极限配合与技术测量基础课件 第四章-常见几何误差的检测

§4-1常见形状误差的检测§4-2常见方向误差的检测§4-3常见位置误差的检测§4-4常见跳动误差的检测第四章

常见几何误差的检测常见形状误差的检测一、用刀口尺检测平面的直线度误差§4-11．被测工件和检测项目检测滑块上表面的直线度误差2．检测器具检测滑块直线度误差的测量器具有刀口尺、塞尺和平板刀口尺是具有一个测量面的刀口形直尺，主要用来测量工件的直线度误差和平面度误差（1）刀口尺使用刀口尺时应注意以下事项：1）测量前，应将刀口尺用软布擦拭干净，检查其测量面是否有划痕、碰伤、锈蚀等缺陷，否则不可使用2）使用时，手应握持隔热护板，以避免手部温度影响测量结果和因汗液侵蚀产生锈蚀3）不得碰撞刀口尺，以确保其测量面的完好，否则将影响测量的准确度4）用刀口尺检测工件时，要求工件的表面粗糙度

Ra

值不大于0.04μm，若表面粗糙度

Ra

值过大，光在间隙中会产生散射，不易看准光隙量5）使用完毕，在刀口尺工作面上涂上防锈油并用防锈纸包好，放回专用盒中塞尺是具有标准厚度尺寸的单片或成组的薄片，又称厚薄规。塞尺用于测量两结合面之间的间隙，使用时可将一片或数片重叠在一起插入缝隙内（2）塞尺塞尺的使用方法及注意事项如下：1）使用塞尺前，应检查尺身有无毛刺或者凸凹不平，若有则不要使用2）使用塞尺时，在满足所需尺寸要求的前提下，片数越少越好3）塞尺容易弯曲和折断。用塞尺时，用力要适当，方向要合适，塞入间隙时以稍感拖滞为宜。不能用力太大，不可将较厚的塞尺强行塞入较小间隙中，也不能用于测量温度较高或较低的工件4）检查某一间隙是否大于规定值时，用与规定值相符的塞尺（一片或叠加后的几片）去塞该间隙，如果不能塞入为合格，能塞入则为不合格5）使用完毕，将塞尺擦拭干净后，及时合到保护板中。清洁塞尺时，要顺着使塞尺受拉的方向擦拭，不可逆擦，以防折断塞尺3．检测方法检测时，刀口尺的对称平面要与作为基准的前面平行4．测量步骤（1）手握刀口尺的护板，使刀口尺的对称平面与滑块的前面平行，使测量面轻轻地与被测量面接触，依靠刀口尺的自重使其测量面与被测量面贴合，不允许对刀口尺施加其他压力（2）观察刀口尺与被测量面之间的最大光隙，并根据光隙大小选择测量方法1）当光隙较小时，可以通过观察透光颜色的方法判断间隙大小2）当光隙较大时，可用塞尺测量间隙大小，使用塞尺时，采用试测法（3）在滑块的五个位置进行测量滑块直线度误差检测报告（4）将所有测得的直线度误差的最大值（0.03mm）作为该平面的直线度误差（5）将测得的直线度误差值与图样上给出的公差值进行比较，若测得的误差值不大于公差值，则被测要素的直线度合格，否则不合格本次测量的直线度误差在图样给出的直线度公差范围之内，滑块上表面的直线度合格二、用刀口尺检测圆柱面素线的直线度误差1．被测工件和检测项目检测滑轮轴圆柱面素线的直线度误差2．检测器具检测滑轮轴直线度误差的测量器具有刀口尺、塞尺和平板3．检测方法和步骤测量时，刀口尺的对称平面要沿圆柱面的径向，刀口尺的测量面与圆柱面的素线重合将滑轮轴依次旋转45°，在八个方向上进行同样的检测4．判断直线度是否合格八次检测的结果皆为合格，该滑轮轴的直线度合格滑轮轴直线度误差检测报告三、用百分表和正弦规检测圆

