機械零件的檢測與誤差原因解析

1、電 子 科 技 大 學畢 業(yè) 設 計（論 文）論文題目：機械零件的檢測與誤差原因解析學習中心（或辦學單位）：電子科技大學指導老師：學生姓名： 學 號:專 業(yè)：機械設計制造及自動化2009年 05月 2日電 子 科 技 大 學畢業(yè)設計（論文）任務書題目：機械零件的檢測與誤差原因解析任務與要求：基于機械零件的檢測與誤差原因解析： 第一根據(jù)檢測的一般步驟進行說明； 第二檢測方法和誤差的產生與分類；第三檢測誤差的原因分析時間： 2009 年2 月8 日 至 2009 年 5月 10 日 共 13 周 學習中心：（或辦學單位）電子科技大學學生姓名： 學 號：專業(yè)： 機械設計制造及自動化指導單位或教研室：

2、電子科技大學指導教師： 職 稱：2009年 03月 28日畢業(yè)設計(論文)進度計劃表電子科技大學畢業(yè)設計(論文)中期檢查記錄表摘 要本論文通過機械零件檢測的基本步驟和檢測方法等解析。機械零件的檢測主要是對機械零件中包括長度、角度、粗糙度、幾何形狀和相互位置等尺寸的測量。機械零件的檢測極為重要，它是把握產品質量的關鍵環(huán)節(jié)，檢測人員必須在充分準備的基礎上按照程序進行，并要分析誤差的產生原因。機械零件的技術要求很多, 它有幾何形狀、尺寸公差、形位公差（形狀公差和位置公差）、表面粗糙度、材質的化學成份及硬度等。檢測時先從何處著手, 用哪些量具, 采用什么樣的先進方法, 是檢測中技術性很強的一個問題。機

3、械零件的檢驗對于基準的選擇直接影響到機械零件是否合格的重要關鍵。為了使產品質量信得過, 避免出現(xiàn)錯檢、誤檢和漏檢, 對此檢測人員應遵守程序，做好各方面工作。關鍵詞：檢測 量具 基準AbstractIn this paper, machine parts through the basic steps of testing and analytical testing methods. Detection of mechanical parts isthe main mechanical parts, including length, angle, roughness, geometry an

4、d mutual location of the measurement of size. Detection of mechanical parts is extremely important, it is to grasp the key to product quality, testing must be fully prepared in accordance with the procedures based on, and to analyze the causes of error. Mechanical parts, many of the technical requir

5、ements, it has the geometric shape, dimension tolerance, geometric tolerance (the shape and location tolerance surface roughness, materials such as chemical composition and hardness. Where to begin when the first testing, measuring use of which, what kind of advanced methods, is highly technical det

6、ection of a problem. Mechanical parts of the benchmark test for a direct impact on the choice of machine parts key to whether or not qualified. Reliable product qualityin order to avoid seizure wrong, false and missed, which shouldcomply detection what with the testing procedure, work in all fields.

7、Keywords: Detection of measuring the baseline目 錄第一章 緒論 . 1第二章 測前準備 . 2第一節(jié) 閱讀圖紙 . 2第二節(jié) 分析工藝文件 . 2第三節(jié) 合理選用量具 . 2第四節(jié) 測量方法的選擇 . 3第三章 機械零件的檢測 . 4第一節(jié) 合理選用測量基準 . 4第二節(jié) 表面檢測 . 4第三節(jié) 檢測尺寸公差 . 4第四節(jié) 檢測形位公差 . 4第四章 測量誤差與原因分析 . 5第一節(jié) 誤差的基本知識 . 5一、系統(tǒng)誤差 . 5二、 偶然誤差 . 5三、系統(tǒng)誤差與偶然誤差的關系 . 6四、對誤差大小的評價 . 6第二節(jié) 測量誤差分類 . 6一、隨機誤

8、差 . 7二、粗大誤差 . 7三、系統(tǒng)誤差 . 7第三節(jié) 測量誤差產生原因分析 . 7第五章 檢驗工具的要求 . 9結束語 . 10謝詞 . 11參考文獻 . 12電子科技大學畢業(yè)論文（設計） 機械零件的檢測與誤差原因解析第一章 緒論在現(xiàn)代工業(yè)生產中常采用專業(yè)化大協(xié)作生產，即用分散制造、集中裝配的辦法來提高勞動生產率，保證產品質量和降低成本。要實行專業(yè)化生產必須采用互換性原則。這對機械零件的精度要求很高，機械零件在加工的工藝要求高。機械零件的檢測極為重要，它是把握產品質量的關鍵環(huán)節(jié)。機械零件測量誤差直接關系到機械零件是否合格。在經過仿真調試和參考大量國內外文獻資料后，我結合自己的實際工作經驗和

