互换性与技术测量试验指导书2013要点

1、课程名称：互换性与技术测量实验授课专业：授课班级：周学时：总学时：10学分：任课教师：实验一、普通长度量器具的应用一、实验目的：1.熟悉千分尺、游标卡尺、光学比较仪的读数原理，了解其结构；2.熟悉光滑工件尺寸的检验标准（GB317J82）,掌握普通长度量器具的选择及其使用方法。二、实验内容：根据被测零件的极限尺寸要求，按GB317782,求出验收极限，用外径千分尺（即外径分厘卡）测出被测零件的实际尺寸，判断被测零件尺寸是否合格。用游标卡尺测量未注公差尺寸，根据极限尺寸判断被测零件尺寸是否合格。了解比较测量的方法，用光学比较仪测量塞规轴径。三、光滑工件尺寸的检验标准概述：工件公差是限制工件误差的

2、。为了保证工件的配合质量，还应考虑工件上可能存在的形状误差。为了尽可能地保证工件不超越最大极限尺寸和最小极限尺寸，验收极限是从规定的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别向工件公差内移动一个安全裕度（A）来确定，如图11所示。因此验收极限是对有配合要求工件进行验收的界限，为一规定的尺寸。T最小实体尺寸最小实体尺寸-一上验收极限! !一下蕤收极限一下蕤收极限、最大实怵尺寸最大实怵尺寸图图1一一工极限尺寸与晚收极限工极限尺寸与晚收极限最大实体尺最大实体尺寸寸臬娜3至4上验收极上验收极限限下验收振限下验收振限最小实体最小实体尺尺J内缩后的验收极限，是指最后工序加工合格的工件的验收极限。至于工序间的检验，在保

3、证验收符合标准规定的前提下，可以采用内缩或不内缩的检验极限，由各行各业或工厂单位具体确定。安全裕度A直接关系产品的质量和生产的经济性。如A值较大，易于保证工件的配合质量，同时也可选择较低精度的计量器具进行检验，但占用了较多的工件公差，留给工件的加工公差相应地小了，因而加工经济性较差；如A值较小，则要求选择更精确的计量器具，但使工件的加工公差相应地增大，因而生产的经济性又较好。因此，验收极限的确定，必须从技术和经济方面进行综合分析，要合理分配测量过程和加工过程占用工件公差的比例，以达到技术经济指标最佳的目的。采用内缩方案，按标准规定的安全裕度确定验收极限，既可控制误收率，保证产品质量，又考虑了工

4、件形状误差的影响，满足产品的配合要求。用千分尺来测量有配合要求工件的尺寸时，一般可用于检验IT7IT8级的轴类零件。对于无配合要求的工件，验收时应按其实际尺寸是否超出极限尺寸来判断它是否合格。根据当前地方国营及乡镇工厂采用千分尺测量工件配合尺寸较普遍的情况看，我们可以适当扩大A值以适应目前生产的需要。当所采用的计量器具不确定数值达不到标准规定的不确定度ui值时，在一定范围内，允许按采用的计量器具不确定度ui值，并按ui=0.9A,计算出相应的安全裕度A,再由工件的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别向公差带内移动一个计算所得A值， 定出验收极限。这样将减小工件的加工公差，造成了加工的困难。一般扩大A

5、值不超过工件公差的15私宜。例：工件为50f8(025),工件公差IT8=0.039mm,在缺乏比较仪的情况下，拟采用分度彳1为0.01mm的外径千分尺，问是否可行？解：因缺乏比较仪，故采用分度值为0.01mm的外径千分尺测量，用扩大A值来满足要求。从千分尺和游标卡尺的不确定度表中查得分度值0.01外径千分尺的不确定度为0.004mm。a.确定安全裕度A：A=ui70.9=0.004/0.9=0.00440.004mmb.确定验收极限：上验收极限=50-0.0250.004=49.971mm下验收极限=50-0.064+0.004=49.940mm注：关于不确定度的说明。由于测量误差的存在而对

6、被测量值的不肯定程度，称为不确定度，即测得值对其真值可能偏离的一个区间为不确定度。计量器具不确定度u1可用标准偏差6的若干倍来表示，即u1=ko-k为置信系数，取k=1、2或3在多数情况下，选取k=2或3就足够了，为此，所乘系数必须加以说明。目前，我国千分尺的不确定度数值，直接来源于ISO1938建议草案，(81年9月伦敦会议通过)，其特点是强调保证零件的配合质量，使作用尺寸不超过最大实体尺寸。对于公差等级较高配合零件的测量，一般采用比较仪测量。采用比较仪测量工件的的尺寸，称比较测量法。由计量器具读数装置上得到的示值，仅为被测件相对于标准件的偏差值。见图12,轴径的大小由下式算得，即D=L+A

7、L式中L一标准件（量块）长度值AL一从比较仪上测得的偏差值比较测量法的主要优点是，由于测量时采用了标准件，故对于测量过程中因温度变化，测力压陷变形以及按装不正确等引起的测量误差可以得到补偿，其影响相对于绝对测量来说小得多，而且对测量条件的要求也不如绝对测量那么严格，故在成批、大量生产的工序检验中被广泛的采用。比较测量法的测量精度主要取决于标准件的精度。四.普通长度量器具测量方法：（一）游标尺游标尺是应用十分广泛的一种普通长度量器具，常用于精度要求不高的未注公差尺寸的长度测量中。游标尺的刻度有0.1、0.05及0.02毫米三种。游标尺的测量误差大致等于其刻度值。用游标量具测量零件进行读数时，应首

