第1章__机械加工检测技术

1、1第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术了解常用的机械加工用量具。掌握常用量具的测量范围。学会使用常用量具进行检测。了解常见公差和配合术语，能够读出常见公差和配合的含义。了解常用形状和位置公差代号和意义。了解常用表面粗糙度的代号和含义。要点提示要点提示 2 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 1.1 测量基本概念测量基本概念 机械加工中，常见的测量包括：长度尺寸和角度尺寸的检测、形状、几何要素间相互位置和表面粗糙度检测。1.1.1 长度和角度单位 国际单位制的基本长度单位是米(m)。而在机械制造业中通常规定以毫米(mm)作为计量长度的单位。在技术测量中也用到微米(m)为计量单位

2、。m、mm、m之间的换算关系如下： 1 m=1 000 mm 1 mm=l 000m 3 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 1983年第17届国际计量大会审议并批准通过了米的定义：1m是光在真空中在（1299 792 458）秒时间间隔内所行程的长度。与此同时废除以前各种对米的定义。 有关米制长度单位见表1-1。 表表1-1 长度单位长度单位单位名称单位名称代代 号号与基本单位的换算关系与基本单位的换算关系千米百米十米米分米厘米毫米微米kmhmdammdmcmmmm1000m(103m)100m(102m)10m1m0.1m(10-1m)0.01m(10-2m)0.001m(10-

3、3m)0.000 001m(10-6m)4 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术601 60 1 36001 角度基本单位是度，用“”表示，分用“”。秒用“”表示。一个圆为360，、1.1.2测量器具的分类 量具、量仪的总称为测量器具。按量具的结构形式划分量具按测量对象划分按量具的用途划分按仪器的结构原理划分量仪按测量对象划分5 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 1.1.3量具、量仪的度量指标量具、量仪的度量指标 度量指标表明了量具、量仪的性能，也是选择与使用量具、量仪的依据。 刻度间距 刻度尺或刻度盘上相邻两条刻线的中线之间的距离。 刻度值 刻度尺或刻度盘上相邻两条刻线的

4、间隔所代表的量值。 示值范围 刻度尺或刻度盘上全部刻度范围所代表的量值。 测量范围 测量器具所能测出的最小量值到最大量值的范围。6 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 测量力 测量中，量具、量仪的测头与被测表面间的接触力。测量时，测量力的变化将使测量结果发生变化。 灵敏度 能使测量器具的示值发生最小的变动值，即反映了被测量的最小变化量。 示值误差 量具、量仪的示值与被测量的真值之间的差值。 示值稳定性 在测量条件不变的情况下，对同一个被测量位置进行多次重复测量时，测量器具显示的最大值与最小值之差值。7 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 1.1.4 测量误差的种类及产生原因

5、测量误差的种类及产生原因 任何一项测量，即使采用再高一级的精密测量器具，更完善的测量方法，由于种种原因，测量结果不可避免地存在着测量误差。 测量误差 XQ 式中测量误差； X测量结果； Q被测量的真值； 测量误差可能是正值、零、负值。 8 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 测量误差可分为三类： 系统误差 在相同的测量条件下，对同一个被测量进行多次重复测量时，误差的大小与方向(即正负)保持不变；或当条件变化时，误差按某一确定的规律变化。这种测量误差称为系统误差。 随机误差 在相同的测量条件下，对同一个被测量位置进行多次重复测量时，误差的大小和方向无规律地变化且无法预知的。这种测量误差

6、称为随机误差。 粗大误差 明显歪曲测量结果、且数值大的误差，称为粗大误差。 9第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 1.2 常用量具常用量具 量具是用来测量工件尺寸、角度、形状误差和相互位置误差的工具。常用量具有钢直尺、游标卡尺、千分尺、百分表、角尺、塞尺等。 1.2.1常用量具及使用方法常用量具及使用方法 钢直尺（钢尺） 钢直尺是用不锈钢制成的一种直尺，如图1-1所示。用来测量工件的长度、宽度、高度和深度。 图1-1 钢直尺 10 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 游标卡尺 游标卡尺是一种常用量具。它能直接测量工件的外径、内径、长度、宽度、深度和孔距等。 常用的游标卡尺测

