互換性實驗指導(dǎo)書

《互換性與技術(shù)測量》試驗指導(dǎo)書任秀20063月名目一、前言二、試驗報告的根本內(nèi)容及要求

長度測量形位誤差測量齒輪精度設(shè)計與綜合測量前言初步具有正確選用檢測方法和測量器具等方面的根底學(xué)問和力量。論學(xué)問的把握與應(yīng)用。節(jié)，把握課程學(xué)問、培育獨立思考力量、動手力量和創(chuàng)力量。試驗內(nèi)容及學(xué)時:尺寸測量；〔1〕形位誤差測量；〔2〕外表粗糙度測量；〔1〕齒輪綜合測量；〔2〕試驗報告的根本內(nèi)容及要求學(xué)生對每個試驗應(yīng)當(dāng)做到原理清楚、方法正確，數(shù)據(jù)牢靠，書寫工整。試驗報告的一般內(nèi)容：試驗名稱；所用儀器、工具名稱與規(guī)格；測量原理簡述；測量結(jié)果及適用性結(jié)論；誤差分析與試驗心得。試驗一 長度測量一、試驗類型：驗證性試驗二、試驗要求：課內(nèi)必做及課外開放選擇三、考核方式：試驗操作和試驗報告四、每組人數(shù)：4～51五、試驗?zāi)康牧私馀P式測長儀或阿貝比長儀的構(gòu)造及螺旋游標(biāo)的讀數(shù)方法學(xué)會用臥式測長儀或阿貝比長儀測量長度尺寸。二、試驗內(nèi)容用臥式測長儀測量內(nèi)徑用阿貝比長儀測量試件長度三、測量原理線上，被測長度與標(biāo)準(zhǔn)刻線尺進展比較．從而確定出被測長度的量值。四、測量儀器1、臥式測長儀〔比較〕測量，故常稱為萬能測長儀。臥式測長儀的外觀如圖1-1所示。1-1臥式測長儀1－底座2－測量座緊固螺釘3－測量軸限位桿4－毫米刻度尺位置調(diào)整手輪5－測微目鏡工作臺6－微米刻度尺旋轉(zhuǎn)手輪7－測量軸固定螺釘8－光源9－測量軸10－重錘拉線掛鉤11－測頭12－工作臺橫向移動微分筒13－工作臺14－工作臺回轉(zhuǎn)手柄15－尾座測頭調(diào)整螺釘16－尾管緊固螺釘17－尾座18－尾座緊固螺釘19－尾管軸向微動手柄20－工作臺彈簧力調(diào)整手柄21－固定螺釘22－工作臺偏擺手柄23-工作臺升降鎖緊螺母24－工作臺升降手輪在測量過程中，鑲有一條周密毫米刻度尺〔圖1-2a中的6〕的測量軸3隨1-2al1米數(shù)值，但還需細分讀數(shù)，以滿足周密測量的要求。測微目鏡中有一個固定分4，10上面時恰與這10個間距總長相等，故其分度值為0.1mm。在它的四周，還有一2，其上刻有十圈平面螺旋雙刻線。螺旋雙刻線的螺距恰好固定分劃板上的刻度間距相等．其分度值也為0.1mm。在分劃板21002轉(zhuǎn)動一格圓周分