9、心得體會編寫了此文。本文共分四章：第一章簡述機械零件的；第二章概述了機械零件測量準備條件；第三章主要講述機械零件的測量過程注意事項；第四章主要機械零件的測量與原因分析。由于水平有限，論文中的錯誤和疏漏之處在所避免，敬請各位老師批評指正。1電子科技大學畢業(yè)論文（設計） 機械零件的檢測與誤差原因解析第二章 測前準備第一節(jié) 閱讀圖紙檢驗人員要通過對視圖的分析, 掌握零件的形體結構。 首先分析主視圖, 然后按順序分析其它視圖。 同時要把各視圖由哪些表面組成, 如平面、圓柱面、圓弧面、螺旋面等, 組成表面的特征, 如孔、槽等, 它們之間的位置都要看懂、記清楚。檢驗人員要認真看圖紙中的尺寸, 通過看尺寸,

10、 可以了解零件的大小, 看尺寸要從長、寬、高三個方向的設計基準進行分析, 要分清定形尺寸、定位尺寸、關鍵尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在關鍵尺寸中,根據(jù)公差精度, 表面粗糙度等級分析零件在整機中的作用， 對于特殊零件, 如齒輪、蝸輪蝸桿、絲杠、凸輪等有專業(yè)功能的零件, 要會運用專業(yè)技術標準。掌握各類機械零件的國家標準, 是檢驗人員的基本功。有表面需熱處理的工序零件, 應注意處理前后尺寸公差變化的情況。檢驗人員還應分析圖紙中的標題欄， 標題欄內標有所用材料零件名稱, 通過看標題欄, 掌握零件所用材料規(guī)格、牌號和標準, 從中分析材料的工藝性能, 以及對加工質量的影響。工作中, 我曾遇到

11、這樣一個問題， 在銑床上加工一批不銹鋼支架, 因所選銑刀材料不對, 造成加工表面粗糙度不好, 并且效率較低, 嚴重影響了產品精度與產品質量。我發(fā)現(xiàn)了問題嚴重性后, 選擇了合適材料的銑刀, 試用后, 速度又快, 表面粗糙度又好。第二節(jié) 分析工藝文件工藝文件是加工、檢驗零件的指導書, 一定要認真仔細查看。按照加工順序,對每個工序加工的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算都要認真審閱, 同時應了解關鍵工序的裝夾方法, 定位基準和所使用的設備、工裝夾具刀具等技術要求。往往有個別操作者不按工藝中所制訂的工序加工, 從而對整個機械零件的加工后造成不合格的后果, 這一問題常常又被檢驗人員所忽視。待安裝時, 不

12、能使用, 造成了成批產品報廢。第三節(jié) 合理選用量具當看清圖紙和工藝文件后, 下一步就是選取恰當?shù)牧烤哌M行機械零件檢測。根據(jù)被測工件的幾何形狀、尺寸大小、生產批量等選用。如測量圓柱臺階軸時, 帶公差裝軸承部位, 應選用卡尺、千分尺、鋼板尺等； 如測量帶公差的內孔尺寸時, 應選用卡尺、鋼板尺、內徑百分表或內徑千分尺等。有些被測零件,用現(xiàn)有的量具不能直接檢測, 這就要求檢測人員, 根據(jù)一定的實踐經驗、書本理論知識, 用現(xiàn)有的量具進行整改, 或進2電子科技大學畢業(yè)論文（設計） 機械零件的檢測與誤差原因解析 行一系列檢測工具的制作。測量器具是測量儀器和測量工具的總稱。通常把沒有傳動放大系統(tǒng)的測量工具稱為

