《公差配合与测量技术》教学课件04尺寸的测量

项目四尺寸的测量one任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度1(1)游标卡尺的结构特点。(2)游标卡尺的使用方法及注意事项。知识点1任务引入使用游标卡尺测量图4-1所示零件中ϕ70mm孔中心的高度。图4-1使用游标卡尺测量ϕ70mm孔中心的高度任务分析要完成此任务,学生需对普通游标卡尺和高度游标卡尺的结构和使用方法进行了解,同时要掌握游标卡尺使用的注意事项。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接常用的长度测量工具有游标量具、螺旋测微量具和标准量具(长度量块)等。根据任务一的要求,这里先介绍游标量具。游标量具是应用游标读数原理制成的量具。常用的游标量具有游标卡尺、高度游标卡尺和深度游标卡尺。知识链接一、游标卡尺1.游标卡尺的结构游标卡尺的结构和种类较多,最常用的类型有三用游标卡尺(普通游标卡尺)、双面游标卡尺和单面游标卡尺,见表4-1。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接游标卡尺适用于中等精度尺寸的检验和测量,具有结构简单、使用方便、精度中等和测量尺寸范围大等特点,可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等,应用范围很广。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接2.游标卡尺的刻线原理和读数方法游标卡尺的读数机构由尺身(主尺)和游标(副尺)两部分组成。当活动量爪与固定量爪贴合时,游标上的0刻线(游标零线)对准主尺上的0刻线,此时量爪间的距离为0[见图4-2(a)]。当尺框向右移动到某一位置时,固定量爪与活动量爪之间的距离就是零件的测量尺寸[见图4-2(b)]。此时零件尺寸的整数部分可在游标零线左边的尺身刻线读出,而1mm以下的小数部分则可借助游标读数机构来读出。图4-2游标卡尺读数方法任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接下面以分度值为0.02mm的游标卡尺为例说明其刻线原理和读数方法。(1)游标卡尺的刻线原理。尺身每小格为1mm,游标刻线总长为49mm,并等分为50格,因此,每格为49/50=0.98mm。尺身与游标相对一格之差为0.02mm,所以其测量精度为0.02mm(见图4-3)。图4-3分度值为0.02mm的游标卡尺的刻线原理任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接(2)游标卡尺的读数方法。以图4-4为例,用游标卡尺测量工件时,读数分三个步骤。①读出游标上零线左面尺身的毫米整数L1=10mm。②读出游标上哪一条线与尺身刻线对齐,并计算出尺寸(第一条刻线不算,第二条线起每格算0.02mm),为不足整毫米部分L2=0.96mm。③把尺身和游标上的尺寸加起来即为测得尺寸L=L1+L2=10.96mm。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接图4-4游标卡尺读数示例3.游标卡尺的使用范围及方法

游标卡尺的使用范围很广,可以用于测量工件的长度、宽度、深度及外径和内径等,其使用方法如图4-5所示。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度图4-5游标卡尺的使用方法任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接二、高度游标卡尺高度游标卡尺是属于游标卡尺的一种测量工具,主要用来测量物件的高度及进行精密划线等,简称高度尺。1.高度游标卡尺的结构根据读数形式的不同,高度游标卡尺可分为普通游标式和电子数显式两大类。这里介绍的是普通游标式。普通游标式高度游标卡尺如图4-6所示,它的结构特点是用质量较大的基座代替固定量爪,而游标上则通过横臂装有测量高度和划线用的量爪,量爪的测量面上镶有硬质合金,以延长量爪使用寿命。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接2.