角度和圓錐角的測量ppt課件

1、5-1 角度和圓錐角的測量 1;.2n本節(jié)主要內(nèi)容：本節(jié)主要內(nèi)容： q角度和錐度的測量方法：角度和錐度的測量方法：n比較法、比較法、n平臺法平臺法n坐標(biāo)法坐標(biāo)法q各種小角度測量技術(shù)各種小角度測量技術(shù) n重點(diǎn)：重點(diǎn)：q平臺法測實(shí)際工件的角度平臺法測實(shí)際工件的角度n難點(diǎn)：難點(diǎn)：q實(shí)際工件角度測量方法的選擇與誤差分析實(shí)際工件角度測量方法的選擇與誤差分析5-15-1角度和圓錐角的測量 3一、方法概述一、方法概述1 1依獲得結(jié)果的方式不同分為直接測量和間接測量兩類依獲得結(jié)果的方式不同分為直接測量和間接測量兩類（1 1）直接測量：將被測角與標(biāo)準(zhǔn)角度相比較，直接測得其實(shí)際角度相對標(biāo)準(zhǔn)角度偏差的方）直接測量：

2、將被測角與標(biāo)準(zhǔn)角度相比較，直接測得其實(shí)際角度相對標(biāo)準(zhǔn)角度偏差的方法為直接測量方法。如：法為直接測量方法。如：nA A 在萬工顯上：用測角目鏡、圓分度臺、圓分度頭在萬工顯上：用測角目鏡、圓分度臺、圓分度頭 直接測角度直接測角度通用儀器通用儀器nB B 測角儀、光學(xué)分度頭測角儀、光學(xué)分度頭專用儀器專用儀器nC C 角度規(guī)角度規(guī)量具量具nD D 角度量規(guī)、樣板：比較法（光楔法、研合法、通止規(guī)）角度量規(guī)、樣板：比較法（光楔法、研合法、通止規(guī)）（2 2）間接測量方法：）間接測量方法： 通過測量與該角度有關(guān)的長度量（線值），再利用其相互函數(shù)關(guān)系式計(jì)算求得被通過測量與該角度有關(guān)的長度量（線值），再利用其相互

3、函數(shù)關(guān)系式計(jì)算求得被測角度或錐度。因線值測量可達(dá)到很高的精度，故在角度測量中間接測量方法比直測角度或錐度。因線值測量可達(dá)到很高的精度，故在角度測量中間接測量方法比直接測量方法精度（同等條件下）要高。接測量方法精度（同等條件下）要高。2 2依比較方式不同分為絕對測量法和相對測量法。依比較方式不同分為絕對測量法和相對測量法。4二測量方法二測量方法（一）、比較法測量：（一）、比較法測量： 直接測量、相對值，直接測量、相對值， 適用于生產(chǎn)車間的零件檢驗(yàn)。適用于生產(chǎn)車間的零件檢驗(yàn)。 1 1、與標(biāo)準(zhǔn)角度量塊（或樣板）、與標(biāo)準(zhǔn)角度量塊（或樣板）相比較相比較圖圖5-15-1所示所示。圖圖5-1 與標(biāo)準(zhǔn)角度量塊

4、相比較與標(biāo)準(zhǔn)角度量塊相比較 52 2、與極限樣板相比較：、與極限樣板相比較： 如圖如圖3-153-15所示所示。3 3研合法：研合法： 用圓錐量規(guī)檢定用圓錐量規(guī)檢定 圖圖5-2 與極限樣板相比較與極限樣板相比較 n用通端檢驗(yàn)零件時(shí)，小端接觸；用通端檢驗(yàn)零件時(shí)，小端接觸；n若止通端檢驗(yàn)零件時(shí)，大端接觸。則表示零件合格若止通端檢驗(yàn)零件時(shí)，大端接觸。則表示零件合格6（二）、平臺法（二）、平臺法n平臺測量：平臺測量：q指利用一般的通用量具、量儀、長度基準(zhǔn)和其他輔助量具來測量零件的尺寸和角度的指利用一般的通用量具、量儀、長度基準(zhǔn)和其他輔助量具來測量零件的尺寸和角度的方法。方法。q一般在作為測量基準(zhǔn)的平板