8、先根据游标零线所处位置读出主尺刻度的整数部分，其次应判断游标的第几根刻线与主尺刻线对准。游标刻线数乘以游标分度值，即可得到小数部分的读数。（二）外径千分尺：外径千分尺的测量范围有：025、2550、5075,螺杆的测量位置位移一般均为25毫米。首先用标准量块对零，看有没有存在系统误差。当两量砧即将与工件接触时，要用手转动千分尺棘轮套的端盖（再不要用手直接转动微分筒），这样将产生一定的测量力，并发出咯咯的响声，它表示量砧已接触好，这时才可进行读数。（三）卧式比较仪：（1）仪器简介：卧式光学比较仪是各有关工厂计量室，检定站或制造量具工具与精密零件车间所常用的光学计量仪器.A.本实验所用仪器光学计管

9、的主要数据如下：目镜放大倍数12倍光学杠杆的放大倍数30倍总放大倍数960倍标尺的分度值0.001标尺的示值范围士0.1测量压力20020克B.光学计管及光学计座：光学计管及光学计座是本仪器最重要的一个部件。光学计管装在光学计座的相应孔中,5并能用手柄固定之。光学计座可以在仪器基座床面的导轨上滑动，并能用手柄固定在任何位置。光学计管包含着全部光学机械杠杆的机构。目镜视场用照明装置直接照明。通过尾部小手轮的调节，便可迅速对零。在光学计管的端部，露出在外的测头是用以安装各种形式的测帽而用，测帽的拨动是藉拨叉来进行，拨叉是套在光学计管上，并能用螺钉固定之。C.尾管及尾管座：尾管是装在尾管座上的相应孔

10、中，并能用手柄固定之。尾管座可以在基座床面的导轨上移动，并能用手柄将其固定在任何位置。尾管的测头上，是用以安装各种形式的测帽而用。这样就造成了测量中的固定支点。(2)外尺寸测量的操作步骤：A.测帽的选择：测量平面物体时，要采用球面测帽；测量圆柱形物体时，则宜采用刃形测帽；当测量球形物体时，则宜采用平面测帽。B.标准件的安放及对零：在对试件进行测量之前，必须先用块规或者标准零件作为标准来对零。将标准件安放在工作台上并用压板将其固定以后，就可通过座子移动，使光学计管和尾管上的测帽与标准件的被测定面想相接触，并调节手轮，使标尺的像大致处于视场中央。标准件和试件的位置正确与否，是直接影响测定结果的因素

11、。可以利用万能工作台上各个可能的运动条件来寻找转折点，以确定标准件的正确位置。例如，标准件是具有两个平行平面的块规的操作程序如下：调节工作台的高度及前后位置使测帽大致与测定面中心接触，调节手柄使万能工作台倾摆，这样就可以看见标尺在视场中自左向右移动(或自右向左)，并在一个地方发生转折，用手柄将这个倾摆方位固定下来。最后使工作台绕其垂直轴线旋转并使其固定在标尺产生转折的地方.至此，该标准件已处于正确的位置了。需要指明的，一经对零以后，上述座子及手轮都不能作任何调节。C.测量：经过上述用标准件对零以后，就可以在万能工作台上卸下标准件而换上待测件。试件安放位置的正确性，同样必须满足上节所述的各项条件

12、，因此仍须利用万能工作台上各个可能的运动来分别寻找各个定位的转折点。最后一个方位转折点确定时，标尺定于指示线上的数字，即为待测件和标准件的相对差值。(3)内尺寸测量的操作步骤：A.内测勾的选用与安装：在内尺寸测量时，光学计管的测头上要装上一个平面测帽，并使其与活动测勾的相应球头接触。测勾选择原则是：尽可能采用大测勾，只有在内尺寸小于26.5毫米的不得已情况下采用小测勾。测勾安装的方向应该是大致垂直于万能工作台台面并且使固定测勾的凸出部分刚好能嵌入活动测勾上的凹入部分，并应检查其是否有相擦的现象。B.标准件的安装及对零：内尺寸测量时， 标准件可以是标准零件， 也可以是块规和块规所组成的内尺寸组合

13、体,与外尺寸测量时一样，在对零时，标准件的位置也要满足上节所述的各个条件。标准件固定在工作台上以后，调节座子使两个测勾靠拢，直至两测头之间距离已小于标准件的内尺寸后，便可调节万能工作台使标准件套入测勾，并大致处于居中位置。然后就再一次调节座子及手轮，以达到测头与标准件接触时，活动测勾上的活动指标与指标线大致符合，而且与此同时，在视场中的标尺零位应大致居中。接着就可利用万能工作台上的各个可能的运动来寻找转折点，以寻求标准件的正确位置，正确位置找到后，最后就可以调节手轮，将标尺调到零位。C.测量：对零以后，就可卸下标准件而换上待测试件。试件安放位置的正确性，同样必须满足上节所述各项条件，因此当试件

14、固定好后，仍须寻找试件在各个方位的转折点。最后一个转折点确定时，标尺定于指示线上的数字，即为待测件的示值试件和标准件的微差尺寸。五实验步骤：（一）游标尺：1.将所选定游标尺及被测工件擦洗干净。2.检查游标量具的正确性：首先使两量脚并拢，检查量脚之间是否因磨损而有间隙，再检查游标上的零线与主尺上的零线是否重合，如不重合应定出系统误差，决定修正量。3.按零件图要求测量未注公差的三个尺寸：46及166,每一被测尺寸都测量三次，取平均值作为测量结果。 按国标未注公差规定。对口JS16作出被测零件是否合格的结论。（二）外径千分尺：1.擦净所选用的量具及被测工件。2.校验零位，看是否存在系统误差。3. 用