13、量具，如游標卡尺、直角尺和量規(guī)等；把具有傳動放大系統(tǒng)的測量器具稱為量儀，如機械比較儀、測長儀等。也可按其測量原理、結構特點及用途等，分為以下四類：1基準量具 測量中作用標準量的量具，如基準米尺、量塊、角度量塊、直角尺和線紋尺等。2極限量規(guī) 是一種沒有刻度的，用以檢驗零件尺寸或形狀、互相位置的專用檢驗工具。它只能判斷零件是否合格，而不能得出具體尺寸。、3，檢驗夾具 也是一種專用的檢驗工具，當配合各種比較儀時，用來檢驗更多和更復雜的參數(shù)。4.通用測量器具 有刻度，能量出具體數(shù)值。第四節(jié) 測量方法的選擇1.按是否直接量出所需要的量值，分為直接測量和間接測量。直接測量 直接量出被測參數(shù)的量值或其相對于

14、基本尺寸的實際偏差數(shù)值。 間接測量 先測量出與被測量值有關的幾何參數(shù)，然后通過計算獲得被測量值。2.按所測讀數(shù)是否代表被測量值的絕對數(shù)字，分為絕對測量和相對測量。絕對測量 測得的讀數(shù)值是被測量的絕對數(shù)字。例如用游標卡尺直接量出零件的實際尺寸。相對測量 測得的讀數(shù)值時相對于基本尺寸的實際偏差。例如用量塊調整比較儀，測量零件的直徑。3按被測零件的表面與測量是否機械接觸，分為解除測量和非接觸測量。 接觸測量 被測零件表面也測量頭機械接觸，并有機械作用的測量力。非接觸測量 被測零件與測量頭沒有機械接觸。如光學投影儀測齒形等。4.按零件被測參數(shù)的多少，可分為綜合測量和單項測量。單項測量 當零件形狀復雜，

15、包括多個幾何參數(shù)，而測量時卻時逐個參數(shù)進行側量。如測量螺紋，分別測量螺紋的中徑、半角、螺距。綜合測量 同時側量零件幾個相關慘相互的綜合效應或綜合參數(shù)。如用螺紋環(huán)規(guī)綜合測量螺紋各參數(shù)綜合效應，判斷螺紋是否合格。5.按技術測量對機械制造工藝過程所起的作用，可分為主動測量和被動測量。 主動測量 零件在加工過程中進行的測量，測量結果可以直接用來控制零件的加工過程，控制廢品的發(fā)生。被動測量 零件加工完畢后所進行的被測，這種測量僅能發(fā)現(xiàn)和剔出廢品。3電子科技大學畢業(yè)論文（設計） 機械零件的檢測與誤差原因解析第三章 機械零件的檢測第一節(jié) 合理選用測量基準測量基準應盡量與設計基準、工藝基準重合。在任選基準時,

16、 要選用精度高, 能保證測量時穩(wěn)定可靠的部位作為檢驗的基準。 如測量同軸度、圓跳動、套類零件以內孔, 軸類零件以中心孔為基準；測量垂直度應以大面為基準；測量輥類零件的圓跳動以兩端軸頭下軸承的臺階(將兩端軸承臺階放在“V”型鐵上) 為基準。第二節(jié) 表面檢測機械零件的破壞, 一般總是從表面層開始的。 產品的性能, 尤其是它的可靠性和耐久性, 在很大程度上取決于零件表面層的質量。 研究機械加工表面質量的目的就是為了掌握機械加工中各種工藝因素對加工表面質量影響的規(guī)律, 以便運用這些規(guī)律來控制加工過程, 最終達到改善表面質量、提高產品使用性能的目的，如磕碰、劃傷、變形、裂紋等。細長軸、薄壁件注意變形、冷

17、沖件要注意裂紋、螺紋類零件、銅材質件要注意磕碰、劃傷等。對以上檢測的機械零件, 檢測完后, 都要認真作記錄, 特別是半成品, 對合格品、返修品、報廢產品要分清, 并作上標記, 以免混淆不清。第三節(jié) 檢測尺寸公差測量時應盡量采用直接測量法, 因為直接測量法比較簡便, 很直觀, 無需繁瑣的計算，如測量軸的直徑等。有些尺寸無法直接測量, 就需用間接測量, 間接測量方法比較麻煩, 有時需用繁瑣的函數(shù)計算, 計算時要細心, 不能少一個因素，如測量角度、錐度、孔心距等。當檢查形狀復雜, 尺寸較多的零件時, 測量前應先列一個清單, 對要求的尺寸寫在一邊, 實際測量的尺寸在另一邊, 按照清單一個尺寸一個尺寸的