高度游标卡尺的使用方法高度游标卡尺的测量工作应在平台上进行。当量爪的测量面与基座的底平面位于同一平面时,尺身与游标的零线相互对准,因此在测量高度时,量爪测量面的高度就是被测量零件的高度尺寸。应用高度游标卡尺划线时也应在平台上先进行调整,调好划线高度,用紧固螺钉把尺框锁紧后再进行划线。高度游标卡尺的划线应用如图4-7所示。图4-6普通游标式高度游标卡尺1—尺身;2—紧固螺钉;3—尺框;4—基座;5—量爪;6—游标;7—微动装置任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接图4-7高度游标卡尺的划线应用任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接高度游标卡尺的具体数值与游标卡尺一样,可在尺身和游标上读出。读数时首先以游标零刻度线为准在尺身上读取毫米整数,即以毫米为单位的整数部分,然后看游标上第几条刻度线与尺身的刻度线对齐,若没有正好对齐的线,则取最接近对齐的线进行读数。若有零误差,则一律用上述结果减去零误差(零误差为负,相当于加上相同大小的零误差),读数结果为L=整数部分+小数部分-零误差依据上述公式,图4-8所示高度游标卡尺(分度值为0.05mm)的读数应为L=14+0.05×9-0=14.45mm任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度知识链接图4-8高度游标卡尺示数三、深度游标卡尺1.深度游标卡尺的结构与测量原理深度游标卡尺如图4-9所示,用于测量零件的深度尺寸或台阶高低和槽的深度。它的结构特点是尺框的两个量爪连成一体成为一个带游标的基座,基座的端面和尺身的端面就是它的两个测量面。测量内孔深度时应把基座的端面紧靠在被测孔的端面上,使尺身与被测孔的中心线平行,伸入尺身,则尺身端面至基座端面之间的距离,就是被测零件的深度尺寸。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度图4-9深度游标卡尺1—尺身;2—游标;3—测量基座;4—紧固螺钉;5—尺框2.深度游标卡尺的使用方法

测量时,先把测量基座轻轻压在工件的基准面上,基座端面必须接触工件的基准面,如图4-10(a)所示。测量轴类等台阶时,测量基座的端面一定要压紧在基准面上,如图4-10(b)和如图4-10(c)所示,再移动尺身,直到尺身的端面接触到工件的量面(台阶面),然后用紧固螺钉固定尺框,提起卡尺,读出深度尺寸。多台阶小直径的内孔深度测量,要注意尺身的端面是否在要测量的台阶上,如图4-10(d)所示。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度三、深度游标卡尺当基准面是曲线时,测量基座的端面必须放在曲线的最高点上,测量出的深度尺寸才是工件的实际尺寸,否则就会出现测量误差,如图4-10(e)所示。深度游标卡尺的读数方法和游标卡尺完全一样。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度三、深度游标卡尺图4-10深度游标卡尺的使用方法该式说明:当基本尺寸一定时,配合精度要求越高,则孔、轴的精度也应越高(公差值越小);配合精度要求越低,则孔、轴的精度也越低(公差值越大)。配合公差的特性可用配合公差带图来表示,如图2-10所示。画配合公差带图的规则与画孔、轴公差带图一样,配合公差带图用一长方形区域表示。零线以上为正,表示间隙;零线以下为负,表示过盈。配合公差带完全在零线以上为间隙配合;完全在零线以下为过盈配合;跨在零线上为过渡配合。公差带上、下两端到零线的距离为极限间隙或极限过盈,而公差带上、下两端之间的距离为配合公差。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度三、深度游标卡尺四、其他游标卡尺以上所介绍的各种游标卡尺都存在一个共同的问题,就是读数不很清晰,容易读错,有时不得不借放大镜将读数部分放大。现有游标卡尺采用无视差结构,使游标刻线与尺身刻线处在同一平面上,消除了在读数时因视线倾斜而产生的视差。游标卡尺除上述几种以外,还有其他类型,如带表游标卡尺、数字显示游标卡尺等。1.带表游标卡尺在游标卡尺上装测微表就形成了带表游标卡尺,其便于准确读数,提高了测量精度,如图4-11所示。