幾種典型形狀、位置誤差的檢測(cè)

幾種典型形狀、位置誤差的檢測(cè)梁克華摘要：本文分析了機(jī)械圖紙的技術(shù)要求標(biāo)注，給出了工程常見(jiàn)的典型形狀、位置誤差的檢測(cè)方法，應(yīng)用典型檢測(cè)方法節(jié)約了設(shè)備成本，簡(jiǎn)化了測(cè)量工藝。關(guān)鍵詞：形狀誤差；位置誤差；檢測(cè)。形狀、位置公差是機(jī)械制圖重要的技術(shù)要求，是圖紙不可或缺的內(nèi)容之一。其通過(guò)對(duì)形狀、位置誤差的限制，達(dá)到生產(chǎn)合格產(chǎn)品的目的。現(xiàn)僅對(duì)生產(chǎn)或?qū)嵱?xùn)中，一些典型形狀、位置誤差的測(cè)量，作一下介紹。一、直線度誤差的測(cè)量直線度誤差常利用刀口尺通過(guò)光隙法測(cè)量。光隙法是憑借人眼觀察通過(guò)實(shí)際間隙的可見(jiàn)光隙量多少，來(lái)判斷誤差大小的一種測(cè)量方法。測(cè)量時(shí)，將刀口尺置于被測(cè)表面上并使刀口尺與被測(cè)表面緊密接觸，轉(zhuǎn)動(dòng)刀口尺使其位置符合最小條件，然后觀察刀口尺與被測(cè)線之間的最大光隙，此時(shí)的最大光隙即為直線度誤差，見(jiàn)圖1所示。圖1刀口尺測(cè)量直線度示意圖當(dāng)光隙值較大時(shí)，可用塞尺測(cè)出其值；當(dāng)光隙值較小時(shí)，可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)光隙比較來(lái)估讀光隙值大小。若間隙大于0.0025mm，則透光顏色為白光；間隙為0.001?0.002mm時(shí)，透光顏色為紅光；間隙為0.001mm左右時(shí)，透光顏色為藍(lán)光;

刀口尺與被測(cè)線間隙小于0.001mm時(shí)，透光顏色為紫光；刀口尺與被測(cè)線間隙小于0.0005mm時(shí)，則不透光，由此可以判斷被測(cè)表面的直線度誤差。二、平面度誤差的測(cè)量平面度誤差常用平板研點(diǎn)法測(cè)量，適合小尺寸較精密的平面。生產(chǎn)上，常用平板在均勻涂以紅丹油的被檢驗(yàn)面上拖研，研點(diǎn)分布均勻，每刮方接觸點(diǎn)達(dá)到規(guī)定數(shù)值時(shí)為合格，見(jiàn)圖2。該種方法測(cè)量導(dǎo)軌直線度也很常用，通常用精度等級(jí)與被檢驗(yàn)導(dǎo)軌精度要求相適應(yīng)的平尺，在涂有均勻薄層紅丹油的被檢驗(yàn)導(dǎo)軌上拖研，接觸點(diǎn)達(dá)到規(guī)定數(shù)值時(shí)為合格，見(jiàn)圖3。圖2研點(diǎn)法測(cè)量平面度誤差示意圖圖3研點(diǎn)法測(cè)量導(dǎo)軌直線度誤差示意圖三、圓度和圓柱度誤差的測(cè)量