15、 千 分 尺 测 量43f7,一。025）,-.0301 两个尺寸。L.50J0.049据GB3177-82,计算安全裕度A,确定验收极限。4.测量工件，注意测量位置的正确性，取三次测量值的平均值作为测量结果。5.用测量结果和验收极限作比较，得出合格与否的结论。(三)卧式比较仪测塞规轴径：1.选用刃形测帽，经调整固定于光学计管和尾管上。97、：，53f6首先应根2.按被测塞规的基本尺寸组合量块组。3.调整仪器零位。为了检查零位是否稳定，可按下拨叉，抬起测头，推出量块组；再推进量块组，放下测头，使零线影象与指示线再次重合。4.按图13,分别测量塞规上四个部位处的直径。测量时，将被测塞规压在工作台

16、上，移动工作台，使塞规在测头间慢慢通过，读出刻线象偏离指示线的最大值，即为被测塞规的实际偏差。六实验报告要求：1.采用千分尺测定较高精度尺寸的原理。2.计算出53f6J030:吸 643f7_0.0251 的安全裕度 A,确定验收极限。10.049J10.0503.通过具体计算IT6工件的安全裕度A,并分析2A所占尺寸公差的百分比，你将发现什么问题？，你应该采用什么仪器对IT6的工件进行检验。4.填写千分尺和游标卡尺的实验报告表格，作出合格与否的结论。5.填写测塞规轴径的表格。6.相对测量有什么优点？7.什么是分度值？什么是仪器不确定度？8.测量范围和卧式比较仪标尺的示值范围有何不同？9.本人

17、心得体会。附：实验报告表格实验11千分尺和游标卡尺测零件尺寸名称分度值(mm)测量范围(mm)仪器不确定度(mm)千分尺游标尺零件名称部位图样上绘出的极限尺寸(mm)验收极限尺寸(mm)取大最小取大最小1.M0f72.3f63.切9JS164.t46JS16785.如66JS16测量数据实际尺寸(mm)测量部位1.|40f72.453f63.e79JS164.枫6JS165.W166JS16凑 L 次第二次第三次平均值对比尺寸和验收极限尺寸比较和极限尺寸比较合格性结论实验12卧式比较仪测塞规轴径仪器名称分度值(mm)不值范围(mm)仪器不确定度(mm)测量数据测量部位I-I(a)I-I(b)n

18、-n(a)(n-nb)平均值=实验二、位置误差测量实验21箱体位置误差测量一、目的与要求1、学会用普通计量器具和检验工具测量箱体位置误差的方法；2、理解各项位置公差的实际含义。二、测量原理位置误差由被测实际要素对基准的变动量评定。在箱体上一般是用平面和孔面作基准。测量箱体位置误差的原理是以平板或心轴来模拟基准，用检验工具和指示表来测量被测实际要素上各点对平板的平面或心轴的轴线之间的距离，按照各项位置公差要求来评定位置误差值。例如图31上被测箱体有七项位置公差（对箱体应标注哪些形位公差？要根据箱体的具体要求来定，这里是按实验需要假设的）。各项公差要求及相应误差的测量原理分述如下：图21被测箱体表

19、示孔430H6的轴线对箱体底平面B的平行度公差，在轴线长度100mM为t1mm在孔壁长度LmmJ,只有t1L/100mm.测量时用平板模拟基准平面B,用孔的上、下素线之对应轴心线代表孔的轴线。因孔较短，孔的轴线弯曲很小，可测孔的上、下壁到基准面B的高度，取孔壁两端的中心高度差作为平行度误差。?H力!.2、表示端面对孔430H6轴线的端面圆跳动不大于12mm以孔430H6的轴线A为基准。测量时，用心轴模拟基准轴线A,测量该端面上某一圆周上各点与垂直于基准轴线的平面之间的距离，以各点距离的最大差作为端面圆跳动误差。11103、IIl-l表示()80H8孑L壁对孔()30H6轴线的径向全跳动不大于1

20、3mm以孔430H6的轴线A作为基准。测量时，用心轴模拟基准轴线A,测量。80孔壁的圆柱面上各点到基准轴线的距离，以各点距离中的最大差作为径向全跳动误差。4、表示箱体两侧面对箱底底平面B的垂直度公差均为14mm用侧面和底面之间的角度与直角尺比较来确定垂直度误差。5、1J表示宽度为900.1mm的槽面之中心平面对箱体左、为15mm分别测量左槽面到左侧面和右槽面到右侧面的距离， 最大的数值，作为对称度误差。右两侧面的中心平面之对称度公差并取对应的两个距离之差中绝对值表示两个孔。30H7的实际轴线对其公共轴线的同轴度公差为(f)t6mm表示(f)t6是在两孔均处于最大实体状态下给定的。这项要求最适宜