图4-11带表游标卡尺任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度四、其他游标卡尺带表游标卡尺的规格见表4-2任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度四、其他游标卡尺2.数字显示游标卡尺数字显示游标卡尺是一种带有数字显示装置的游标卡尺,这种游标卡尺在零件表面上量得尺寸时可直接用数字显示出来,使用极为方便,如图4-12所示。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度图4-12数字显示游标卡尺四、其他游标卡尺数字显示游标卡尺的规格见表4-3。任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度量具使用得是否合理,不但影响量具本身的精度,而且直接影响零件尺寸的测量精度,甚至发生质量事故,造成不必要的损失。因此,必须重视量具的正确使用,对测量技术精益求精,以获得正确的测量结果,确保产品质量。游标卡尺是比较精密的量具,使用是否合理,不但影响游标卡尺本身的精度和使用寿命,而且对测量结果的准确性也有直接影响。五、使用游标卡尺的注意事项任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度单击此处可编辑内容，根据您的需要自由拉伸文本框大小。单击此处可编辑内容，根据您的需要自由拉伸文本框大小。单击此处可编辑内容，根据您的需要自由拉伸文本框大小(1)使用前,认真学习并熟练掌握游标卡尺的测量、读数方法。单击此处可编辑内容，根据您的需要自由拉伸文本框大小(3)使用前,检查游标卡尺应完整无任何损伤,移动尺框时活动应自如,不应有过松或过紧,更不能有晃动现象。用固定螺钉固定尺框时,游标卡尺的读数不应有所改变。在移动尺框时,注意松开固定螺钉,但也不宜过松,以免掉了。单击此处可编辑内容，根据您的需要自由拉伸文本框大小(2)明确所用游标卡尺的量程、精度是否符合被测零件的要求(4)使用前,用纱布将游标卡尺擦拭干净,检查尺身和游标的刻线是否清晰,尺身有无弯曲变形、锈蚀等现象。校验零位,检查各部分作用是否正常2使用游标卡尺测量零件尺寸时必须注意以下几点:校验零位:把游标卡尺擦拭干净,检查游标卡尺的两个测量面和测量刃口是否平直无损,把两个量爪紧密贴合时,应无明显的间隙,同时游标和尺身的零位刻线要相互对准。这个过程称为校对游标卡尺的零位。(5)用游标卡尺测量零件时,不允许过分地施加压力,所用压力应使两个量爪刚好接触零件表面。如果测量压力过大,不但会使量爪弯曲或磨损,而且量爪在压力作用下产生弹性变形,还使测量得的尺寸不准确(外尺寸小于实际尺寸,内尺寸大于实际尺寸)。(6)应在足够的光线下读数,在游标卡尺上读数时,使人的视线尽可能与刻线表面垂直,以减小视线歪斜造成的读数误差。五、使用游标卡尺的注意事项任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度(7)为了获得正确的测量结果,可以多测量几次。即在零件的同一截面上的不同方向进行测量。对于较长零件,则应在全长的各个部位进行测量,务必获得一个比较正确的测量结果。(8)游标卡尺的测量基座和尺身端面应垂直于被测表面并贴合紧密,不得歪斜,否则会造成测量结果不准。(9)测量温度要适宜。刚加工完的工件由于温度较高不能马上测量,须等工件冷却至室温后方能测量,否则测量误差太大。(10)游标卡尺在使用过程中,不要和工具、刀具如锉刀、榔头、车刀和钻头等堆放在一起,以免碰伤。五、使用游标卡尺的注意事项任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度(11)测量结束后要把游标卡尺平放到规定的位置,如工具箱上或尺盒内,尤其是大尺寸的游标卡尺更应注意,否则尺身会弯曲变形。不允许把游标卡尺放到设备(床头、导轨、刀架)上。不要把游标卡尺放在磁场附近,如磨床的磁性工作台上,以免使游标卡尺感磁。不要把游标卡尺放在高温热源附近。(12)游标卡尺使用完毕,要擦净并放到尺盒内。长时间不用应在游标卡尺测量面上涂黄油或凡士林,放于干燥、阴凉处储存,注意不要锈蚀或弄脏。