18、測量, 并將測量結果直接填入實際尺寸一邊。待測量完后, 根據(jù)清單匯總的尺寸判斷零件合格與否，這樣既不會漏掉一個尺寸, 又能保證檢測質量。第四節(jié) 檢測形位公差形位公差的研究對象是機械零件上的幾何要素，主要包括形狀公差和位置公差。按國家標準規(guī)定有14 種形位公差項目。對于測量形位公差時, 要注意應按國家標準或企業(yè)標準執(zhí)行， 如軸、長方件要測量直線度， 鍵槽要測量其對稱度。4電子科技大學畢業(yè)論文（設計） 機械零件的檢測與誤差原因解析第四章 測量誤差與原因分析第一節(jié) 誤差的基本知識由于受到測量儀器、測量方法、測量條件和觀察者生理反應能力、操作水平等因素的限制，測得的結果只可能是一個近似值。測量值與真值

19、之差稱為絕對誤差，簡稱誤差。即誤差=測量值-真值。一、系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差的特點是：在相同條件下，對同一物理量進行多次測量時，誤差的大小和正負總保持不變，或按一定的規(guī)律變化，或是有規(guī)律地重復。系統(tǒng)誤差主要來自以下三個方面：1.儀器誤差這是由于測量儀器不完善或有缺陷，以及沒有按規(guī)定條件使用而造成的誤差。儀器誤差常表現(xiàn)在下面三種情況：(1)示值誤差。如米尺由于變形造成刻度不標準；電表的軸承磨損引起示值不準等。(2)零值誤差。如千分尺由于磨損致使在零位時，讀數(shù)不為零；電表在使用之前未調整零位等。(3)儀器機構和附件誤差。如天平兩臂不等長；砝碼不準；電橋的標準電阻不準等。2.方法誤差這是由于實驗理論、實驗

20、方法或實驗條件不合要求而引起的誤差。如用伏安法測電阻，采用不同的連接方法，電表的內阻會給測量帶來誤差；在熱學實驗中，絕熱條件的好壞對測量結果的影響等。3.人員誤差這是由于觀測者個人生理和心理上的特點所造成的誤差。如在使用停表計時中，有的人失之過長，有的人失之過短；在電表讀數(shù)時，有人偏左而有人偏右；在估計讀數(shù)時，有人習慣偏大而有人習慣偏小等。系統(tǒng)誤差常分為兩類，即已定系統(tǒng)誤差和未定系統(tǒng)誤差。前者指其誤差的符號和絕對值均已確定，而后者是指其誤差的符號或絕對值尚未確定。二、 偶然誤差在同一條件下，對某一物理量進行多次測量時，每次測量的結果有差異，其差異的大小和符號以不可預定的方式變化著。這種誤差稱為

21、偶然誤差或隨機誤差。遇然誤差是由于一些偶然的、不確定的因素引起的。例如，各次觀察時儀器對得不準；調節(jié)平衡時，平衡點確定不準；讀數(shù)不準確；。這些因素的影響一般是微小的、混雜的，并且是隨機出現(xiàn)的，這就難以確定某個因素產生的具體影響的大小。5電子科技大學畢業(yè)論文（設計） 機械零件的檢測與誤差原因解析 每項測量的偶然誤差是無規(guī)則的，但若測量次數(shù)充分多時，就會發(fā)現(xiàn)在一定條件下，它具有一定的規(guī)律性。這種規(guī)律性表現(xiàn)在偶然誤差服從一定的統(tǒng)計規(guī)律，具體表現(xiàn)為：(1)絕對值小的誤差出現(xiàn)的概率比絕對值大的誤差出現(xiàn)的概率要大得多。(2)比真值大的測量值與比真值小的測量值出現(xiàn)的概率相等。(3)絕對值相等的正誤差與負誤差

22、出現(xiàn)的概率相等。三、系統(tǒng)誤差與偶然誤差的關系系統(tǒng)誤差的特征是它的確定性，而偶然誤差的特征是它的隨機性，兩者經常同時存在于實驗之中，有時難以嚴格區(qū)分。通常把一些不確定的系統(tǒng)誤差看作偶然誤差，也常把一些確定的但規(guī)律過于復雜的系統(tǒng)誤差當作偶然誤差來處理。有時，兩者的區(qū)別與空間和時間的因素有關。例如，環(huán)境溫度對標準儀器的影響，在短時間內可以看成是系統(tǒng)誤差，而在長時間內則認為是偶然誤差。另外，隨著科學技術的發(fā)展，人們對誤差來源及其變化規(guī)律的認識加深，有可能把過去認識不到而歸于偶然誤差的某些誤差，確定為系統(tǒng)誤差。還必須指出，在測量中，由于讀數(shù)或計算時發(fā)生錯誤，致使測量結果與真值之間產生較大的偏差(過矢誤差

