技术侧量实验

1、公差配合与技术测量实验指导形位误差测量与检验机电工程实验教学中心2014年3月前言机械零件在加工过程中，除了出现尺寸误差和表面粗糙度误差外，形状和位置方面也可能产生误差，称为形位误差。产生误差的原因有机床、夹具、刀具几何误差、受力变形、热变形、振动、磨损等。形位误差不仅会影响机械产品的质量，如工作精度、联结强度、运动平稳性、密封性、耐磨性、噪声和使用寿命等，还会影响零件的互换性。例如：圆柱表面的形状误差，在间隙配合中会使间隙大小分布不均，造成局部磨损加快，从而降低零件的使用寿命；平面的形状误差，会减少配合零件的实际接触面积，增大单位面积压力，从而增加变形。再如：轴承盖上螺钉孔的位置不正确，属位

2、置误差，会使螺钉装配不上；在齿轮传动中，两轴承孔的轴线平行度误差，也属位置误差，如果过大，会降低轮齿的接触精度，影响使用寿命。要制造完全没有形位误差的零件，既不可能也无必要。因此，为了满足零件的使用要求，保证零件的互换性和制造的经济性，设计时不仅要控制尺寸误差和表面粗糙度，还必须合理控制零件的形位误差，即对零件规定形状和位置公差。掌握形位误差的测量方法，并依据形位公差进行对比检查，对零件的合格性作出判断，是实现互换的前提。通过对零件形位误差测量与检验训练，锻炼学生的综合能力，为工程实践活动奠定基础。 目录模块一 零件形状误差的测量与检验.（3）实验11直线度测量与检验.（3）实验12平面度测量

3、与检验.（5）实验13圆度测量与检验.（8）实验14圆柱度测量与检验.（9）模块二 零件位置误差的测量.（10）实验21 平行度测量与检验.（10）实验22 垂直度测量与检验.（11）实验23 同轴度测量与检验.（12）实验241圆柱径向跳动测量与检验.（13）实验242圆柱全跳动测量与检验.（14）实验251端面圆跳动测量与检验.（15）实验251端面全跳动测量与检验.（16）实验26 对称度测量与检验.（17）模块三 齿轮形位误差的测量与检验.（19）实验31齿圈径向跳动测量与检验.（19）实验32齿轮齿向误差测量与检验.（21）模块一零件形状误差的测量与检验实验11直线度测量与检验一、实

4、验目的1、 通过测量与检验加深理解直线度误差与公差的定义；2、 熟练掌握直线度误差的测量及数据处理方法；3、 掌握判断零件直线度误差是否合格的方法。二、 实验内容用百分表测量直线度误差。三、 测量工具及零件平板、支承座、百分表（架）、测量块（图纸一）。四、 实验步骤1、 将测量块2组装在支承块3上，并用调整座4支承在平板上，再将测量块两端点调整到与平板等高（百分表示值为零），图1所示。图1 用百分表测量直线度误差2、 在被测素线的全长范围内取8点测量（两端点为0和7点，示值为零），将测量数据填入表1中。3、 按图2示例将测量数据绘成坐标图线，分别用两端点连线法和最小条件法计算测量块直线度误差。

5、表1： 单位 m测点序号01234567计 算 值图纸值合格否示值00两端点连线法50最小条件法50a两端点连线法计算直线度误差b最小条件法计算直线度误差图2 直线度误差数据处理方法4、 用计算出的测量块直线度误差与图纸直线度公差进行比较，判断该零件的直线度误差是否合格。并将结果填入表1中。5、 分析两端点连线法与最小条件法计算导轨直线度误差精度的高低。（ 法）精度高。实验12平面度测量与检验一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解平面度误差与公差的定义；2、 熟练掌握平面度误差的测量及数据处理方法；3、 掌握判断零件平面度误差是否合格的方法和技能。二、 实验内容用百分表测量平面度误差。三、