0.110.001 (mm) 這樣就可到達細分讀數(shù)的目的。100〔1-2b，〔7mm40.4mm3，(0.051mm)。所以從圖2b7.451mm。1-2讀數(shù)原理置。萬能工作臺可做以下五種運動：24可使工作臺上升或下降。12可使工作臺橫向移動。14可使工作臺水平回轉(zhuǎn)±40。22或使工作臺具有±30的偏擺運動。⑤在測量軸線上，工作臺可自由滑動±5mm。測長儀的測量范圍：內(nèi)尺寸：1～200mm1～500mm〔相對測量；1～100mm〔確定測量測長儀的示值范：0～100mm分度值：0.001mm阿貝比長儀阿貝比長儀是基于阿貝原理設(shè)計制造的高精度長度計量儀器，用于測量二線之間的距離及平1、4、活開工5〔1-3。1-3阿貝比長儀讀數(shù)顯微鏡局部與臥式測長儀測微目鏡的光學(xué)系統(tǒng)一樣〔1-2，儀器的量值。主要技術(shù)規(guī)格200mm1mm0.001mm對線顯微鏡工作距離：50mm五、測量步驟用臥式測長儀測量內(nèi)徑接通電源，轉(zhuǎn)動測微目鏡的調(diào)整環(huán)以調(diào)整視度。24，13低位置。然后在工作臺上安好標(biāo)準(zhǔn)環(huán)或裝有量塊組的量塊夾子。將一對測鉤分別裝在測量軸和尾管上〔1-3測鉤固定。上升工作臺，使兩測鉤伸入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)或量塊組兩側(cè)塊之間，再將手輪242317〔19，同時轉(zhuǎn)開工作臺橫向移動手輪12，使測鉤的內(nèi)測頭在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)端面上刻有標(biāo)線的直線方向或量塊組的側(cè)塊上接9，掛上重錘，并使測量軸上的測鉤內(nèi)測頭緩慢地與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)或側(cè)塊接觸。找準(zhǔn)儀器對零的正確位置〔第一次讀數(shù)〕12，同時應(yīng)從目鏡中找準(zhǔn)轉(zhuǎn)折點〔1-4a最大位置22，再找轉(zhuǎn)折點〔1-4b21如為量塊組，則需轉(zhuǎn)動手柄14找準(zhǔn)轉(zhuǎn)折點〔最小值。在此位置上扳動手柄221422繩長度對測量軸行程加以掌握。當(dāng)零位找準(zhǔn)后，即可按前述讀數(shù)方法讀數(shù)。用手扶穩(wěn)測量軸9，使測量軸右移一個距離，固緊螺釘7〔尾管是定位基準(zhǔn)，不能移動，取下標(biāo)準(zhǔn)環(huán)或量塊組。然后安裝被測工件，松開螺釘7，量塊組尺寸之差。位上各測一次。依據(jù)測量結(jié)果和被測內(nèi)徑的公差要求，推斷該內(nèi)徑是否合格。圖1-3測鉤 圖1-4找轉(zhuǎn)折點用阿貝比長儀測量試件寬度量邊移至對線顯微鏡下方；齊；固定工作臺，轉(zhuǎn)動讀數(shù)顯微鏡的調(diào)整環(huán)以調(diào)整視度，第一次讀數(shù)。從目鏡中觀看．可同時看到三種刻線〔1-2b3，使靠近零點幾毫米刻度值的一圈平面螺旋雙刻線夾住毫米刻線，再從指示線對準(zhǔn)的圓周刻度上讀得微米數(shù)。次讀數(shù)。二次讀數(shù)之差即為二線之間的距離〔試件寬度尺寸；量誤差進展分析。六、思考題什么叫阿貝原則？簡述平面螺旋線式讀數(shù)裝置原理。1〔1-1的工件需要它來操作？試驗二 形位誤差測量一、試驗類型：驗證性試驗二、試驗要求：課內(nèi)必做及課外開放選擇三、考核方式：試驗操作和試驗報告四、每組人數(shù)：4～51五、試驗?zāi)康牧私夂舷袼絻x的原理、構(gòu)造及操作方法；把握直線度誤差的測量與數(shù)據(jù)處理方法。加深對直線度誤差定義的理解。六、試驗內(nèi)容用合像水平儀測量導(dǎo)軌直線度誤差七、測量原理直線度誤差通常按與抱負要素比較的原則進展測量，其測量原理如圖2—1所示。用準(zhǔn)直光線、水平面或高精度平板的平面構(gòu)成一條模擬抱負直線L，將被，，…，0 1 2 n 0 1 2Δ，則這種測量方法稱之為直接測量法；假設(shè)每次測量的讀數(shù)僅反映相鄰兩測點n的相對高度差δ ，δ ，…δ ，通過累加〔即 1 2 n ii1

