公差与测量实验指导书

公差与测量指导说明书工程学院试验守则12345、不动与本试验无关的量仪，不要正对仪器周密外表及光学镜头呵气或咳嗽，不得用各种形式擦抹光学镜头，尽可能少用手接触周密外表。6、认真填写试验报告，要求干净、准确，独立完成。789、凡不遵守本规定，经指出不听者，指导教师有权停顿其试验。损坏仪器或设备者应负责赔偿。试验一常用量仪的介绍以及孔轴测量一、 试验根本要求了解常用量具、量仪的构造、原理及使用方法学会调整仪器零位的方法及测量方法二、 常用量具、量仪的构造、原理及使用方法机械式量仪的种类很多，本试验介绍的主要有：1、游标卡尺：一般游标卡尺〔见图0.05、0.02mm。122、千分尺：外径千分尺、内径千分尺、杠杆千分尺、深度千分尺、内侧千分尺、螺纹千分尺、公法线千分尺等。分度值常用的有0.01、0.001mm。其中外径千分尺在生产中应用广泛。如图2，其分度值为0.01mm，测量范围有0-25、25-50、50-75、75-100、100-125、125-150mm3、指示表：百分表、杠杆百分表、内径百分表、千分表、扭簧比较仪等。图3是机0.01mm，外表刻度盘上共有100条等分刻线。因此，百分表齿轮传动机构，应使量杆移动1mm时，指针回转一圈。百分表的测0-3、0-5、0-10mm323456.测量头〔齿侧间隙的消退：通过游丝消退齿偶间隙，提高测量精度。测量力的把握：弹簧是把握百分表的测量力的〕4所示。4234.56.推杆7.9810.定位护桥内径百分表的活动测头，其移动量很小，其测量范围是由更换或调整可换测头长度达10-118-335-550-10100-16160-25、250-450mm。用内径百分表测量孔径是一种相对量法，测量前应依据被测孔径的大小，在千分尺或其他量具上调整好尺寸后才能使用。使用时将内径百分表的两测头放入两量爪之间，微摇摆内径百分表，找出表针的转折点，并转动表盘使“0”刻线对准该转折点，此时零位行与零位之间的读数，该读数值为内径该测量点实际尺寸与其根本尺寸的偏差。三、思考题用游标卡尺、内径百分表测量工件是属于确定测量法还是相对测量法？千分尺为什么要设置测力装置？试验二齿轮测量一、试验根本要求了解公法线千分尺、齿厚游标卡尺、齿圈跳动检查仪的工作原理和使用方法。二、试验步骤公法线长度测量公法线长度Ｗ是指基圆切线与齿轮上两异名齿廓交点间的距离指在齿轮一周范围内，公法线长度平均值W与公称值Ｗ之差。公法线平均长度偏差是评定齿侧间隙的一个指标。取公法线长度平均值是为消退运动偏心对公法线长度的影响。运动偏心越大，公法线长度变动也越大。图1为公法线千分尺测量示意图1n：对于标准直齿轮则有：W=m[1.476(2n1)+0.014z]，n=0.111z+0.5W和nn按图1所示对被测齿轮逐齿测量或沿齿Wmax与Wmin个对称位置上测量值的平均值与公称值W之差为公法线平均长度偏差。依据齿轮图样的技术要求确定公法线长度的上偏差Ebns、下偏差Ebni果准确，测量时应轻轻摆千分尺，取最小读数值，要正确使用棘轮机构，以把握测量力。齿厚偏差测量齿厚偏差Esn是指在齿轮分度圆柱面上，齿厚的实际值与公称值之差。对于斜齿轮是指法向Esn20.02mm，能够测量模数为1-26mm是由两个游标卡尺组合而成。水平游标卡尺1用于测量分度圆的弦尺厚S，垂直游标卡尺2用于保证卡尺1h。2h与弦齿厚S的按下式计算：h=m•{1+〔Z/2〕•[1–cos(90°/Z)]}-(De-De´)/2式中：式中：m——模数Z——齿数De——公称齿顶圆直径De´——试验齿顶圆直径S=m•Z•sin(90°/Z)h和S值(也可查相关表)；将垂直游标卡尺2调到h值，锁紧。3．先将水平游标卡尺两测量点调开一段距离，使垂直游标卡尺测量游标卡尺量脚将脱离齿顶造成较大的测量误差。分别在齿轮均匀分布的四个位置上进展测S为各齿的齿厚实际偏差Esn，这些值都应在齿厚上下偏差Ess、Esi之间。按齿轮图样标注的技术要求，确定齿厚上偏差Ess和下偏差Esi，推断被测齿厚的适用性。齿圈径向跳动测量齿圈径向圆跳动误差FrFr意如图3。