(13)游标卡尺如有异常或意外损伤,应及时送计量站检修,不得擅自拆卸检修。五、使用游标卡尺的注意事项任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度测量图4-1所示零件中ϕ70mm孔中心高度,方法如下:先用游标卡尺量出ϕ70mm孔的内径D,然后用高度游标卡尺量出ϕ70mm孔内表面下沿与底面的高度h,则ϕ70mm孔中心的高度H为H=h+0.5D任务实施任务一用游标卡尺测量零件孔中心高度2拓展知识2拓展知识two任务二用千分尺测量零件尺寸2(1)千分尺的结构特点。(2)千分尺的使用方法及注意事项。知识点2任务引入在实际生产中,有些零件不仅尺寸要求较高,而且还有严格的公差要求,因此需用千分尺进行测量。本任务要求正确使用外径千分尺和内径千分尺测量图4-13所示零件的外孔直径D1、D2和内孔直径d。2任务引入图4-13使用外径千分尺和内径千分尺测量外孔直径和内孔直径任务二用千分尺测量零件尺寸千分尺可测量较精密工件的外径、孔径、槽宽和两端间距离等尺寸,其中,内径千分尺适于测量中、小直径的精密内孔,尤其适于测量深孔的直径。用千分尺测量零件尺寸时,在掌握正确的测量方法的基础上,还需掌握千分尺的结构、使用方法和使用注意事项。任务分析千分尺又称螺旋测微器、螺旋测微仪、分厘卡,是比游标卡尺更精密的测量长度的工具,用它测长度可以精确到0.01mm,测量范围通常为25mm,一般有0~25mm、25~50mm、50~75mm、75~100mm、100~125mm等几种规格。按测量用途,千分尺可分为外径千分尺(见图4-15)、内径千分尺、深度千分尺、壁厚千分尺、螺纹千分尺和公法线千分尺等;按千分尺的结构及读数原理,千分尺可分为机械式千分尺和电子式千分尺。如图4-14所示为千分尺的分类。知识链接任务二用千分尺测量零件尺寸知识链接任务二用千分尺测量零件尺寸图4-14千分尺的分类一、外径千分尺1.外径千分尺的结构外径千分尺主要由尺架、测砧、测微螺杆、固定套筒、旋钮、微调旋钮、微分筒、锁紧螺钉和绝热板组成,如图4-15所示。知识链接任务二用千分尺测量零件尺寸图4-15外径千分尺的结构知识链接任务二用千分尺测量零件尺寸2.外径千分尺的刻线原理和读数方法微课千分尺的读数1:刻线原理和读数方法(1)外径千分尺的刻线原理。外径千分尺是依据螺旋放大的原理制成的,即螺杆在螺母中旋转一周,螺杆便沿着轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此,沿轴线方向移动的微小距离就能用圆周上的读数表示出来。如图4-16所示,外径千分尺精密螺纹的螺距是0.5mm,微分筒上有50个等分刻度,微分筒旋转一周,测微螺杆可前进或后退0.5mm,因此旋转每个小分度相当于测微螺杆前进或后退0.5/50=0.01mm。由此可见,微分筒上每一小分度表示0.01mm,因此千分尺可精确测量到0.01mm。由于还能再估读一位,因而千分尺可读到毫米的千分位。(2)外径千分尺的读数方法。外径千分尺的读数示例如图4-17所示,先读出固定套筒上刻线所显示的最大数值,然后在微分筒上读取与固定套筒基准线对齐的刻线数值,再乘以分度值,两者之和即为得到实测尺寸值。知识链接任务二用千分尺测量零件尺寸图4-16外径千分尺的刻线原理图4-17外径千分尺的读数示例3.使用外径千分尺的注意事项

(1)测量时,注意要在测微螺杆快靠近被测物体时停止使用旋钮,而改用图4-18内径千分尺的结构微调旋钮,避免产生过大的压力。这样既可使测量结果精确,又能保护外径千分尺。(2)在读数时,要注意固定套筒上表示半毫米的刻线是否已经露出。知识链接任务二用千分尺测量零件尺寸图4-18内径千分尺的结构(3)读数时,千分位有一位估读数字,不能随便舍去,即使固定套筒的基准线正好与微分筒的某一刻度线对齐,千分位上也应读取为“0”。(4)当测砧和测微螺杆并拢时,若固定套筒的基准线与微分筒的零刻线不重合,则说明有零误差,应加以修正,即在最后测长度的读数上去掉零误差的数值。知识链接任务二用千分尺测量零件尺寸二、内径千分尺