〕后，才能獲得相對偏i測實際直線相對于抱負直線的變動量，即直線度誤差值。2－1直線度誤差測量原理八、測量儀器面〔垂直平面、水平平面〕內(nèi)進展檢測。常用的計量器具有框式水平儀、合像水角度就要發(fā)生相應(yīng)的變化。假設(shè)節(jié)距〔相鄰兩測點的距離〕一經(jīng)確定，這個變化量，得出變化的角度，用作圖或計算，即可求出被測外表的直線度誤差值。由于〔±10m／m攜帶便利等優(yōu)點，故在檢測工作中得到了廣泛的承受。I479、10、116成。垂直于重力方向。就是說，當(dāng)水平儀傾斜時，氣泡本身并不傾斜，而始終保持水距一個橋板跨距的兩點間高度差。使用時將合像水平儀放于橋板〔圖2-2〕上相對不動，再將橋板放于被測外表762-3(a)置不抱負和被測外表本身不直，導(dǎo)致氣泡移動，其視場狀況將如圖2-3(b)所示。此時可轉(zhuǎn)動測微螺桿10，使水準(zhǔn)器轉(zhuǎn)動一角度，從而使氣泡返回棱鏡組7的中間位置，則圖2-3(b)中兩影像的錯移量Δ消逝而恢復(fù)成一個光滑的半圓頭〔圖2-3(aS〔2-4與被測外表相鄰兩點hh＝0.01Lα (mm)0.01——合象水平儀的分度值〔mm／m〕L——橋板節(jié)距〔mm〕α——角度讀數(shù)值〔用格數(shù)來計數(shù)〕值，為了闡述直線度誤差的評定方法，后面將用實例加以表達。2-2底板2－杠桿3－支承4－殼體5－支承架6－放大鏡7－棱鏡8－水準(zhǔn)器9－微分筒10—測微螺桿11-放大鏡12-刻線尺2-32-4螺桿移動量S的對應(yīng)關(guān)系九、試驗步驟〔節(jié)距L橋板〔2-5〕的兩圓柱中心距。2-5將合像水平儀放于橋板上，然后將橋板依次放在各節(jié)距的位置。每放一92-3(a)所示的狀況，此時即可進展讀數(shù)。先在放大鏡11處讀數(shù)，它是反映螺桿10的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；微分筒10〔100〕的細分讀數(shù)；如此順測〔從首點至終點、回測〔由終點至首點〕各一次?；販y時橋板不能調(diào)數(shù)相差較大，說明測量狀況不正常，應(yīng)檢查緣由并加以消退后重測。為了作圖的便利，最好將各測點的讀數(shù)平均值同減一個數(shù)而得出相對差〔見后面的例題。依據(jù)各測點的相對差，在坐標(biāo)紙上取點。作圖時不要漏掉首點〔零點點，得出誤差折線。用兩條平行直線包涵誤差折線，其中一條直線必需與誤差折線兩個最高〕點相切，在兩切點之間，應(yīng)有一個最低〔最高〕點與另一條平行直線相f〔格?！哺瘛拨蘭GB1184f〔μm〕＝0.01Lf〔格〕i0123456i012345678儀器讀數(shù)αi〔格〕相對差〔格〕Δα＝α－αii順測－298300290301302306299296回測－296298288299300306297296平均－29729928930030130629829600+2-8+3+4+9+1-12-2112-29②α值可取任意數(shù)，但要有利于相對數(shù)字的簡化，本例取α＝297f＝0.01×200×11＝22μmGBll84—80，525μm。誤差值小于公差值，所以被測工件直線度誤差合格。十、思考題直線度誤差值。假設(shè)誤差折線只偏向兩端點連線的一側(cè)〔單凸、單凹誤差值的方法的狀況如何？不是垂直于兩條平行包涵直線之間的距離，緣由何在？試驗三 外表粗糙度測量一、試驗類型：驗證性試驗二、試驗要求：課內(nèi)必做及課外開放選擇三、考核方式：試驗操作和試驗報告四、每組人數(shù)：4～51五、試驗?zāi)康模荷韫馇酗@微鏡測量的原理和方法；Rz