6、测量工具及零件平板、支承座、百分表（架）、测量块（图纸二）。四、 实验步骤1、 将被测零件2（图纸二测量块）用调整座支承在平板上，调整被测表面最远三点，使其与平板等高（百分表示值为零），图3所示。图3 用百分表测量平面度误差 图4 被测表面布点数据图2、 按图4所示布点测量被测表面，将测量数据填入图4中。五、 数据处理方法一：近似法在测量数据中取最大值与最小值的差值为所测量平面的近似平面度误差，并填入括号中（ ）。与图纸二中平面度公差0.04mm 比较，并将合格与否的结果填入（ ）中。方法二：计算法1、 最小条件法三角形准则：三高一低或三低一高，图5所示。图5 三角形准则图2、 数据处理用平面

7、旋转方法进行坐标变换，获得最小条件（三高一低或三低一高）。1） 平面旋转方法示例，图6所示，单位 m。图6 平面旋转坐标变换图2） 将被测数据进行平面旋转，获得最小条件（三高一低或三低一高），图7所示。图7 被测数据平面旋转坐标变换图3、 最高点值与最低点值差值的绝对值即为该平面的平面度误差值（ ）。与图纸二中平面度误差0.04mm比较，是否合格（ ）。4、 比较近似法与计算法测量平面度误差的精度：（）法精度高。实验13圆度测量与检验一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解圆度误差与公差的定义；2、 熟练掌握圆度误差的测量及数据处理方法和技能；3、 掌握判断零件圆度误差是否合格的方法和技能。二

8、、 实验内容用百分表测量圆度误差。三、 测量工具及零件百分表（架）、V形块、平板、测量轴（图纸三）。四、 实验步骤1、 将被测零件放在V形块1上，并用V形块2轴向定位，图8所示。图8 百分表测量圆度误差2、 用百分表（架）放在被测零件某一截面点上（百分表应有示值，并调零），零件回转一周过程中，百分表读数的最大差值的一半为该截面的圆度误差。3、 按上述方法选择五个截面测量圆度误差值，将测量数据填入表2中；表中截面的最大误差值为该零件的圆度误差。表2： 单位 m测量截面IIIIIIVIV最大误差值圆度公差合格否最大值50最小值误差值4、 将圆度误差值与图纸三中的圆度公差0.05mm比较，将结果填入

9、表2中。实验14圆柱度测量与检验一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解圆柱度误差与公差的定义；2、 熟练掌握圆柱度误差的测量及数据处理方法和技能；3、 掌握判断零件圆柱度误差是否合格的方法和技能。二、 实验内容用百分表测量圆柱度误差.三、 测量工具及零件百分表（架）、V形块、平板、测量轴（图纸三）。四、 实验步骤1、 将被测零件放在V形块1上，并用V形块2轴向定位，图9所示；图9 百分表测量圆柱度误差2、 用百分表（架）放在被测零件某一截面点上（百分表应有示值,并调零），零件回转一周过程中，测量一个截面上的最大与最小值。3、 按上述方法选择五个截面测量圆柱度误差值，将测量数据填入表3中；4、

10、 用表3中所有数值中的最大值减最小值再除2，即为该零件的圆柱度误差。表3： 单位 m测量截面IIIIIIVIV圆柱度误差圆柱度公差合格否最大值60最小值5、 将圆柱度误差值与图纸三中的圆柱度公差0.06mm比较，将结果填入表3中。模块二零件位置误差的测量与检验实验21平行度测量与检验一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解平行度误差与公差的定义；2、 熟练掌握平行度误差的测量及数据处理方法；3、 掌握判断零件平行度误差是否合格的方法和技能。二、 实验内容用百分表测量平行度误差。三、 测量工具及零件百分表（架）、平板、测量块（图纸二）。四、 实验步骤1、 将测量块置在平板上，图10所示。图10

11、百分表测量平行度误差 图11 平行度误差测量线路图2、 按图11所示线路测量被测表面，将测量数据填入表4中。表中的最大值减最小值，即为该零件的平行度误差。表4： 单位 m测量点最大值最小值平行度误差平行度公差合格否示值503、 将测量出的平行度误差与图纸二中的平行度公差0.05mm进行对比，将结果填入表4中。实验22垂直度测量与检验一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解垂直度误差与公差的定义；2、 熟练掌握垂直度误差的测量及数据处理方法和技能；3、 掌握判断零件垂直度误差是否合格的方法和技能。二、 实验内容用百分表测量垂直度误差。三、 测量工具及零件百分表（架）、平板、测量轴（图纸四）、支承