锥面素线的直线度误差1．被测工件和检测项目检测圆锥面素线的直线度误差2．测量器具测量圆锥轴直线度误差的测量器具主要有铸铁平板、百分表及磁性表座、量块和正弦规等量块是用耐磨材料制造，横截面为矩形，并具有一对相互平行测量面的实物量具，一般成套配置（1）量块总块数尺寸系列/mm间隔/mm块数910.5—11—11.001，1.002……1.0090.00191.01，1.02……1.490.01491.5，1.6……1.90.152.0，2.5……9.50.51610，20……1001010830.5—11—11.005—11.01，1.02……1.490.01491.5，1.6……1.90.152.0，2.5……9.50.51610，20……1001010常用量块组的块数及尺寸常用量块组（91块）的块数及尺寸常用量块组（83块）的块数及尺寸量块的形状为长方体，有两个相对的测量面，两测量面之间具有精确的尺寸通过多块量块的组合可组合成各种尺寸的量块组，也可以和具有类似表面质量的辅助体表面相研合而用于长度的测量量块是一种精密量具，使用时应注意：1）使用前，应清除测量工作台、平板的工作表面上的杂质，并将工作表面擦干净；同时检查工作表面的光洁程度，不得有划痕、磕碰等缺陷2）使用前，应清洗量块。先用航空汽油洗净表面上的防锈油，然后用软绸布将其擦拭干净3）使用时，必须戴手套，不要直接用手去拿量块。应尽量避免近距离面对着量块讲话，以防唾沫溅在量块上而导致其生锈4）研合量块时应保持动作平稳，以防量块的测量面被另一块量块的棱角刮伤5）使用时，应尽可能减少量块的摩擦，要轻拿、轻放量块，杜绝磕碰、跌落等情况的发生6）使用完毕，量块应涂防锈油并用防锈油纸包好，然后放入特制的木盒内，不允许将量块贴合在一起长期存放正弦规是指根据正弦函数原理，利用量块的组合尺寸以间接方法进行测量的测量器具，由带有精密工作面的主体和直径相同且轴线互相平行的两个精密支承圆柱组成（2）正弦规正弦规的两个圆柱直径相等，两圆柱的轴线与工作面平行，所以两圆柱与量块组所形成的直角三角形的锐角α等于正弦规工作面与平板之间的夹角测量时，工作面的倾角一般不大于45°。使用时应注意：1）要轻拿轻放正弦规，不要强烈振动、碰撞正弦规，以防两圆柱松动或损坏正弦规2）严禁将正弦规放在平板上随意推来推去，以防圆柱磨损，使正弦规失去精度3）不能用正弦规测量粗糙的工件表面，被测工件的表面不应有毛刺及沾有研磨剂、灰屑等污染物，也不可带磁性4）正弦规使用完毕要用汽油清洗干净，并涂上防锈油，以防止正弦规生锈，影响测量精度3．测量方法与步骤（1）估算量块高度，组合量块（2）放置量块、正弦规和工件将量块组放置在铸铁平板上，然后放置正弦规，再将工件放置在正弦规上（3）放置磁性表座和百分表1）把磁性表座放置到铸铁平板上，将百分表安装在磁性表座上，调整百分表的位置，使百分表的测杆与平板垂直，测头与圆锥面最上素线的左端接触2）使百分表测杆向内压缩1mm左右3）将百分表调零（4）调整圆锥面上侧的素线与平板工作面平行1）提起百分表的测杆，移动磁性表座，使百分表测头与圆锥面最上素线的右端接触2）观察百分表的示值3）根据百分表的示值调整量块组的尺寸组合，使百分表的示值为零，此时圆锥面的最上素线与平板平行（5）测量移动磁性表座，使百分表的测头沿被测素线移动，记录百分表的最大示值和最小示值。依次将圆锥轴旋转45°，用同样的方法测量八次圆锥轴圆锥面素线的直线度误差检测报告（6）计算直线度误差百分表在一条素线上测量的最大示值和最小示值之差为该被测素线的直线度误差（7）判断直线度是否合格将得到的直线度误差值与图样上给出的公差值进行比较，若误差值不大于公差值，则被测圆锥面的直线度合格，否则不合格取所有测量值中最大误差值（0.030mm）作为该被测圆锥面素线的直线度误差值工件几何误差检测示意图中常用的符号及说明四、用千分表检测平面的平面度误差1．被测工件和检测项目用千分表检测小平板上、下两平面的平面度误差2．测量器具测量小平板上、下平面的平面度误差的测量器具主要有铸铁平板、活头千斤顶（三个）、分度值为0.001mm的千分表及磁性表座等活头千斤顶是一种支承物体的可升降工具（1）活头千斤顶千分表是指分度值为0.001mm或0.002mm的指示表（2）千分表常用的千分表分度值为0.001mm，测量范围为0～1mm读取千分表的示值时，要先读取转数表盘的示值，再读取大表盘的示值分度值为0.001mm的千分表的大表盘上有200条刻线，大表盘上的数字10、20、……、190分别表示0.010mm、0.020mm、……、0.190mm；转数表盘上有5格，转数表盘上数字0.2、0.4、0.6、0.8、1.0的单位为mm千分表的示值为：0.4mm+0.084mm=0.484mm（1）因为小平板被测平面的平面度公差值为0.01mm，精度要求较高，故选用分度值为0.001mm的千分表进行测量（2）当千分表的大指针停在两条刻线之间时，应估读小数第四位3．测量方法和步骤（1）放置工件将三个活头千斤顶的高度调整成大致相等，放置在铸铁平板上，将小平板的被测量面朝上，用活头千斤顶支承（2）布置测量点在小平板的上表面上布置20个测量点（3）建立基准平面1）使测杆垂直于被测表面，测头与被测表面接触，测杆向内压缩0.5mm左右3）分别将千分表的测头移动到其他两个支承点的上侧，旋转活头千斤顶的螺杆以调整小平板支承点的高度，使千分表的大指针指在零位2）将测头移到某一个活头千斤顶支承点的上侧，将千分表调零1）将千分表的测头移动到位于活头千斤顶支承点上侧的某一个测量点位置上，并对千分表进行调零（4）测量2）按布点位置逐一测量各点相对于基准点的高度测量点位置高于基准点时，示值为正值；测量点位置低于基准点时，示值为负值小平板平面度误差检测报告（5）计算平面度误差千分表示值的最大值与最小值的差值即为平面度误差本次测量的平面度误差为f=Mmax-