21、用同轴度综合量规检验。7、表示四个孔。8的轴线之位置度公差为(f)t7mm以430H6的轴线A作为基准。表示17是在四个孔径和基准孔径均处于最大实体状态之下给定的。量规检验。三、测量用工具在一般生产车间，测量箱体位置误差常用的工具有：1、平板平板用于放置箱体及所用工具，模拟基准平面；2、心轴和轴套心轴和轴套插入被测孔内，模拟孔的轴线；3、量块量块用作长度基准，或垫高块；4、角度块和直角尺角度块和直角尺用作角度基准，测量倾斜度和垂直度；这项要求最适宜用位置度综合105、各种常用计量器具它们用于对位置误差的测量并读取数据，如杠杆百分表等;6、各种专用量规它们用于测量同轴度、位置度等；7、各种辅助工

22、具，如表架、千斤顶、定位块等。选择什么工具，按测量要求和具体情况而定。四、操作步骤（一）测量平行度如图32所示，将箱体2放在平板1上，使B面与平板接触；被测轴线由心轴模拟。图 32 平行度测量用千分表5测量距离为L2的a、b两点，测得读数分别为MaMh则平行度误差按下式计算：f=Li/L2Ma-Mb若f“WLi/100=ti,其中ti=0.025mm=2*m（二）测量端面圆跳动I1、如图33所示，将带有轴套的心轴3插入430H6内，使心轴右端顶针孔中的钢球6顶在角铁7上。2、调节表5,使测头与被测孔端面的最大直径处接触，并将表针预压半圈。3、将心轴向角铁推紧并回转一周，记取指示表上最大读数和最

23、小读数，取两读数差作为端面圆跳动误差。若JWt2,则该项合格。其中12=0.05mmo（三）测量径向全跳动I、】-卜1、如图34所示，将心轴3插入。30H6孔内，使定位面紧靠孔口，并用套6从里面将心轴定住。在心轴的另一端装上轴套4,调整杠杆表5,使其测头与孔壁接触，并将表针顶压半圈。2、将轴套绕心轴回转，并将心轴移动，使测头在孔的表面上走过，取表上指针的最大11图34径向全跳动测量35垂直度测量1平板2箱体3一心轴4轴套1平板2箱体3一直角尺5一杠杆表6一挡套（四）测量垂直度山7m1、如图35所示，将箱体2放在平板1上，使B面与平板接触。2、将直角尺平放在平板上，同时靠上被测表面，被测表面与直

24、角尺之间的微小间隙用塞尺的薄片测试，由薄的塞片先试， 逐渐更换厚一些的塞片再试， 当某一塞片通不过时， 则该塞片的厚度即为垂直误差f;若fwt4,则该项合格。要分别测量左、右两侧面。其中t4=0.10mm（五）测量对称度1、如图36所示，将箱体2的左侧面置于平板1上，将杠杆百分表4的换向手柄朝拨，调整百分表4的位置使测杆平行于槽面，并将表针预压半圈。2、分别测量槽面上三处高度ab、C1,Ma1、Mb、MG;将箱体右侧面置于平板上，保持百分表4的原有高度，再分别测量另一槽面上三处高度1212a?、b2、C2,记取读数MaMbMc,则读数与最小读数之差作为径向全跳动误差f,若,则该项合格。其中13

25、=0.08mm图36时称度测量【一平板2一箱体3表座4一杠杆百分表各对应点的对称度误差为fa=Ml-Ma2,fb=Ml-Mb2,fc=MMc2,取其中的最大值作为槽面对两侧面的对称度误差15=0.20mmo（六）测量同轴度Ik口一丁此项同轴度用综合量规检验，如图37所示，若量规能同时通过两孔，则该两孔的同轴度符合要求。量规的直径等于被测孔的实效尺寸Dzcd=Dmin-t6其中t6=（）0。015mm位置度宜用综合量规检验，观图38,将量规的中间塞规先插入基准孔中，接着将四个测销插入四孔。如能同时插入四孔，则证明四孔所处的位置合格。图37同轴度检验图3-8位置度检验1一箱体2综合量规综合量规的4

26、个被测孔之测销直径，均等于被测孔的实效尺寸（一17mm，基准孔的塞规直径等于基准孔的最大实体尺寸（。30mm,各测销的位置尺寸与被测各孔位置的理论正确尺寸（455mm相同。其中17=40.25mm（八）作合格性结论若上述七项位置误差都合格，则该被测箱体合格。实验3-2轴跳动误差测量一、目的要求学习轴跳动误差的测量方法。二、测量原理轴的两端一般都要钻中心孔，因此，轴的形位误差测量通常是借中心孔将轴顶在中心架上回转，用指示表来测量被测面的变动量，以确定轴的形位误差。端面圆跳动，是指在被测端面绕基准轴线回转一周的过程中，取任一直径处端面的轴向变动量中的最大值作为端面圆跳动误差。13f。若fWt5,则

27、该项合格。其中（七）测量位置度13141、径向圆跳动，是指在被测圆柱面绕基准线回转一周的过程中，取任一横截面处圆柱面的径向变动量中的最大值作为径向圆跳动误差。三、仪器简介我们可以利用跳动检查仪进行轴圆跳动误差测量。对于跳动检查仪简单介绍如下：跳动检查仪由底座1、台面2顶针座3、8、立柱4、支架6和指示表7等组成，见图3-9。松口螺钉11,转动旋钮10可使台面对底座作纵向移动。顶针座可沿台面上导轨作纵向移位。左顶针可在顶针座3中移动；右顶针靠顶针座8中弹簧向左伸出，靠扳动手柄9向右移。旋转螺母5可使支架带着指示表一道上、下移动，扳动手柄12可将指示表放下或抬起。松开螺钉13,支架可在垂直平面内正