5、上進(jìn)行。一般在作為測量基準(zhǔn)的平板上進(jìn)行。n方法特點(diǎn)：方法特點(diǎn)：q器具教易獲得，環(huán)境要求不高，適合現(xiàn)場測量；器具教易獲得，環(huán)境要求不高，適合現(xiàn)場測量；q若器具精度足夠并使用合理，可保證相當(dāng)高的精度；若器具精度足夠并使用合理，可保證相當(dāng)高的精度；q對某些大型復(fù)雜零件，是最佳選擇；對某些大型復(fù)雜零件，是最佳選擇；q多為間接測量，費(fèi)時(shí)間，計(jì)算復(fù)雜，誤差因素多。多為間接測量，費(fèi)時(shí)間，計(jì)算復(fù)雜，誤差因素多。 7l l、兩內(nèi)表面的夾角和內(nèi)錐角的測量、兩內(nèi)表面的夾角和內(nèi)錐角的測量 （l l）內(nèi)側(cè)角的測量：如圖）內(nèi)側(cè)角的測量：如圖3-163-16所示。所示。 量塊、量棒。量塊、量棒。 圖圖5-3 內(nèi)側(cè)角測量內(nèi)側(cè)

6、角測量 atdsin18（2 2）V V形塊的測量：量塊、量棒、刀口尺。如圖形塊的測量：量塊、量棒、刀口尺。如圖5-4所示。所示。圖圖5-4 V形塊的測量形塊的測量 atdd221sin()cos ( )ahhd221左cos ( )ah hd231右 當(dāng)當(dāng)V V形塊不對稱時(shí)，用下述二形塊不對稱時(shí)，用下述二式分別計(jì)算式分別計(jì)算V V形塊的左、右半形塊的左、右半角。角。 A A、三園柱法：若、三園柱法：若V V形塊是對稱的，則形塊是對稱的，則V V形塊角度按下式計(jì)算：形塊角度按下式計(jì)算：9 B B用直徑不同的雙圓柱測量用直徑不同的雙圓柱測量v v型槽角度（小角度）型槽角度（小角度） 測量原理如下

7、圖所示測量原理如下圖所示. . 被測件置于平板上，先后把直徑為被測件置于平板上，先后把直徑為D1D1和和D2D2的圓柱放入的圓柱放入V V型槽中，用量塊、刀口尺或其它手型槽中，用量塊、刀口尺或其它手段分別測出段分別測出H1H1和和H2H2，由幾何關(guān)系可知，它們與被測角之間的關(guān)系為，由幾何關(guān)系可知，它們與被測角之間的關(guān)系為10addlsin(/)12122lhhdd2121222112sshtga（3 3）燕尾槽的測量：）燕尾槽的測量：方法有：方法有： 角度規(guī)、角度塊，或量塊加量棒測量。如圖角度規(guī)、角度塊，或量塊加量棒測量。如圖3-183-18所示。所示。（4 4）內(nèi)錐角的測量：）內(nèi)錐角的測量：

8、 鋼球、測深器具。如圖鋼球、測深器具。如圖3-193-19所示。所示。內(nèi)錐角的半角內(nèi)錐角的半角a a按按 下式計(jì)算得到：下式計(jì)算得到： 圖圖3-19 內(nèi)錐角的測量內(nèi)錐角的測量 燕尾槽的角度燕尾槽的角度a a按按 下式計(jì)算得到：下式計(jì)算得到：11 atgSSh1212 2 2兩外表面的夾角和外錐角的測量兩外表面的夾角和外錐角的測量（1 1）用圓柱和量塊測量：）用圓柱和量塊測量： 如圖如圖3-203-20所示。所示。圖圖3-20 外側(cè)角的測量外側(cè)角的測量 角度角度a a按按 下式計(jì)算得到：下式計(jì)算得到： 12（2 2）用正弦尺（規(guī)）測量）用正弦尺（規(guī)）測量：如圖如圖3-213-21所示。所示。由指