Mmin=0.006mm-（-0.004mm）=0.010mm（6）判断平面度是否合格将得到的平面度误差值与图样上给出的公差值进行比较，若误差值不大于公差值，则被测平面的平面度合格，否则不合格将小平板翻转180°后进行同样的检测。两次检测皆合格，则小平板的平面度合格常见方向误差的检测一、检测支架的平行度误差§4-21．被测工件和检测项目

检测上侧平面相对于下侧底面的平行度误差2．测量器具3．测量方法和步骤（1）放置工件和量具1）使百分表的测杆与支架的上侧平面垂直2）使百分表的测头与支架上侧平面接触，保证百分表测杆向内压缩0.5～1mm测量支架平行度误差的测量器具主要有铸铁平板、百分表及磁性表座（2）布置测量点在支架上侧平面上布置16个测量点1）移动磁性表座，使百分表的测头移动到支架上侧平面某一角的测量点位置上，将百分表调零2）按布点位置移动磁性表座，使百分表的测头逐一移到其他各测量点上，读取百分表的示值（3）测量支架平行度误差检测报告（4）计算平行度误差百分表示值的最大值与最小值的差值即为平行度误差本次测量的平行度误差为

f

=+0.025mm-（-0.015mm）=0.040mm（5）判断平行度是否合格将得到的平行度误差值与图样上给出的公差值进行比较，若误差值不大于公差值，则被测平面的平行度合格，否则不合格支架上平面相对于底面的平行度误差值在图样给出的公差值范围内，支架上平面相对于底面的平行度合格二、用百分表检测定位座的垂直度误差1．被测工件和检测项目检测定位座的侧端面相对于底面的垂直度误差2．测量器具测量定位座垂直度误差的测量器具有铸铁平板、方箱、百分表及磁性表座、半圆柱支承座和压板组件（1）方箱