28、反回转90。39跳动检查仪a）前视图b）立柱侧视放大图1-底座2-台面3-左顶针座4-立柱5-螺母6-支架7-指示表8-右顶针座9-手柄10-旋扭11-螺钉12-手柄13-螺钉跳动检查仪用于测量轴和齿轮的跳动量，另外加上一只刻度盘，还可测量一般工件的圆度误差。跳动检查仪的顶针可安装轴的最大直径为150或200mm最大长度为150或418mm四、操作步骤1、安装工件如在光学分度头上测量，先将夹头3套在被测轴的左端（图310a）,再将轴放在两顶针之间，1415图310测量轴的形位误差1-被测端面2-被测圆柱面3-夹头4-拔爪5-刻度盘6-指针推动尾座顶针，顶紧轴，但可让轴转动。测量时，转动分度头上

29、手柄10,使主轴顶针带着轴转动。如在跳动检查仪上测量，先将刻度盘5装在被测轴的左端，并与轴同心（图3-10b）,再将轴装在两顶针之间，靠右顶针座中弹簧顶紧。测量时用手转动轴。2、测量读数（1）测量端面跳动时，调整指示表使测头接触轴的端面，表针顶压半圈。将轴回转一周，指示表读数的最大差值即为接触点处的端面跳动量。将指示表移位，测量其它半径处的面，取所测各跳动量中的最大值（通常端面最大半径处的跳动量是最大值）作为该端面的圆跳动f。若fwt1,则此项指标合格。（2）测量圆柱面的径向跳动时，调整指示表使测头接触圆柱表面，表针预压半圈。将轴回转一周，指示表读数的最大值即为接触点处横截面轮廓的径向跳动量。

30、指示表移位，测量若干个截面（一般测三个截面），取所测各跳动量中的最大值作为该面的径向圆跳动f,若fWt2,则此项合格。五、实验三实验报告要求1、填写实验报告表格，作出合格与否的结论。2、心轴质量不高，和。30H6孔配合不紧密，那么是如何影响f/的？为什么对径向全跳动误差f的影响最大？试分析其原因。3、杠杆百分表应用在什么场合？4、径向全跳动误差f主要包括那些误差，具体加以说明。5、综合量规能不能测得具体误差值？它应用于什么场合？6、根据你所测数据，分析引起轴端跳动和径跳的原因，影响较大的因素是哪个？1516附：实验报告表格实验21箱体位置误差测量位置误差项目数据误差值公差值合格性结论1.fnL

31、产l.2=Ma=Mb=fn=Ma-Mb=L21002.fT取大值一最小值=fT=t2=3.fM取大值一最小值=fM=t3=4.f1一f，右f1=t4=5.f-Ma=Ma2=Mb1=Mb2=Mc1=Mc2=fa=Ma1-Mb2=fb=Mb1Mb2=fc=Mc1-Mc2=t56.fo通过否7.fo插入否？七项位置误差都合格否?实验22轴跳动误差测量测量项目指小表分度值（mm位直误差值（mm对照国标，作精度等级结论1617实验三、表面粗糙度测量一、实验目的：1、掌握用表面粗糙度检查记录仪（亦称电动轮廓仪）测量表面粗糙度的原理和方法。2、理解轮廓算术平均偏差Ra及微观不平度十点高度Rz的实际含义。3、

32、掌握有JB-4c精密粗糙度测试仪测量零件的粗糙度值。二测量原理电动轮廓仪是利用很尖的触针接触表面，把触针位移信号转移成电量加以放大，再运算处理，从而得出表面粗糙度。仪器的工作原理见图21。驱动装置使金刚石触针沿工作表面匀速滑行，表面轮廓的峰谷起伏使针尖上下移动。通过传感器，将位移转换成电量的变化，经交流放大、相敏检波后，分成三路：（1）加到指零表上，以表示触针的位置；（2）输至直流放大器，放大后送入记录器，在记录纸上画出所描表面的放大图形；（3）经滤波器滤去噪声和表面波度，送入计算器做积分运算后，由平均表指示轮廓的算术平均偏差Ra值。三、仪器简介电动轮廓仪如图22所示，它由五部分组成，即测量头

33、4、驱动箱9、底座1、电器箱11和记录器20。1。测量头由触针和导头3以及传感器组成，放在工件上靠导头支住。触针尖头圆弧半径有1科m和2dm两种。传感器采用差动线圈与磁芯合成。触针位移使磁芯在线圈内移动，引起电感量变化，致使电桥失去平衡。于是，输出一个与触针位移成正比的电信号。2。驱动箱用以驱使测量头沿被测面滑行。它有两档速度，手柄10在位置“1”时为0.015mm/s,在n时为1mm/so行程有2、4、7、40mm四档，由取样长度旋钮15控制。3。底座上有安放圆形工件V形块2,若V形块上加盖板，可置底面为平面的工件。底座上的立柱6挂驱动箱9。17184。电器箱内装有测量电桥、震荡器、放大器、

34、滤波器、积分器、指零表和平均表。箱前有选择垂直放大比的旋钮，分八档；有选择取样长度的旋钮，分0.25、0.8、2.5mm三档。5。记录器由记录笔和送纸机构组成。送纸机构由同步电机驱动，经齿轮变速有：0.375、0.75、1.5、3.75、7.5和15mm/s共六级速度，当测量头的滑行速度取0.015mm/s时，与六级速度相对应的水平放大倍数则为25、50、100、250、500和1000倍。此电感式轮廓仪可测量平面、圆柱和内孔表面（孔径大于6mm的粗糙度。从平均表上直t熬Ra的指示范围为0.0110m;记录器可画的轮廓高度不能超过100pm。仪器附有多刻线标准样板（供校验平均表的示值用）和单刻