9、示表讀出由指示表讀出a a、b b兩點(diǎn)的差值兩點(diǎn)的差值h h，當(dāng)，當(dāng)a a、b b兩點(diǎn)間的距離為兩點(diǎn)間的距離為l l時(shí)，可按下式算出錐度誤差時(shí)，可按下式算出錐度誤差C C：圖圖3-21用正弦尺測量的原理圖用正弦尺測量的原理圖h=Lsin(2)Chl2552 102 10aChl 測量時(shí)，根據(jù)被測圓錐角測量時(shí)，根據(jù)被測圓錐角2a2a的大小，按下式組合量塊尺寸的大小，按下式組合量塊尺寸h h，若正弦尺兩圓柱中心距為，若正弦尺兩圓柱中心距為L L，則：則： 平臺測量多屬間接測量，平臺測量多屬間接測量，其測量精度可按函數(shù)誤差來其測量精度可按函數(shù)誤差來分析。分析?；蚧?3圖圖 3-23 軸切法測量軸切法

10、測量 （三）、坐標(biāo)法（三）、坐標(biāo)法多屬間接測量，其測量精度可按函數(shù)誤差求法來獲得。多屬間接測量，其測量精度可按函數(shù)誤差求法來獲得。在萬能工具顯微鏡上進(jìn)行測量：小工件在萬能工具顯微鏡上進(jìn)行測量：小工件 （1 1）影象法測量角度）影象法測量角度 （2 2）軸切法測量圓錐角）軸切法測量圓錐角14圖圖3-24 三座標(biāo)測量三座標(biāo)測量 2 2在三坐標(biāo)測量機(jī)上進(jìn)行測量：在三坐標(biāo)測量機(jī)上進(jìn)行測量：圖圖 3-243-24所示的是在三坐標(biāo)測量機(jī)上測量內(nèi)錐零件的錐角。所示的是在三坐標(biāo)測量機(jī)上測量內(nèi)錐零件的錐角。以以X Xy y平面為基準(zhǔn)，然后在平面為基準(zhǔn)，然后在通過錐孔軸心線的通過錐孔軸心線的X XZ Z平面平面內(nèi)

11、測出內(nèi)測出X X1 1、X X2 2和和Z Z1 1、Z Z2 2，由，由下式得到下式得到atgxxzz121212()坐標(biāo)法測量也多屬間接測量，其測量精度坐標(biāo)法測量也多屬間接測量，其測量精度可按函數(shù)誤差求法來獲得。可按函數(shù)誤差求法來獲得。 15三、小角度測量三、小角度測量n 測量誤差一般為（測量誤差一般為（1 12 2）”，有時(shí)可達(dá)，有時(shí)可達(dá)0 01 1”或者更小。在角度測量中，常需要測或者更小。在角度測量中，常需要測出被測角度相對標(biāo)準(zhǔn)角度的微小偏差，實(shí)際上該角度的微小偏差便是微小角度的測量。出被測角度相對標(biāo)準(zhǔn)角度的微小偏差，實(shí)際上該角度的微小偏差便是微小角度的測量。又如在形位誤差的測量中，

12、或是在長度的相對測量中，有時(shí)需要首先測量小角度的變又如在形位誤差的測量中，或是在長度的相對測量中，有時(shí)需要首先測量小角度的變化后才能換算出線值變化。所以小角度測量在角度測量中占有一定的地位?；蟛拍軗Q算出線值變化。所以小角度測量在角度測量中占有一定的地位。 實(shí)現(xiàn)小角度測量有如下方法：實(shí)現(xiàn)小角度測量有如下方法： 反射法、水準(zhǔn)法、反射法、水準(zhǔn)法、 正弦法、干涉法、正弦法、干涉法、 雙頻激光測角雙頻激光測角16atgfs2asf2（一）反射法（一）反射法 光學(xué)自準(zhǔn)直方法光學(xué)自準(zhǔn)直方法 當(dāng)當(dāng)a a很小時(shí)，則：很小時(shí)，則： 171819SK 型框式水平儀型框式水平儀 Frame-Type Spirit