方箱是具有六个工作面的正方体辅助测量器具，主要用于零部件平行度检测、垂直度检测和划线等（2）半圆柱支承座（3）压板组件被测工件可以在半圆柱上摆动压板组件用于将工件固定在方箱上3．测量方法和步骤（1）装夹定位座（2）装夹百分表使定位座基准面紧贴方箱侧面，下侧用半圆柱支承座支承，上侧用压板组件固定在方箱上使百分表测杆与方箱上侧端面垂直，使百分表的测头与定位座的被测表面接触，保证百分表测杆向内压缩1mm左右（3）布置测量点（4）调整定位座位置在定位座的被测平面上布置20个测量点1）将百分表的测头移动到a4上2）使测头沿直线a4e4慢慢移动3）观察百分表的示值，同时调整定位座在竖直方向上的位置，使百分表的最大示值与最小示值之差为最小值（5）测量1）移动磁性表座，使百分表的测头移动到某一个测量点位置上，将百分表调零2）移动磁性表座，按图示位置逐点测量，记录百分表的示值定位座垂直度误差检测报告（6）计算垂直度误差将百分表的最大示值和最小示值之差作为被测平面相对于基准平面的垂直度误差本次测量的垂直度误差为（7）判断垂直度是否合格定位座侧端面相对于底面的垂直度误差值（0.035mm）在图样给出的公差值（0.04mm）范围内，定位座侧端面相对于底面的垂直度合格f=（+0.020mm）-（-0.015mm）=0.035mm三、检测楔铁的倾斜度误差1．被测工件和检测项目检测楔铁斜平面相对于底面的倾斜度误差2．测量器具测量楔铁倾斜度误差的测量器具有铸铁平板、正弦规（规格为200mm×80mm）、量块、三棱固定支座、百分表及磁性表座为了使三棱固定支座的棱边与被支承工件良好接触，与工件接触的棱边倒圆角3．测量方法和步骤（1）计算量块组的高度sinα=H/LH=Lsinα=200mm×sin12°≈41.58mm若采用83块一组的量块，可采用1.08mm、1.5mm、9.0mm和30mm四块量块组成量块组理论正确要素是指具有理想形状，以及理想尺寸、方向与位置的公称要素。理论正确要素可以是任何形状，可使用明确标注的理论正确尺寸定义。最常见的有平面、圆柱面、圆锥面和球面等。理论正确要素（2）放置正弦规和量块（4）装夹百分表把正弦规放置在铸铁平板上，将其无挡板的一侧的圆柱用量块组垫起（3）放置工件把楔铁放置在正弦规的工作面上，下侧用三棱固定支座支承使百分表的测杆与楔铁的被测表面垂直，测头与被测表面接触，并使测杆向内压缩1mm左右（5）布置测量点（7）测量倾斜度误差在楔铁的斜面上布置18个测量点（6）调整工件位置使楔铁绕三棱固定支座微微摆动，调整楔铁的位置，使百分表在测量点a1和测量点c1的示值相同，然后将百分表调零用百分表依次对楔铁的被测表面进行测量，记录数据楔铁倾斜度误差检测报告（8）计算倾斜度误差将百分表的最大示值和最小示值之差作为被测平面相对于基准平面的倾斜度误差本次测量的倾斜度误差为（9）判断倾斜度是否合格