35、线标准样板（供校验记录器的放大倍数用）。四、操作步骤（参见图22）图2-22201型电感式轮廓仪1底座2V形块3触针4测量头5一锁紧螺钉6立柱7一升降手轮8启动手柄9驱动箱10变速手柄11电器箱12测量范围旋钮13平均表14一指零表15取样长度旋钮16一电源开关17一指示灯18测量方式开关19一调零旋钮20一记录器开关21线纹调整旋钮22制动栓23一锁盖手柄24记录器变速手轮松开螺钉5将测量头4插入驱动箱并锁紧。正确连接好仪器的全部插接件，接通电源。（一）采用读表的测量方式时1。按“读表”调整将电器箱11上的测量方式开关18拨向“读表”的位置，将驱动箱上变速手柄10转至位置“n”，打开电源开关

36、16,指示灯17明亮。2。选择垂直放大倍数1819粗略估计被测面的粗廓度范围，参照表2-1选择合适的垂直放大倍数，按所选值分别转动旋钮12和15。然后将手柄8轻轻拨向左端表21轮廓仪的放大倍数选择表被测表用指示表读数时有效行程用记录器时垂面粗糙度Ra/取样长度长度垂直放大值数x直放大值数mmmmm一一.一一一一一等，既aiwai,azWaS。可取其平均值作为螺纹的头际牙侧角ai和a2,既ai=(ai+ai)/2;a2=(a2+a2)/22 .测量中径测量中径要从横向千分尺读取坐标值，千分尺量程只有25mm对大型工具显微镜，在横向千分尺测杆前加垫25mmit块，可将量程扩大至50mm当用中间虚线

37、瞄准I处牙侧，读出横向坐标值；然后横向移动工作台(纵向不能移动)同时反向倾斜立柱，用中间虚线瞄准n处牙侧，再读出横向坐标值。两次读数之差得d2io同样，用中间虚线瞄准出处牙侧与W处牙侧，取两次读数之差，得d22o如螺纹轴线与测量轴线不一致，则d2iWd22,可取其平均值作为螺纹的实际中径，即d2=(d2i+d22)/23 .测量螺距测量螺距要从纵向千分尺读取坐标值。千分尺量程只有25mm加用量块可扩大量程。当用中间虚线瞄准I处牙侧，读出纵向坐标值；然后纵向移动工作台(横向不能移动),用中,.一.、.间瞄准V处牙侧，再读出纵向坐标值。两次读数之差得Pi。同样，用中间虚线瞄准出和口处.牙侧，取两次

38、读数之差得F2。横向移动工作台，同时反向倾斜立柱。用中间虚线瞄准IV和皿处牙侧得Pi”,瞄准n和W处牙侧得P2”。如果螺纹轴线与测量轴线不一致，则由同一螺旋面所形成的前、后边的螺距会不相等，.1即PiWPi,P2WPz。可取其平均值作为螺纹的实际螺距，即左侧螺距Pi=(Pi+Pi)/2右侧螺距P2=(P2+P2”)/2牙中螺距P=(Pi+P2)/2如果调整螺纹轴线与测量轴线平行，上述三项测量所得左、右的数值相差不大，为节3839省时间，可只测量一侧数值，用以代表测量结果。（三）计算螺距累积误差螺距累积误差是在指定的螺纹长度内，任意两牙在中径线上、两对应点之间的实际距离对其基本值（两牙间所有基本

39、螺距之和）之差的最大绝对值。螺距累积误差可采用测量螺距的方法，经过计算得到。即从螺纹一端开始，依次瞄准各牙，每瞄准一次，从纵向千分尺上读一数，得到一系列读数Xi,记在表5-4中第2项。将相邻两读数相减彳#实测螺距值P,记在第3项。将实测螺距值Pi减去基本螺距P得单个螺距偏差APi记在第4项。将各个螺距偏差逐牙累加得2AR,记在第5项，并记在纵坐标上。计算结果写在图下。为简化测量， 生产上有用螺纹全长内或用螺纹旋合长度内， 头尾两牙之间的实际距离Pz对其基本值 （含有z个螺距P）之差的绝对值，APz来代表螺距累积误差，即APZ=|Pz-zP|第1项第2项第3项第4项第5项牙序i纵向读数值X/mm

40、实测螺距值Pi/mm单个螺距偏差PPi/um螺距偏差累加力Pi/um066.001159.9986.003+3+3253.9936.005+5+8347.9985.995-5+3442.0005.998-2+1535.9976.003+3+4629.9946.003+3+7724.0045.990-10-3818.0095.995-5-8912.0115.998-2-101006.0066.005+5-5A:1rl234!ifit85r13尸螺距偏差中最大值与最小值：APmax-+5um,APmin-IOum螺纹全长内的螺距累积误差：APL=+8um-（-10）um=18um螺纹旋合长度（25