图3齿圈径向跳动的测量测量前，将被测齿轮无间隙地装于标准芯轴上，并将芯轴安装在齿圈径向跳动检查仪顶尖间。应无轴向串动，但可转动自如。选择适宜的球形测头或量棒〔为测量各种不同模数的齿轮，仪器备有不同直径的球形测量头或量棒〕，以保证测头与被测齿轮在齿高中部接触，测量时，将球形测头或量棒与左、右齿面接触，并使其指针压缩1~2圈，把指示表指针调到零位，反复测量几次，直到表针稳定在零位为止。将球形测头〔或量棒〕逐齿伸入齿槽中，从千分表中读取测量数据，沿齿圈测量一周，其最大值与最小值之差即为齿圈径向跳动误差Fr。三、 思考题只检查公法线长度变动能保证齿轮传递运动的准确性吗？为什么？测量公法线平均长度偏差，取平均值的缘由何在？测量齿厚偏差为什么要先量出被测齿轮齿顶园的实际直径？试验三形位误差测量一、 试验根本要求了解平板测量方法和圆跳动的测量方法。二、 试验步骤平面度误差的测量平面度公差用以限制平面的外形误差域。并规定，抱负外形的位置应符合最小条件，常见的平面度测量方法有用指示表测量、用按确定的评定准则处理结果。后，按〔图1〕所示，将被测平板沿纵横方向均布画好网格，四周离边缘10mm，其画线的交点为测量的9平面度误差值。1用指示表测量平面度误差圆跳动测量综合；端面圆跳动误差是端面对轴线的垂直度误差和端面外形误差的综合。图21~2〔可依据被测工件直径的大小适中选取1~22跳动测量示意图三、思考题假设同轴度误差为零，测得的径向圆跳动误差是何种误差？试验四外表粗糙度测量一、试验根本要求了解光切显微镜的测量原理二、试验步骤轮廓仪等。光切显微镜的外形如图1所示，它是承受光切法原理测量工件外表的微观不平度RzRz=0.880μm的外表粗糙度。光切显微镜的工作原理如图2所示。测量时，光源发出的光线经聚光镜，穿过狭缝后形成带状光束，如图2所示。光束再经物镜以45°角照耀在被测物体外表上，凹凸不平的被测外表，被光亮的具有平直边缘的狭缝象的亮带照耀后，再以45°角反射，外表的波峰在S点产生反射，波谷在S’产生反射，经物镜分别成象在分划板的a和a，点。在目镜中观看到的即为与被测外表一样的曲折亮带，其凹凸不平即反映被测外表的不平度。 工作台2.立柱3.横臂4.上下调整环5.固紧图2显微镜工作原理图螺钉6.微调手轮7.手柄8.照明灯9.10.13.摄影装置11.测微目镜12.物镜组1光切显微镜外形图测量时依据图纸的Rz值或被测工件粗糙度的估量值查表1，选一适宜的物镜组安装在镜管下面。安装物镜时，应先按下手柄7，插入所需物镜后，放松手柄即可。表1仪器的相关参数物镜放大倍数N7×14×30×60×视场直径〔mm〕2.51.30.60.3测量范围Rz(μm)21~806.3~201.6~6.30.8~1.6E(μm/格)1.200.630.2940.145越粗糙，取样长度lrlnRz值查表2确定取样长度l与评定长度ln。2Rz〔μm〕取样长度l(mm)评定长度ln(mm)≥0.025∼0.100.080.4≥0.10∼0.50.251.25≥0.50∼10.00.84.0≥10.0∼50.02.512.5台或松开固紧螺钉5,转动支臂3进展对准。松开固紧螺钉5，转动支臂调整环4，上下调整，螺钉5，转动微调手轮6，直到视场中消灭最清楚的亮带为止。按取样长度l移开工作台千分〔估量方向〕l5个最顶峰点和5个最低谷点，并分别用十字线的水平线与之相切，如图3所示。图3十字线移动的轨迹按下式计算出10点平均高度Rz值：Rz=1/5(Σa峰-Σa谷)⋅Ea的单位为套筒格数按外表粗糙度国家标准，确定工件外表粗糙度是否符合标准。三、思考题什么是Rz参数和Ra参数？什么叫取样长度？为什么要确定评定长度？试验五大型工具显微镜介绍一、试验根本要求了解工具显微镜的测量原理及构造特点二、试验步骤工具显微镜用于测量螺纹量规、螺纹刀具、齿轮滚刀以及样板等。它分为小型、大型、万能和重型等四种形式。它们的测量精度和测量范围虽各不一样，但根本原理是相像的。12115712、立13、悬臂146、1011，可使立柱饶支座左右摇摆，转动610，可使工作台纵、横向移动，转动手轮8，可使工作台绕轴心线旋转。2所示。