1.内径千分尺的结构内径千分尺主要由测头、紧固螺钉、固定套管、螺杆、微分筒等几部分组成,如图4-18所示。2.内径千分尺的刻线原理和读数方法内径千分尺的刻线原理和读数方法与外径千分尺相同。3.内径千分尺的使用方法微课千分尺的应用用内径千分尺测量内孔的直径时,将其测量触头测量面支承在被测表面上,调整微分筒,使微分筒一侧的测量面在孔的径向截面内摆动,找出最小尺寸,然后拧紧紧固螺钉,取出并读数。知识链接任务二用千分尺测量零件尺寸4.使用内径千分尺时的注意事项(1)选取接长杆时尽可能选取数量最少的接长杆来组成所需的尺寸,以减少累积误差。(2)使用测量下限为75mm或150mm的内径千分尺时,被测量面的曲率半径不得小于25mm或60mm,否则可用内径千分尺测头球面的边缘来测量。(3)测量时必须注意温度的影响,防止手的传热或其他热源传热,特别是大尺寸内径千分尺受温度变化的影响较显著。知识链接任务二用千分尺测量零件尺寸(4)测量时固定测头与被测表面接触,摆动活动测头的同时转动微分筒,使活动测头在正确的位置上与被测工件接触,这样就可以从内径千分尺上读数了。(5)离开工件读数前,应用锁紧装置将螺杆锁紧,再进行读数。知识链接任务二用千分尺测量零件尺寸任务实施(1)使用外径千分尺测量图4-13中零件外孔直径D1和D2,并读出数值。(2)使用内径千分尺测量图4-13中零件上内孔直径d,然后读出数值。任务二用千分尺测量零件尺寸2拓展知识2拓展知识THREE任务三用百分表测量零件的几何参数3(1)百分表的结构特点。(2)百分表的使用方法及注意事项。知识点2任务引入在实际生产中经常需要检测工件的尺寸、形状和位置误差,都可以用百分表进行测量。本任务要求正确使用百分表测量如图4-19所示零件的上表面对下表面的平行度误差。2任务引入图4-19使用百分表测量零件上表面对下表面的平行度误差任务三用百分表测量零件的几何参数任务分析百分表主要用于检测工件的形状和位置误差(如圆度、平面度、垂直度、跳动等),也可用于校正零件的安装位置以及测量零件的内径等。用百分表测量零件尺寸时,在掌握正确测量方法的基础上,还需掌握百分表的结构、使用方法和使用注意事项。知识链接一、百分表的分类与结构1.百分表的分类百分表是一种精度较高的长度测量工具,它的分度值为0.01mm,只能测出相对数值,不能测出绝对数值。如图4-20所示,按测量用途,百分表可以分为内径百分表、深度百分表和杠杆百分表。按结构及读数原理,百分表可分为机械式百分表和电子数显式百分表。任务三用百分表测量零件的几何参数知识链接任务三用百分表测量零件的几何参数图4-20百分表的分类知识链接百分表主要由表体部分、传动系统、读数装置三个部件组成,如图4-21所示。任务三用百分表测量零件的几何参数1.百分表的结构图4-21百分表的结构知识链接二、百分表的结构原理和读数方法1.百分表的结构原理百分表的结构原理是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指针在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。如图4-22所示,当测量杆1向上或向下移动1mm时,通过齿轮传动系统带动大指针5转一圈,小指针7转一格。百分表刻度盘在圆周上有100个等分格,测量时指针读数的变动量即为尺寸变化量。任务三用百分表测量零件的几何参数知识链接任务三用百分表测量零件的几何参数图4-22百分表的结构原理1—测量杆;2—齿轮Z1;3—齿轮Z2;4—齿轮Z3;5—大指针;6—小指针;7—齿轮Z4知识链接2.百分表的读数方法(1)百分表大指针每转一格读数值0.01mm,小指针每转一格读数为1mm。读数时,先读小指针转过的刻度线(即毫米整数),再读大指针转过的刻度线(即小数部分),并乘以0.01,然后两者相加,即得到所测量的数值。(2)测量时,当表盘指针顺时针方向离开“0”位,表示被测实际值小于标准值,它是标准值与表针离开“0”位格数的差;当表盘指针逆时针方向离开“0”位,表示被测实际值大于标准值,它是标准值与表针离开“0”位格数之和。任务三用百分表测量零件的几何参数知识链接2.百分表的读数方法(3)若测量时,表盘小针偏移超过1mm,则应在实际测量值中减去或加上1mm。如图4-23所示,百分表的读数为小指针转过的刻度线(即毫米整数)与大指针转过的刻度线(即小数部分)乘以0.01之和,即2+67×0.01=2.67mm。任务三用百分表测量零件的几何参数图4-23百分表的读数知识链接三、百分表的应用百分表主要用于检测工件的形状和位置误差(如圆度、平面度、平行度、垂直度、跳动等),也可用于校正零件的安装位置