41、mm内的螺距累积误差AP于+7um-（-10）um=17um3940（四）判断合格性对于普通螺纹（牙型角a=60）根据外螺纹的技术要求，查出中径的极限尺寸d2max和d2min,按62作用Wd2max,62实际d2min判断合格性。作用中径按下式计算：d2作用=d2实际+fp+fafp=1.73APxf”=0.36P（|Aa1|+|Aa2|）/2=0.36PA”式中d2螺纹的中径,d2为mmfp-螺距误差的中径当量，fp为urn;fa牙侧角误差的中径当量，fa为URI；P-螺距，P为mmAPx-螺纹旋合长度内的螺距累积误差，AP”为um；Aai,Aa2-牙侧角误差，421和/k22为（），它们

42、等于实际牙侧角减去基本牙侧角（30）。五、被测螺纹标记及旋合长度被测螺纹标记：M20-6g旋合长度：15mm六、实验五报告要求1、填写实验报告表格。2、根据被测螺纹的实际中径、旋合长度内的最大螺距累积误差、牙型半角误差，判断被测螺纹是否合格。3、用影象法测量螺纹时，为何要将立柱倾斜？4、测量螺纹的牙测角、螺距和中径，为何应取左右两侧数值的平均值作为测量结果？附：实验报告表格实验四用工具显微镜测量螺纹表一根据螺纹标记从标准中查如下数据几何参数直径公差上偏差下偏差大径d中径d2d2maxd2min4041注：对外螺纹而言，基本偏差es,即为中径及大径的上偏差。表二螺距P的测量和螺距累积误差计算(P

43、=2.5)牙序纵向读数值实测螺距值P(mm)单个螺距偏差P(um)螺距偏差累加!AP(um)左(mm)右(mm)0123456单个螺距偏差中最大值与最小值APmax=Um,APmin=Um,螺距累积误差APx表三螺纹中径d2的测量测量部位In田IVd2实一(d2右+d2右)/2项目d2右d2左数值表四螺纹牙型半角G的测量ot右OfOf0(1=(0(1+CC1)/2=Aot1=a1-a=3 3060620(2=(02+0t2)/2=iia2=c(2-a=Aa=(|Aai|+|Aa2|)/2=作用中径d2作用的计算：d2作用=d2实+(1.73APx+0.36PAa)适用性结论：4142实验五、圆

44、柱齿轮测量实验5-1齿轮齿距误差测量一、目的与要求1。学会用相对法测量齿轮的齿距（周节）误差。2。熟悉用测量数据计算齿距偏差和齿距累积误差，并理解两者的实际含义和计算关系。二、测量原理齿轮的齿距误差是反映沿一定圆周上同侧齿廓之间的相互位置偏差。相邻两同侧齿廓间的位置偏差用齿距偏差Afpt表示，任意两同侧齿廓间的位置偏差用齿距累积误差Afp表示。齿距偏差是在分度圆上，实际齿距与公称齿距之差（可取齿轮上所有实际齿距的平均值作为公称齿距）。相对法测量原理是以某一实际齿距为基准，测量同一圆上其余各齿距对基准齿距之差，此差值称为齿距相对差。以后将各个齿距相对差取代数和，除以齿轮齿数得平均值。再将各个齿距

45、相对差减去平均值，得各个齿距偏差。齿距累积误差是在分度圆上，任意两个侧齿廓之间和实际弧长与公称弧长之差的最大绝对值。也等于各齿廓位置偏差中最大值与最小值之差，如图4-1所示。4243设起始齿廓0的位置偏差为零，其余各齿廓的位置偏差Apg,则齿距累积误差为AFp=Apmax-Apmin=Ap。2-Ap06=+4-（-3）=7而齿廓位置偏差Apoi等于0至Iji齿廓间各个齿距偏差的代数和，因此，齿距累积误差可通过各个齿距偏差，逐齿累加得到。三、仪器简介图4-2为万能测齿仪。弧形支架7上之顶针可装齿轮心轴，工作台支架工可作纵横水平移动。工作台上之滑板4受弹簧力推向顶针，可被螺钉3锁在任何位置。滑板上

46、测量装置5带有测头和指示表6。万能测齿仪测量齿轮的范围为模数n=0.510mm,被测齿轮的最大直径360mm指示表的分度值为i=1m,读数装置的刻度范围为土0.1mm.Q 外形h）沈建军1一底座含一工作台支型3螺钉4泄取5司厂装置6指示表？_孤形支架g一重锤图4T万能洌啻仗四、操作步骤参看图42。1、将被测齿轮套到心轴上（无间隙），并一起安装在仪器的上下顶针间。调整仪器的工作台和测量装置，使两测头位于齿高中部的同一圆周上，与两相邻同侧齿面接触。在齿轮心轴上挂重锤8,使产生测力，让齿面紧靠测头。调整指示表在刻度尺中部。测第一个齿距时，可微调指针对零。43442、一手扶住齿轮，另一手拉滑板，退出测

47、头，脱离齿面，再慢放滑板，推进测头，接触齿面，避免撞击后放开双手，读取指示表上示值。如此重复三次，如示值一致，说明测量稳定，方可取数。按此步骤逐齿测量各个齿距，记下读数。五、数据处理将所得的各个齿距相对差的读数值，记入表4-1中第二列，按表中公式逐齿算出第三、四列的数值，从中找出最大值和最小值，确定齿距偏差（即周节偏差）和齿距累积误差（绝对周节累积误差）。表4-1周节偏差和累积偏差计算示例序号相对周节偏差绝对周节偏爰绝对周节累积偏差nAfpt相对（mAfpt（m）AFp（m）10+2+220+2+4（由+2+2）3-3-1+3（由+4-1）4-4-2+1（由+3-2）5-5-3-2（由+1-3