7、量范围有0125mm、0200mm和0300mm等几种。常用的是精度为1/50 mm（0.02）。 游标卡尺的结构 游标卡尺由尺身、游标、内量爪、外量爪、深度尺和紧固螺钉等组成，普通游标卡尺和数显卡尺结构及外形，如图1-2所示。 11 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 a)b)图1 - 2 游标卡尺a)游标卡尺结构图 b)数显游标卡尺1-外量爪 2-内量爪 3-尺身 4-紧固螺钉 5-游标 6-深度尺 12 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 图1 - 2 游标卡尺a)游标卡尺结构图 b)数显游标卡尺1-外量爪 2-内量爪 3-尺身 4-紧固螺钉 5-游标 6-深度尺 1

8、3 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 游标卡尺的刻线原理 0.05 mm游标卡尺刻线原理是：尺身每1格长度为1mm，游标总长为39mm，等分20格，每格长度为3920=1.95mm，则尺身2格和游标1格长度之差为：2mm - 1.95mm = 0.05mm，所以它的精度为0.05mm，如图1-3所示。 图1-3读数值为0.05mm游标卡尺刻线原理 14 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 0.02mm游标卡尺的刻线原理：尺身每1格长度为1mm，游标总长度为49mm，等分50格，游标每格长度为4950=0.98mm，尺身1格和游标1格长度之差为1mm0.98mm=0.02m

9、m，所以它的精度为0.02mm，如图1 - 4所示。 图1 4 读数值为0.02mm游标卡尺刻线原理 15 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 游标卡尺的读数方法 游标卡尺测量工件时，读数分三个步骤： 第一步 读出尺身上的整数尺寸。即游标零线左侧，尺身上的毫米整数值。 第二步 读出游标上的小数尺寸，即找出游标上那一条刻线与尺身上刻线对齐，该游标刻线的次序数乘以该游标卡尺的读数值，即得到毫米内的小数值。 第三步 把整数部分与小数部分相加，就是测得的实际尺寸。 如图1 - 5所示，读数值为0.02mm游标卡尺读数举例。 16 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术图1 - 5 读数

10、值为0.02 mm游标卡尺读数举例 游标卡尺的使用方法 游标卡尺测量外径和宽度的方法，如图1 - 6所示。 a） b）图1 - 6 测量外径和宽度 17 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 游标卡尺测量内径时应注意的问题 测量前，应使游标卡尺的卡脚开口尺寸小于被测孔径尺寸，如图1 - 7a所示，然后推动游标使卡脚与被测平面吻合。 测量内径时，应把游标卡尺的卡脚放在直径位置处防止偏斜。 在测量孔距时，除保证用正确方法测量外，还应注意中心距数值的计算，如图1 - 7b、c所示。 18 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术a） b） c）图1 - 7 测量孔径和孔距的方法a）a0.

11、020.10.12.02.01010800.0250.10.10.50.510105050320表表1-6 取样长度取样长度lr和评定长度和评定长度ln与与Ra、Rz相应的推荐值（摘自相应的推荐值（摘自GB/T1031-1995） 一般情况下，当测量Ra、Rz时推荐按表1 - 6选取相应的评定长度值。如被测表面均匀性较好。测量时可选用小于5l的评定长度值；均匀性较差的表面可选用大于5l的评定长度值。 74 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术1.5.2 表面粗糙度的标注表面粗糙度的标注 表面粗糙度符号 表面粗糙度符号及意义见表1 7。表表1 - 7 表面粗糙度符号表（摘自表面粗糙度符号

12、表（摘自GB/T131-1993） 75 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 表面粗糙度的基本符号，由两条不等长的细实线组成，如图1 - 38所示。 图1 - 38 基本符号 图 1 39 表面特征各项规定在符号中注写的位置 表面粗糙度代号 在表面粗糙度符号上，标出表面粗糙度参数值及有关的规定项目后，组成表面粗糙度代号，如图1 - 39所示。 76 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 表面粗糙度高度参数值标注示例见表1 - 8、表1 - 9。 表表1 - 8 Ra的标注方法的标注方法 77 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 表表1 - 9 Rz的标注方法的标注方