S定義的理解；正確推斷工件外表粗糙度的合格性。二、試驗內(nèi)容Rz二、測量原理及儀器說明：

s值。1～80μm的外表粗糙度R值。z3-1所示。3-1光切顯微鏡

1工作臺234緊固螺絲5678緊固螺絲91011微動環(huán)1213153-2所示。3-2.雙管顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)圖1 45SS兩段〔圖3-2S1S2兩段光帶的放大象S′S′SShS′S′h′1 1 2 1 2 1 2過測量和計算，可求得被測外表的不平度高度h。3-2b12、狹縫3445°方向投射到被測外表上，調(diào)整儀器使反射光束進入與投射光5平的光帶〔3-h′h″。測量光帶邊緣寬度，可求出被測外表的不平度高度h。hh式中：N——物鏡放大倍率。

cos45

hNcos45h45°角度〔3-3Hh的關(guān)系為：H h Nhcos45 cos45Hcos45 Hh N cos452N12NC〔分度值〕3-3測微目鏡中十字線度的R 數(shù)值范圍然后按表3-1選擇相應(yīng)放大倍數(shù)的物鏡測量工件時還需按表z選取取樣長度和評定長度。物鏡放大倍數(shù)視場直徑3-1：物鏡放大倍數(shù)物鏡工作距離換算系數(shù)E測量范圍〔μ〕72.517.80.12310～80141.36.80.0633.2～10300.61.60.0291.6～6.3600.30.650.0160.8～3.2四、試驗步驟：測量微觀不平度十點高度Rz⑴選用相應(yīng)放大倍數(shù)的物鏡，分別安裝在兩鏡管的下端。⑵將光源插頭插接變壓器后，再接通電源?！布庸ぜy路〕和工作臺縱向移動方向垂直。910，使支臂漸漸下降，下降時切勿使物915613，使〔12聚焦，這時視場中間將消滅一條最窄且一側(cè)邊界最清楚的彎曲亮帶。4，使目鏡中十字線的任一條線平行于a2

、a、a、a4 6

、a 谷值a、a、a、10 1 3 5a、a7

，依據(jù)計算公式算R 值：z15R (a15z 2 4

aa6

a )(aaaa10 1 3 5

a)9Rz

值，然后對所測出3～5Rz

R值。z測量單峰平均間距SS1n個峰SnS按下式計算：S SSn 1n1依據(jù)上述測量結(jié)果推斷被測工件外表粗糙度的合格性。四、留意事項：測量時間帶肯定要與加工紋路垂直。四、思考題：Rz

S外，是否還可測其他參數(shù)？Rz

〔峰〔谷？Rz

值的范圍是多少？試驗四 齒輪精度設(shè)計與綜合測量一、試驗類型：綜合性試驗二、試驗要求：課內(nèi)必做及課外開放選擇三、考核方式：試驗操作和試驗報告四、每組人數(shù)：4～51五、試驗內(nèi)容：某減速器一對直齒圓柱齒輪副，m=，Z1= ，Z2= ，壓力角α=20°，b1=b2= mm，線膨脹系數(shù)α齒=11.5×10-6，α箱=10.5×10-6，t

=60℃，齒t=30℃，5.5KW，n=1400r/min，小批量生產(chǎn)。箱1、確定精度等級、檢驗工程及齒坯公差；2、繪齒輪草圖，正確標(biāo)注尺寸、形位公差與外表粗糙度；3、對實際齒輪進展綜合測量，推斷齒輪的合格性。齒輪齒圈徑向跳動測量一、試驗?zāi)康纳铚y量齒圈徑向跳動誤差的方法。加深理解齒輪齒圈徑向跳動誤差的定。二、試驗內(nèi)容徑向跳動。三、測量原理及計量器具說明ΔF是指在齒輪一轉(zhuǎn)r大變動量〔4-1。4-14-267．8100.001mm0.3～5mm4-21-底座 2-滑板 3－滑臺移動手輪 4－頂尖架鎖緊螺釘 5－頂尖鎖緊螺釘頂尖座7-調(diào)整螺母8-可轉(zhuǎn)測量架9－手柄10-指示表為了測量各種不同模數(shù)的齒輪，儀器備有不同直徑的球形測量頭。dd＝1.68m式中：m——齒輪模數(shù)〔mm。量圓錐齒輪的齒圈徑向跳動和端面圓跳動。本試驗測量圓柱齒輪的齒圈徑向跳動。測量時，將需要的球形測量頭裝入指示表測量桿的下端進展測量。四、測量步驟10端〔4-2。將被測齒輪和心軸裝在儀器的兩頂尖上，擰緊固緊螺釘4和5。3，2101～2圈，并記錄指示表的讀數(shù)。GB/T10095Fr輪的適用性。五、思考題齒圈徑向跳動誤差產(chǎn)生的主要緣由是什么?它對齒輪傳動有什么影響?球形測頭?齒輪齒厚偏差測量一、試驗?zāi)康恼茡?jù)測量齒輪齒厚的方法。加深理解齒輪齒厚偏差的定義。二、試驗內(nèi)容用齒輪游標(biāo)尺測量齒輪的齒厚偏差。三、測量原理及計量器具說明