48、）6-3-1-3（由-2-1）70+2-1（由-3+2）8-1+10（由-1+1）-160zE周节相对差的平均值A=+Afpt相对/Z=-16/8=-2（A亦称基准周节偏差）绝对周节偏差Afpt=Afpt相对-Azz绝对周节累积偏差AFp=iiAfpt结论：1、最大的周节偏差Afptmax=+2心m最小的周节偏差Afptmin=-3m2、最大的周节累积偏差AFpmax=+4mm最小的周节累积偏差AFpmin=3mm4445周节累积误差AFp=AFpmaxAFpmin=+4-(-3)=711m计算数值的计量单位用WE相对周节偏差累加汇如能被齿数Z除净，所得周节相对差的平均值A为整数，则绝对周节偏

49、差累加汇应为0;如不能除净，将A取为整数（精确计算z取到0.1pm,则Afpt所得等于三Afpt相对的余数。否则计算过程中必有数值算错。i1根据齿轮的技术要求，查出周节极限偏差Aftp和周节累积公差Fpo按Afptmin-Afpt,Afptmax+Afpt和AFpAFp判断合格性。实验52齿轮圈径向跳动测量一、目的与要求1.学会在跳动仪上测量齿轮的齿圈径向跳动。2 .理解齿圈径向跳动的实际含义。二、测量原理齿圈径向跳动误差AFr是在齿轮一转范围内，处于齿槽内与高中部双面接触的测头相对于齿轮轴线的最大变动量。图d3齿傅径向跳动测Ea）测盘胤理b）径向端数坐标图见图43a,以齿轮基准孔的轴线O为中

50、心，转动齿轮，使齿槽在正上方，再将球形测4546头（或用一定模数的圆锥体测头）插入齿槽与左右齿面接触，从千分表上读数，依次测量所有齿，将各次读数记在坐标图上，如图612b所示，取最大读数与最小读数之差作为齿圈径向跳动误差。欲使测头与齿面接触在齿高中部， 针对齿轮模数的不同， 应取不同模数的圆锥体测头或不同直径的球形测头进行测量。三、仪器简介测量齿圈径向跳动可用跳动检查仪，也可用万能测齿仪等具有顶针架的仪器。图44为跳动检查仪。被测齿轮与心轴一起顶在左右顶针之间，两顶针架装在滑板上。转动手轮1,可使滑板及其上之承载物一道左右移动。其座后螺旋立柱上套有表架，千分表7可装在表架前夹头8的孔中，并靠螺

51、钉夹紧。扳动拨杆6可使千分表放下进入齿槽或抬起退出齿槽。跳动检查仪的测量范围：可测工件的最大直径为150mm（小型）或300mm伏型），两顶尖间的最大距离为150mm（小型）或418mm（大型）；千分表的分度值i=0.001mm;示值范围为1mm仪器附有不同直径的圆锥体测头，用于测量各种模数的齿轮。附有各种杠杆，用于测量锥齿轮和内齿轮的齿圈跳动。齿圈径向跳动的检查是借具有原始齿条齿形的测量头进行，把具有原始齿条齿形的测量头依次插入齿间内，测量头位置对齿轮旋转轴线的跳动量由指示表示出。四、操作步骤1 .根据被测齿轮选取锥体测头，并将测头装入表的测杆下端。2.将被测齿轮套在心轴上（无间隙）；左手托

52、住齿轮，送到跳动仪的顶针间，右手移动顶针架顶着心轴，拧紧螺钉2;再推顶针心轴顶紧心轴，使心轴能转动而无松动，拧紧螺钉3;此后左手才能放开齿轮。3.旋转手轮1,移动滑板，使齿轮的被测部位（一般取齿宽中部）进到测头之下。向前板动拨杆6,放下千分表，同时转动齿轮，使测头伸入齿槽。旋转立柱上的螺母4,调节表架高度，但勿让表架转位，使圆锥测头与齿槽双面接触，且使千分表小针转过4-5小格，拧紧表架后面的螺钉。46田W4跣动检查仪1一手轮入3尊灯4耀母8可转心片架6一拨杆7一不分表8一夹头9一顶针4.圆锥体测头伸入齿槽最下方即可读数，读数前，注意小针的转动方向，从而确定数值的正负号。读完数，向后扳拨杆，抬起

53、千分表转过一齿，再放下，开始测第二齿。如此逐次测量，记下各读数，取最大读数与最小读数之差，作为齿圈径向跳动误差AFro5.根据齿轮的技术要求，查出齿圈径向跳动公差Fro按AFrWFr判断合格性。五、实验用齿轮有关数据实验时所用的一个大齿及一个小齿，其基本参数及有关公差及偏差如下所示：6.小齿：(1)基本参数：m=2,Z=24,a=20精度等级8FH(JB17983)(2)跨齿数K=0.111Z+0.5=2.4+0.5=2.9,取K=3(3)查得齿圈径向跳动公差Fr=63科m(4)查得公法线长度变动公差Fw=40科m(5)公法线公称长度及偏差：15.432(即15.432-15.297)7 .大齿：(1)基本参数：m=3,Z=28,a=20精度等级8DG(JB17983)(2)跨齿数K=0.111Z+0.5=2.8+0.5=3.3,取K=4(3)查得齿圈径向跳动公差Fr=63科m(4)查得公法线长度变动公差Fw=40科m(5)公法线公称长度及偏差：32.175(即32.159-32.078)实验53齿轮公法线长度测量、目的要求1 .学会