13、法 表面粗糙度符号、代号在图样上的标注方法，如图1-39所示。表面粗糙度符号、代号在图样上一般注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上，如图1-40所示；符号的尖端必须从材料外指向表面，如图1-40a、b所示；表面粗糙度代号中数字及符号的注写方向必须与尺寸数字方向一致，如图1-40a、b所示；带有横78 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术a） b） c）图1 - 40 表面粗糙度在图样上的标注 线的表面粗糙度符号应按图1-40c的规定标注。 表面粗糙度的其他标注方法 加工方法、镀（涂）覆或其他表面处理 某零件的确加工厂表面的粗糙度要求由指定的加工方法获得时，用文字标注在符号上

14、边的横线上，如图1 - 41所示。 79 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术图1 41 加工方法的标注示意图 在符号的横线上面也可注写镀(涂)覆或其他表面处理要求。需要表示镀(涂)覆后的表面粗糙度值时，其标注方法，如图1-42所示；需要表示镀(涂)覆前的表面粗糙度值时，其标注方法，如图1-42b所示；若同时要求表示镀(涂)覆前及镀(涂)覆后的表面粗糙度值时，其标注方法，如图1-42c所示。国家标准还规定，镀(涂)覆或其他表面处理的要求也可在图样的技术要求中说明。 80 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术a） b） c） 图1 - 42 镀（涂）覆的代号标注示意图 加工纹理方

15、向 需要控制表面加工纹理方向时，可在符号的右边加庄加工纹理方向符号，如图1 - 43所示。 81 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 图1 - 43 加工纹理方向标注示意图 常见的加工纹理方向符号，见表1-10。 表表1 - 10 常见的加工纹理方向符号常见的加工纹理方向符号82 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 83 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 加工余量 需要标注加工余量时，注在符号的左侧，其标注方法，如图1 - 44所示。标注时数值要加上括号，加工余量的单位为毫米（mm）。图1 - 44 加工余量的标注示意图 图1 45 取样长度的标注示意图 取样长

16、度 取样长度也标注在符号长边的横线下面，数字前不注写符号，如图1 - 45所示，单位为毫米（mm）。国家标准规定，若取样长度值按表中的对应关系选取，则在图样上可省略标注。 84 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 思考与练习思考与练习 国际单位制的基本长度单位是 。而在机械制造业中通常规定以 作为计量长度的单位。 、 的总称为测量器具。 量具是用来测量工件 、 、 和 的工具。 游标卡尺是一种常用量具，它能直接测量工件的 、 、 、 、 和 等。 游标卡尺常用的是测量精度为 。 万能角度尺是用来测量工件和样板的 及 的量具。其测量精度有 和 两种，测量范围为 。85 第第1章章 机械

17、加工检测技术机械加工检测技术 万能角度尺测量不同范围角度的方法，分四种组合方式，测量角度分别是 、 、 和 。 百分表是来检验机床精度和测量工件的 、 和 误差，测量精度为 。 极限量规分为 和 两种。 配合分为 、 和 三种。 基准制分为 和 配合。 测量过程中，产生系统误差的原因有哪些？ 游标卡尺测量工件时，读数分为几个步骤各是什么？86 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 千分尺上读数的方法可分为几个步骤，各是什么？87 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 思考与练习提示思考与练习提示 米(m) 毫米(mm) 量具、量仪 尺寸、角度、形状误差和相互位置误差 外径、内径

18、、长度、宽度、深度和孔距 1/50 mm（0.02 mm）。 内、外角度及角度划线 2和5 0320。 050、50140、140230和230320。 尺寸、形状和位置 0.01mm。 卡规和塞规 间隙配合、过盈配合和过渡配合 88 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术基孔制和基轴制测量过程中，产生系统误差的原因有哪些？答：量具、量仪的设计原理误差 设计不符合阿贝原则在设计测量器具或测量工件时，应将被测长度与基准长度安置在同一直线上的原则。量具、量仪的制造、装配误差 测量器具刻度尺的刻度不准确。仪器导轨、直尺的直线度误差。刻度盘、指针的安装偏心(误差是按正弦规律变化)。光学系统放大倍数的误差。等等。标准误差 用来校正、调整测量器具的标准器具(如量块、量棒)有误差。89 第第1章章 机械加工检测技术机械加工检测技术 温度误差 测量时的温度不同，测量误差也不同。游标卡尺测