圓度誤差測(cè)量，實(shí)驗(yàn)室常用最小區(qū)域法、最小二乘圓法、最小外接圓法、最大內(nèi)接圓法等方法，測(cè)量非常繁瑣，此處介紹兩種簡(jiǎn)明測(cè)量方法。1.三點(diǎn)法測(cè)量圓度誤差常將被測(cè)工件置于V形塊中進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量時(shí),使被測(cè)工件在V形塊中回轉(zhuǎn)一周，從指示表讀出最大示值和最小示值，兩示值差之半即為被測(cè)工件外圓圓度誤差的一個(gè)候選值。同理，在長(zhǎng)度方向選擇若干特定位置重復(fù)測(cè)量并數(shù)據(jù)處理，可得到多個(gè)候選值，則最大候選值即為圓度誤差。此法適用于測(cè)量具有奇數(shù)棱邊形狀誤差的外圓或內(nèi)圓，常用a角為90°、120°或72°、108°的兩塊V形塊分別測(cè)量，取其平均值作為測(cè)得值，見(jiàn)圖4。圖4圓度和圓柱度測(cè)量示意圖2?兩點(diǎn)法測(cè)圓度誤差常用千分尺、比較儀等測(cè)量，以被測(cè)圓某一截面上各直徑間最大差值之半作為此截面的圓度誤差。此法適于測(cè)量具有偶數(shù)棱邊形狀誤差的外圓或內(nèi)圓。3.圓柱度誤差的測(cè)量在圓度誤差測(cè)量基礎(chǔ)上，對(duì)被測(cè)零件若干橫截面上進(jìn)行測(cè)量，被測(cè)零件回轉(zhuǎn)一周，記錄該橫截面指示表讀數(shù)最大值和最小值，在各個(gè)橫向測(cè)量面測(cè)量完畢后，取所有測(cè)量值的最大值和最小值之差的一半為圓柱度誤差，見(jiàn)圖4。該種測(cè)量方法簡(jiǎn)便易行，尤其在生產(chǎn)或?qū)嵙?xí)車間里檢測(cè)更有實(shí)用價(jià)值。四、線輪廓度和面線輪廓度誤差的測(cè)量線輪廓度是限制實(shí)際曲線對(duì)理想曲線變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)，它是對(duì)非圓曲線的形狀精度要求。線輪廓度誤差是實(shí)際被測(cè)要素對(duì)理想輪廓要素的變動(dòng)量。線輪廓度誤差測(cè)量時(shí)，用輪廓樣板來(lái)模擬理想輪廓曲線，與實(shí)際輪廓進(jìn)行比較的測(cè)量，通過(guò)光隙法判斷誤差大小，最大光隙即為線輪廓度誤差，見(jiàn)圖5。面輪廓度誤差可用仿形裝置測(cè)量、截面輪廓樣板測(cè)量、光學(xué)跟蹤輪廓測(cè)量?jī)x測(cè)量以及三坐標(biāo)測(cè)量裝置測(cè)量等方法，大批量生產(chǎn)可用截面輪廓樣板測(cè)量，方法與線輪廓度誤差測(cè)量類似。五、平行度誤差測(cè)量1.測(cè)量面對(duì)面平行度誤差被測(cè)量面相對(duì)于基準(zhǔn)平面的平行度誤差，測(cè)量時(shí)，基準(zhǔn)平面用平板體現(xiàn)，表架在平板上緩慢地作前后、左右滑動(dòng)，指示表在被測(cè)平面內(nèi)滑過(guò)，找到指示表讀數(shù)的最大值和最小值，最大值和最小值的差值即為平行度誤差。圖6面對(duì)面平行度誤差測(cè)量示意圖2.測(cè)量線對(duì)面平行度誤差測(cè)量孔的軸線相對(duì)于基準(zhǔn)平面的平行度誤差，用心軸模擬被測(cè)軸線，將心軸裝于孔內(nèi)，形成穩(wěn)定接觸，基準(zhǔn)平面用精密平板體現(xiàn)，如圖7所示。測(cè)量時(shí)，雙手推拉表架在平板上緩慢地作前后滑動(dòng)，當(dāng)指示表從心軸上素線滑過(guò)，找到指示表指針順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的折返點(diǎn)（極限點(diǎn)）后，停止滑動(dòng)，進(jìn)行讀數(shù)。在被測(cè)心軸上確定兩個(gè)測(cè)點(diǎn)a、b,設(shè)二測(cè)點(diǎn)距離為L(zhǎng)2,指示表在二測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)分別為Ma、Mb,若被測(cè)要素長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,那么，被測(cè)孔軸線對(duì)基準(zhǔn)平面的平行度誤差可按比例折算得到。計(jì)算公式為：f=1l|MaMb|l2六、同軸度誤差的測(cè)量同軸度誤差測(cè)量時(shí)，將準(zhǔn)備好的刃口狀V形塊放置在平板上，并調(diào)整水平；將被測(cè)零件基準(zhǔn)輪廓要素的中截面（兩端圓柱的中間位置）放置在兩個(gè)等高的刃口狀V形塊上，基準(zhǔn)軸線由V形塊模擬，如圖8所示。緩慢而均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)工件一周，并觀察百分表指針的擺動(dòng)，取最大讀數(shù)Mmax與最小讀數(shù)Mmin的差值之半，作為該截面的同軸度誤差測(cè)量值。同理，按上述方法測(cè)量若干不同截面，轉(zhuǎn)動(dòng)被測(cè)零件，取各截面測(cè)得的最大讀數(shù)Mimax與最小讀數(shù)Mimin差值之半中的最大值（絕對(duì)值）作為該零件的同軸度誤差。圖8同軸度誤差測(cè)量示意圖七、圓跳動(dòng)和全跳動(dòng)誤差的測(cè)量測(cè)量圓跳動(dòng)誤差時(shí)，將被測(cè)工件安裝在偏擺儀上，調(diào)整完畢，如圖9所示。轉(zhuǎn)動(dòng)百分表一周，指示表最大讀數(shù)和最小讀數(shù)差值，即為一個(gè)測(cè)量值；重復(fù)上述測(cè)量過(guò)程，選取多個(gè)截面測(cè)量（如圖9截面A—A、B—B、C—C、D—D等），可得到多個(gè)測(cè)量值，最大的測(cè)量值即為圓跳動(dòng)誤差。圖9圓跳動(dòng)測(cè)量示意圖徑向全跳動(dòng)的測(cè)量方法與徑向圓跳動(dòng)的測(cè)量方法類似，但是在測(cè)量過(guò)程中，被測(cè)零件應(yīng)連續(xù)回轉(zhuǎn)，且指示表沿基準(zhǔn)軸線方向移動(dòng)，則指示表的最大、最小讀數(shù)差值即為徑向全跳動(dòng)誤差。通過(guò)形狀、位置誤差的簡(jiǎn)明測(cè)量，節(jié)約了設(shè)備