因素是零件的质量。零件的质量是与机械加工过程密切相关，那么我们先来了解一下机械加工质量的定义1.机械加工质量的概念 零件加工质量通常包括两个方面:加工精度和表面质量。 加工精度：尺寸精度，形状精度，位置精度 表面质量：表面粗糙度，表面波度，表面物理力学状态图1-1 零件加工表面的粗糙度与波度1.2 机械加工质量的概念(续）