23、或粗大誤差)，這種偏差是錯誤而不是誤差，它是不應該出現(xiàn)的，也是完全可以避免的。四、對誤差大小的評價測量中常用精密度、準確度和精確度來評價實驗結果中誤差的大小。這三個概念的涵義不同，應加以區(qū)別。1.精密度，表示測量結果中偶然誤差大小的程度。精密度高是指在多次測量中，數(shù)據(jù)的離散性小，偶然誤差小。2.準確度，表示測量結果中系統(tǒng)誤差大小的程度。準確度高表示多次測量數(shù)據(jù)的平均值偏離真值的程度小，系統(tǒng)誤差小。3.精確度，是對測量結果中系統(tǒng)誤差和偶然誤差大小的綜合評價。精確度高是表示在多次測量中，數(shù)據(jù)比較集中，且逼近真值，即測量結果中的系統(tǒng)誤差和偶然誤差都比較小。第二節(jié) 測量誤差分類測量過程中, 影響所得的

24、數(shù)據(jù)準確性的因素非常多。測量誤差可以分為三大類：隨機誤差、粗大誤差、系統(tǒng)誤差。6電子科技大學畢業(yè)論文（設計） 機械零件的檢測與誤差原因解析一、隨機誤差在相同條件下, 測量同一量時誤差的大小和方向都是變化的, 而且沒有變化的規(guī)律, 這種誤差就是隨機誤差。引起隨機誤差的原因有量具或者量儀各部分的間隙和變形, 測量力的變化, 目測或者估計的判斷誤差。消除的方法主要是從誤差根源予以消除(減小溫度波動、控制測量力等) , 還可以按照正態(tài)分布概率估算隨機誤差的大小。二、粗大誤差粗大誤差是明顯歪曲測量結果的誤差。造成這種誤差的原因是測量時精力不集中、疏忽大意, 比如測量人員疏忽造成的讀數(shù)誤差、記錄誤差、計算

25、誤差,以及其他外界的不正常的干擾因素。含有粗大誤差的測量值叫做壞值, 應該剔除不用。三、系統(tǒng)誤差在相同條件下, 重復測量同一量時誤差的大小和方向保持不變, 或者測量時條件改變, 誤差按照一定的規(guī)律變化, 這種誤差為系統(tǒng)誤差。引起系統(tǒng)誤差的原因有量具或者量儀的刻度不準確, 校正量具或者量儀的校正工具有誤差, 精密測量時環(huán)境的溫度沒有在20度(攝氏溫度)。消除系統(tǒng)誤差方法有, 測量前必須對所有計量器具進行檢定, 應當對照規(guī)程進行修正消除誤差。另外, 保證刻度對準零位, 必須測量前, 仔細檢查計量器具, 保證足夠的準確性。第三節(jié) 測量誤差產生原因分析不管使用多么精準的測量器具，采用多么可靠的測量方法

26、，都不可避免地產生一些誤差。產生測量誤差的原因是多種多樣的，歸納起來有以下幾個方面：1.測量器具誤差 指測量器具內在誤差，包括設計原理、制造、裝配調整存在的誤差。2.基準件誤差 常用基準件如量塊或標準件，都存在這制造誤差和檢定誤差，一般來說，基準件的誤差不應超過總測量誤差的1/5-1/3。3.溫度誤差 在實際測量時，由于測力環(huán)境、測量器具和被測零件的溫度偏離了計算的標準溫度，而各物體的線脹系數(shù)又不相同，產生了的誤差，叫溫度誤差。標準計量溫度為20。測量工作最好在標準計量溫度情況下進行，或者力求被測零件的溫度與計量器溫度相等，以減小溫度對測量的影響。4.測量力誤差 測量頭和被測零件表面機械接觸，測量力使測量器具、零件表面受7電子科技大學畢業(yè)論文（設計） 機械零件的檢測與誤差原因解析 力變形而產生的誤差。恒定的測量力，可以減少接觸比較測量的誤差，這是因為調零時的測量力和測量時的測量力大小能保持一致。高精度儀器測量力應在1N以內，一般儀器在2N。5.讀數(shù)誤差 測量者