13、LevelST 型條式水平儀型條式水平儀 Ruler-Type Spirit Level （二）水準(zhǔn)法（二）水準(zhǔn)法 水準(zhǔn)法測量小角度是利用水水準(zhǔn)法測量小角度是利用水平儀對水平或垂直的被測件，實(shí)平儀對水平或垂直的被測件，實(shí)現(xiàn)相對水平面或鉛垂面傾斜角的現(xiàn)相對水平面或鉛垂面傾斜角的測量。常用的儀器有框式水平儀、測量。常用的儀器有框式水平儀、合象水平儀和電子水平儀等。合象水平儀和電子水平儀等。2021(三三) 正弦法正弦法 正弦法測量小角度是利用正弦原理（參見下圖），在正弦臂為一定長度的情況下，正弦法測量小角度是利用正弦原理（參見下圖），在正弦臂為一定長度的情況下，其一端轉(zhuǎn)過的小角度與其另一端的位移量

14、成正比，利用精密測長的方法測出此位移量即可其一端轉(zhuǎn)過的小角度與其另一端的位移量成正比，利用精密測長的方法測出此位移量即可求得小角度。求得小角度。這些儀器常用于高精度的角度測量，如檢定自準(zhǔn)直儀和水平儀等的示值誤差。這些儀器常用于高精度的角度測量，如檢定自準(zhǔn)直儀和水平儀等的示值誤差。222nh tgahlnl2atgnl12 （四）干涉法（四）干涉法干涉法測量小角度的原理：如圖干涉法測量小角度的原理：如圖3-263-26所示。所示。 當(dāng)當(dāng)很小時(shí)很小時(shí)， 圖圖3-26 光的等厚干涉光的等厚干涉 因因 角度角度可通過高度可通過高度h h與邊長與邊長l來確定。用光波干涉法測量時(shí)，來確定。用光波干涉法測量

15、時(shí)，h h可用光波波長為單位來測量?？捎霉獠úㄩL為單位來測量。若在長度若在長度l上有上有n n條等距干涉條紋，則：條等距干涉條紋，則：23圖圖3-27 干涉法測量小角度原理干涉法測量小角度原理 測量時(shí)，先將被測的小角度測量時(shí)，先將被測的小角度試件研合在平晶上，并將平晶置試件研合在平晶上，并將平晶置于干涉儀工作臺上。如圖于干涉儀工作臺上。如圖3-27c3-27c、d d所示，圖中所示，圖中、為被測角度為被測角度的兩個(gè)工作面，的兩個(gè)工作面，為參考平面的為參考平面的象。象。儀器測量原理：儀器測量原理：測量光路如圖測量光路如圖3-27a3-27a。24參考平面的象參考平面的象與平面與平面、之間的夾角分

16、別為之間的夾角分別為11、22，若從儀器目鏡中讀出，若從儀器目鏡中讀出h1h1、h2h2、l 1 1和和l 2 2，則：，則： ahlahl11122222對圖對圖c c所示情況，被測試件的角度為所示情況，被測試件的角度為1+21+2；對圖對圖d d所示情況，被測試件的角度為所示情況，被測試件的角度為1-21-2。參考平面象參考平面象的位置判斷：測量時(shí)可用手輕按鏡筒，使參考鏡有微小角度變化。對于圖的位置判斷：測量時(shí)可用手輕按鏡筒，使參考鏡有微小角度變化。對于圖c c將使角將使角11、22一個(gè)增大，一個(gè)減少，因而干涉條紋一組變密，一組變疏，兩組條紋向相一個(gè)增大，一個(gè)減少，因而干涉條紋一組變密，一組變疏，兩組條紋向相反方向移動(dòng)。對于圖反方向移動(dòng)。對于圖d d將使角將使角11、22同時(shí)增