12、座（图纸五）。四、 实验步骤1、 将测量轴装入支承座中，按图12所示置于平板上，。图12 百分表测量垂直度误差 图13 垂直度误差测量线路图2、 按图13所示布点测量被测表面，将测量数据填入表5中。表中最大值减最小值，即为该零件的垂直度误差。表5： 单位 m测量点最大值最小值垂直度误差垂直度公差合格否示值503、 将测量出的垂直度误差与图纸二中的垂直度公差0.05mm进行对比，将结果填入表5中。实验23同轴度测量与检验一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解同轴度误差与公差的定义；2、 熟练掌握同轴度误差的测量及数据处理方法；3、 掌握判断零件同轴度误差是否合格的方法和技能。二、 实验内容用百

13、分表测量同轴度误差。三、 测量工具及零件百分表（架）、滑座、底座、测量轴（图纸三）。四、 实验步骤1、 将百分表（架）、滑座、底座组装成测量仪，并将测量轴装在滑座的两个顶尖上，用微调螺丝定位，图14所示。图14 百分表测量同轴度误差2、 分别用百分表放在垂直基准轴线的径向截面1、2、3、4、5点位置上，旋转被测零件，并将测量数据填入表6中。表中各点的最大差值即为该零件的同轴度误差。表6： 单 位 m测量点12345同轴度误差（最大差值）同轴度公差合格否最大值60最小值差值3、 将测量分析出的同轴度误差与图纸三中的同轴度公差0.06mm进行对比，将结果填入表6中。实验241圆柱径向跳动测量与检验

14、一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解径向跳动误差与公差的定义；2、 熟练掌握径向跳动误差的测量及数据处理方法；3、 掌握判断零件径向跳动误差是否合格的方法和技能。二、实验内容用百分表测量径向跳动误差三、测量工具及零件百分表（架）、滑座、底座、测量轴（图纸三）。四、实验步骤1、 将百分表（架）、滑座、底座组装成测量仪，并将测量轴装在滑座的两个顶尖上，用微调螺丝定位,图15所示。图15 百分表测量径向跳动误差2、 在被测零件回转一周过程中百分表读数最大差值，即为单个测量平面上的径向跳动误差。3、 沿轴向选择5个测量平面进行测量，并将测量数据填入表7中。表中各点的最大差值即为该零件的径向跳动误差

15、。表7： 单 位 m测量平面12345径向跳动误差（最大差值）径向跳动公差合格否最大值50最小值差值3、将测量分析出的径向跳动误差与图纸三中的径向跳动公差0.05mm进行对比，将结果填入表7中。实验242圆柱全跳动测量与检验一、 实验目的1、 通过测量与检验加深理解圆柱全跳动误差与公差的定义；2、 熟练掌握圆柱全跳动误差的测量及数据处理方法；3、 掌握判断零件圆柱全跳动误差是否合格的方法和技能。二、 实验内容用百分表测量圆柱全跳动误差。三、 测量工具及零件百分表（架）、滑座、底座、测量轴（图纸三）。四、 实验步骤1、 将百分表（架）、滑座、底座组装成测量仪，并将测量轴装在滑座的两个顶尖上，用微

16、调螺丝定位。图16所示。图16 百分表测量圆柱全跳动误差图2、 将百分表与圆柱面最高点接触，再将百分表调零。在被测零件绕基准轴线作无轴向移动的连续回转过程中，百分表缓慢地沿基准轴线方向平移，测量整个圆柱面，其最大读数差值为圆柱径向全跳动误差。并填入括号中（ ）。3、 与图纸圆柱全跳动公差0.06mm对比，判断圆柱全跳动是否合格（ ）。 实验251端面圆跳动测量与检验一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解端面跳动误差与公差的定义；2、 熟练掌握端面跳动误差的测量及数据处理方法；3、 掌握判断零件端面跳动误差是否合格的方法和技能。二、 实验内容用百分表测量端面圆跳动。三、 测量工具及零件百分表（