楔铁被测斜面相对于底面的倾斜度误差值（0.040mm）小于图样上给出的倾斜度公差值（0.05mm），工件被测平面的倾斜度合格f=+0.025mm-（-0.015mm）=0.040mm常见位置误差的检测一、检测压辊轴的同轴度误差§4-31．被测工件和检测项目检测压辊轴的同轴度误差2．测量器具测量压辊轴同轴度误差的测量器具主要有铸铁平板、等高V形架（一副）、套筒（一副）、定位柱、方箱、百分表及磁性表座V形架又称为V形块，是指工作面为V形槽面，用于圆柱形工件检测或划线的器具等高90°V形架一套两块，其尺寸一致，几何精度较高，在测量工件时用于支承两个等直径的轴颈。（1）等高V形架套筒的内孔与轴之间采用最小间隙为零的间隙配合外圆柱面相对于内孔的同轴度要求较高套筒一副两个，其内孔直径和外圆柱面直径要一致（2）套筒定位柱在测量时用于给工件定位为了定位可靠，两端为球面；为了便于装拆，定位柱与套筒之间采用间隙较大的间隙配合（3）定位柱3．测量方法和步骤（2）装夹百分表（1）放置V形架和工件将套筒套在压辊轴两端，在其右端的套筒内放入定位柱，使定位柱的轴端与压辊轴的端面紧密贴合，然后将压辊轴支承在等高V形架上，并用方箱定位将磁性表座放置到平板上，在一个表座上同时安装两个百分表（3）百分表调零1）使两个百分表的测杆同轴且垂直于铸铁平板，测头分别与压辊轴被测圆柱面的最上素线和最下素线接触2）测杆向内压缩1mm左右，然后将百分表调零1）转动工件，观察两个百分表的示值Ma和Mb。以横截面上对应测量点的百分表示值的差值｜Ma-Mb｜的最大值作为该横截面的同轴度误差（4）测量同轴度误差2）在五个横截面上测量3）取所有横截面中的最大同轴度误差（0.035mm）作为该圆柱面的同轴度误差压辊轴同轴度误差检测报告同轴度误差（0.035mm）小于图样中给出的同轴度公差（0.04mm），该工件的同轴度合格（5）判断同轴度是否合格二、检测键槽的对称度误差1．被测工件和检测项目检测键槽的对称度误差2．测量器具测量中间轴对称度误差的测量器具主要有铸铁平板、V形架、定位块、百分表及磁性表座定位块是一个长方体，用于模拟键槽的对称平面。定位块高度尺寸的尺寸公差和上、下两工作面的平行度要求较高3．测量方法和步骤（1）安装定位块（3）装夹百分表定位块装入键槽后要保证不能松动，否则应检查键槽的尺寸是否合格（2）安放工件把中间轴放置在V形架上，并使定位块大致处于水平位置使百分表测杆与平板工作面垂直，测头与定位块上工作面接触，测杆向内压缩1mm左右（4）调整定位块方位使百分表的测头沿定位块的某一个横截面（垂直于被测圆柱轴线的平面）移动，同时稍微转动中间轴，直到测头在这个横截面上移动时百分表的示值不变为止（5）测量测得示值：M1=+0.005mmM2=+0.020mm1）将百分表的测头分别移至1、2两点进行测量（注意：让测量点的位置尽量靠近工件）2）将中间轴在V形架上翻转180°，进行同样的测量测得示值：M

′

=-0.015mm

M

′

=-0.020mm123）用三用游标卡尺测量键槽所在轴颈的直径测得直径d=29.98mm4）用三用游标卡尺的深度尺测量键槽的深度分别在键槽的两端进行测量，取平均值作为键槽的深度测得键槽的平均深度：t=4.12mm中间轴键槽对称度误差检测报告4．处理数据（1）计算键槽对称平面的偏移量在两个测量截面上测得的键槽对称平面的偏移量为在两个测量截面上，键槽对称平面相对于基准轴线的偏移量为（2）计算对称度误差5．判断键槽对称度是否合格对称度误差的计算公式为本次测量中，f1=Δ2=0.020mm，f2=Δ1=0.010mm键槽的对称度误差值（0.015mm）小于图样上给出的对称度公差（0.02mm），该键槽的对称度合格常见跳动误差的检测一、检测台阶轴的径向圆跳动误差§4-41．被测工件和检测项目检测台阶轴的径向圆跳动误差2．测量器具测量台阶轴径向圆跳动误差的测量器具主要有铸铁平板、等高V形架（一副）、方箱、钢球、百分表及Ⅲ型（球形万向型）磁性表座中心孔是指在轴类工件两端中心处加工的孔，用于加工或测量工件时的定位。常用的中心孔有A型（不带护锥）和B型（带护锥）两种。中心孔的工作面为60°圆锥面。中

心

孔在图样中，中心孔一般用标记表示其类型和尺寸：GB/T4459.5-A2.5/8表示A型中心孔，d=2.5mm，D=8mm；GB/T4459.5-B2.5/8表示B型中心孔，d=2.5mm，D2=8mm。在不致引起误解时，标记中可以省略标准编号。中

心

孔A型中心孔B型中心孔