由主光源12、滤色片3、透镜4、光5678910、反射棱镜111315101113153图3a为仪器的目镜外形图，它由玻璃分划板、中心目镜、角度读数目镜、反射镜和手轮等组成。目镜的构造原理如图3b所示，从中心目镜可观看到被测工件的轮廓影象和分划板的米字刻线〔图3，从角度读数目镜中，可以观看到分划板上360的度值刻线和固定游标分划板上060〔图3刻线的零位对准时，则米字刻线中间虚线A—A使用时擦净仪器及被测螺纹，将工件留神地安装在两顶尖之间，拧紧顶尖的固紧螺钉〔要留神工件掉下砸坏玻璃工作台。同时，检查工作台圆周刻度是否对准零位。接通电源。用调焦筒〔仪器专用附件〕调整主光源1〔图22的焦点上。依据被测螺纹尺寸，从仪器说明书中，查出适宜的光阑直径，然后调好光阑的大小。旋转手轮1〔图1ψ，调整立柱13的倾斜度。调整目镜1、15上的调整环〔图2，使米字刻线和度值，分值刻线清楚。松开螺钉1〔图，旋转手柄1，调整仪器的焦距，使被测轮廓影象清楚〔格，可用专用的调焦棒在两顶尖中心线的水平面内调焦15。以测量螺纹中径为例：4螺纹中径是指螺纹截成牙凸和牙凹宽度相等并和螺纹轴线同心的假想圆柱面直径。对间的距离。为了使轮廓影象清楚，需将立柱顺着螺旋线方向倾斜一个螺旋升角ψ，其值按下式计算：tg

np式中—螺纹螺距

—螺纹中径理论值(mm)；n—螺纹线数。d 2d2测量时，转动纵向千分尺10和横向千分尺〔图1，以移开工作台，使目镜中的—A虚线与螺纹投影牙形的一侧重合〔图4ψ，转动横向千分尺，使AA虚线与对面牙形轮廓重合〔图4差的影响，须测d 和d ，取两者的平均值作为实际中径：2左 2右d 2实际

d d2左 2右21姓名 - 学号 班级试样编号 日期-0.1用游标卡尺测量圆柱体外径被测对象尺寸：φ33〔 +0.1〕mm-0.1测量部位：φ33mm圆柱面上下两横截面，每个横截面相互垂直两个方向的实际外径尺寸。量具测量范围 mm分度值 mm测量位置实测尺寸测量位置实测尺寸mm1-112-11-122-2-0.1用外径千分尺测量圆柱体外径被测对象尺寸：φ33〔 +0.1〕mm-0.1测量部位：φ33mm圆柱面上下两横截面，每个横截面相互垂直两个方向的实际外径尺寸。量具测量范围 mm分度值 mm测量位置实测尺寸测量位置实测尺寸mm1-112-11-122-2合格性结论及理由合格性结论及理由2姓名 - 学号 班级日期-0.15用内径百分表测量圆柱体孔径被测对象尺寸：φ30〔 +0.15〕mm-0.15测量位置实测尺寸mm1-112-11-122-2合格性结论及理由测量部位：φ30mm孔径上下两横截面，每个横截面相互垂直两个方向的实际内径尺寸。内径百分表测量范围 mm测量位置实测尺寸mm1-112-11-122-2合格性结论及理由3姓名 - 学号 班级日期齿轮公法线长度变动和公法线平均长度偏差的测量名称分度值mm名称分度值mm测量范围mm量仪试样号mz压力角α°齿轮公差标注208FJGB10095-88公法线长度变动公差Fw=µm〔查附录并填跨齿数k=z/9+0.5=被测齿轮写此栏〕公法线公称长度Wk〔mm〕=m[2.952〔k–0.5〕+0.014z]=公法线平均长度上偏差Ebns(µm)〔查附录并填写此栏〕公法线平均长度下偏差Ebni(µm)〔查附录并填写此栏〕〔均布1〔均布123456测量〕实测公法线长度mm公法线长度变动ΔFw=Wkmax–Wkmin=µm公法线平均长度Wk平均=mmΔEbnm=Wk平均Wk=µm合格性结论及理由4姓名 - 学号 班级日期齿轮分度圆弦齿厚偏差的测量名称分度值mm名称分度值mm测量范围量仪试样号mz压力角α°齿轮公差标注208FJGB10095-88齿顶圆公称直径De(mm)齿顶圆实际直径De＇(mm)m(z+2)=齿顶圆弦齿高〔mm〕=m[1+0.5z(1–cos90/z)]+0.5(De＇–De)=被测齿轮〔查附录并填写此栏〕分度圆公称弦齿厚〔mm〕=mzsin90/z=〔查附录并填写此栏〕齿厚极限偏差〔mm〕Ess=Esi=〔查附录并填写此栏〕〔均布1〔均布123456测量〕齿厚实测mm合格性结论及理由附录〔公法线〕齿轮种类齿轮种类公法线长度变动公差公法线平均长度上偏公法线平