ΔEsn

是指在分度圓柱面上，法向齒厚的實際值與公稱值之差。是由兩套相互垂直的游標(biāo)尺組成。垂直游〔分度圓至齒頂圓〕hf

部位〔分度圓〕的弦齒厚S

實際〕

。齒輪游標(biāo)尺的分度值為0.02mm方法與一般游標(biāo)尺一樣。圖4-3齒輪游標(biāo)卡尺測齒厚hf

Sf

4-4Zm 900h h”f

1cosZ2 ZS Zmsinf

900Zm——齒輪模數(shù)〔mm；Z——齒輪齒數(shù)。 圖4-4弦齒高h和弦齒厚品Sf f當(dāng)齒輪為變位齒輪且齒頂圓直徑有誤差時，分度圓處的弦齒高hf

和弦齒厚Sfh

mZm1cos(2

4tgf2

)(R R”)f 4sin

e efSfZmsin 2Z f——移距系數(shù)； ——齒形角；fR ——齒頂圓半徑的公稱值；eR”——齒頂圓半徑的實際值。e四、測量步驟用外徑干分尺測量齒頂圓的實際直徑。計算分度園處弦齒高hf

Sf

〔可從表4-1查出。hf

值位調(diào)整齒輪游標(biāo)尺的垂直游標(biāo)尺。將齒輪游標(biāo)尺置于被測輪齒上，使垂直游標(biāo)尺的高度尺與齒頂相接觸。實際尺寸〔用透光法推斷接觸狀況。分別在圓周上間隔一樣的幾個輪齒上進展測量。測齒厚的適用性。

sns

Esni

ZZsin90ZZsin900ZZ 9001 )Z2ZZsin900ZZ 9001 )Z2ZZsin900ZZ 9001 )2Z111.56551.0560291.57001.0213471.57051.0131121.56631.0513301.57011.0205481.57051.0128131.56691.0474311.57011.0199491.57051.0126141.56731.0440321.57021.0193501.57051.0124151.56791.0411331.57021.0187511.57051.0121161.56831.0385341.57021.0181521.57061.0119171.56861.0363351.57031.0176531.57061.0116181.56881.0342361.57031.0171541.57061.0114191.56901.0324371.57031.0167551.57061.0112201.56921.0308381.57031.0162561.57061.0110211.56931.0294391.57041.0158571.57061.0108221.56941.0280401.57041.0154581.57061.0106231.56951.0268411.57041.0150591.57061.0104241.56961.0257421.57041.0146601.57061.0103251.56971.0247431.57051.0143611.57061.0101261.56981.0237441.57051.0140621.57061.0100271.56981.0228451.57051.0137631.57061.0098281.56991.0220461.57051.0134641.57061.0096注：對于其它模數(shù)的齒輪，則將表中的數(shù)值乘以模數(shù)。五、思考題測量齒輪齒厚偏差的目的是什么？ ．

，E〕和公法線平均長度極限偏差〔E，E

〕有何關(guān)系？

sns

sni

wms

wmi齒厚的測量精度與哪些因素有關(guān)？及公法線長度變動的測量一、試驗?zāi)康恼茡?jù)測量齒輪公法線長度的方法。加深理解齒輪公法線長度偏差和齒輪公法線長度變動的定義。二、試驗內(nèi)容E〕和齒輪公法線長W〔ΔF。W三、測量原理及計量器具說明WW度與最小長度之差。外徑千分尺一樣。齒輪公法線千分尺分度值為0.01mm，測量范圍有0-25、25-50、50-75、75-100、100-125、125-150等。4-5公法線千分尺測量齒輪公法線四、試驗步驟：依據(jù)齒輪的參數(shù)求出跨齒數(shù)