17、架）、平板、测量轴（图纸四）、支承座（图纸五）。四、 实验步骤1、将测量轴装入支承座中，按图17所示置于平板上。 2、被测零件在端面某一直径上绕基准轴线作无轴向移动的旋转，在回转一周过程中，百分表的最大和最小读数之差，即为测量端面在该直径上的圆跳动。图17 百分表测量端面圆跳动图 图18 端面圆跳动误差测量点图3、 分别在端面选择4个测量点，图18所示，将测量数椐填入表8中。表中各点的最大差值即为该零件的端面圆跳动误差。表8： 单 位 m测量直径点1234端面圆跳动（最大差值）端面圆跳动公差合格否最大值50最小值差值4、 将测量分析出的端面圆跳动误差与图纸四中的端面圆跳动公差0.05mm进行对

18、比，将结果填入表8中。实验252端面全跳动测量与检验一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解端面全跳动误差与公差的定义；2、 熟练掌握端面全跳动误差的测量及数据处理方法；3、 掌握判断零件端面全跳动误差是否合格的方法和技能。二、 实验内容用百分表测量端面全跳动。三、 测量工具及零件百分表（架）、平板、测量轴（图纸四）、支承座（图纸五）。四、 实验步骤1、 将测量轴装入支承座中，按图19所示置于平板上。图19 百分表测量端面全跳动图2、 装置好百分表（架），并将百分表与圆柱端面接触，再将百分表调零。在被测零件在绕基准轴线作无轴向移动的连续回转过程中，百分表缓慢地沿端面径向平移，测量整个端面，其最

19、大读数差值即为端面全跳动误差。并填入括号中（ ）。3、 与图纸端面全跳动公差0.06mm对比，判断被测端面全跳动是否合格（ ）。 实验26对称度测量与检验一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解对称度误差与公差的定义；2、 熟练掌握对称度误差的测量及数据处理方法和技能；3、 掌握判断零件对称度误差是否合格的方法和技能。二、 实验内容用百分表测量对称度误差。三、 测量工具及零件百分表（架）、平板、V形块、测量轴（图纸七）、定位块（图纸六）。四、 实验步骤1、 在测量轴键槽内装入定位块，并放置在V形块上，图20所示图20 百分表测量对称度误差2、 截面测量：在键中点调整定位块2，使其沿径向与平板平

20、行，使百分表示值为零；将被测轴旋转180°，再调整定位块2沿径向与平板平行，百分表示值为：a=( )，该截面的对称度误差：f截=(ha)÷(d-h)=( ) ÷( - )=( )。3、 长度测量：1) 在键一端点调整定位块2，使其沿径向与平板平行，使百分表示值为零；将被轴旋转180°，再使调整定位块2沿径向与平板平行，百分表示值为a1（ ）。2) 在键另一端点调整定位块2，使其沿径向与平板平行，使百分表示值为零；将被轴旋转180°，再使调整定位块2沿径向与平板平行，百分表示值为a2（ ）。3) 长度方向对称度误差：f长=a1-a2 = - =（

21、 ）。4、 取f截与f长最大值为键槽的对称度误差（ ）。5、 与图纸对称度公差0.06mm对比，判断对称度误差是否合格（ ）。模块三齿轮形位误差的测量与检验实验31齿圈径向跳动测量与检验一、实验目的1、 通过测量与检验加深理解齿圈径向跳动误差与公差的定义；2、 熟练掌握齿圈径向跳动误差的测量及数据处理方法和技能；3、 掌握判断齿圈径向跳动误差是否合格的方法和技能。二、 实验内容用测微仪测量齿圈径向跳动。三、 测量工具及零件测微仪（百分表）、平板、测量齿轮（图纸九）。四、 实验步骤1、 组装测微仪，并将测量齿轮装在测微仪的同轴顶尖上，调整两顶尖距离，使能转动自如，但测量齿轮无轴向移动，并用螺钉锁紧。图21所示。图21 测微仪测量齿圈径向跳动2、 把测头安装在百分表的测杆上（通常需根据测量齿轮的模数选择不同的测头）。3、 在齿宽中间位置调整百分表高度，使测头随表架下降与某个齿槽双面接触，把百分表指针压缩12圈后紧