角度和錐度的測量.ppt

1、3-3 角度和錐度的測量,本節(jié)主要內(nèi)容： 角度和錐度的測量方法： 比較法、 平臺法 坐標(biāo)法 各種小角度測量技術(shù) 重點： 平臺法測實際工件的角度 難點： 實際工件角度測量方法的選擇與誤差分析,3-3 角度和錐度的測量,一、方法概述 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 （1）直接測量：將被測角與標(biāo)準(zhǔn)角度相比較，直接測得其實際角度相對標(biāo)準(zhǔn)角度偏差的方法為直接測量方法。如： A 在萬工顯上：用測角目鏡、圓分度臺、圓分度頭 直接測角度通用儀器 B 測角儀、光學(xué)分度頭專用儀器 C 角度規(guī)量具 D 角度量規(guī)、樣板：比較法（光楔法、研合法、通止規(guī)） （2）間接測量方法： 通過測量與該角度有關(guān)的長

2、度量（線值），再利用其相互函數(shù)關(guān)系式計算求得被測角度或錐度。因線值測量可達到很高的精度，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。 2依比較方式不同分為絕對測量法和相對測量法。,二測量方法 （一）、比較法測量： 直接測量、相對值， 適用于生產(chǎn)車間的零件檢驗。,1、與標(biāo)準(zhǔn)角度量塊（或樣板）相比較 圖3-14所示。,圖3-14 與標(biāo)準(zhǔn)角度量塊相比較,2、與極限樣板相比較： 如圖3-15所示。,3研合法： 用圓錐量規(guī)檢定,圖3-15 與極限樣板相比較,用通端檢驗零件時，小端接觸； 若止通端檢驗零件時，大端接觸。則表示零件合格,（二）、平臺法 平臺測量： 指利用一般的通用量具、量

3、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。 一般在作為測量基準(zhǔn)的平板上進行。 方法特點： 器具教易獲得，環(huán)境要求不高，適合現(xiàn)場測量； 若器具精度足夠并使用合理，可保證相當(dāng)高的精度； 對某些大型復(fù)雜零件，是最佳選擇； 多為間接測量，費時間，計算復(fù)雜，誤差因素多。,l、兩內(nèi)表面的夾角和內(nèi)錐角的測量 （l）內(nèi)側(cè)角的測量：如圖3-16所示。 量塊、量棒。,圖3-16 內(nèi)側(cè)角測量,（2）V形塊的測量：量塊、量棒、刀口尺。如圖3-17所示。,圖3-17 V形塊的測量,當(dāng)V形塊不對稱時，用下述二式分別計算V形塊的左、右半角。,A、三園柱法：若V形塊是對稱的，則V形塊角度按下式計算：,B用直徑不

4、同的雙圓柱測量v型槽角度（小角度） 測量原理如下圖所示.,被測件置于平板上，先后把直徑為D1和D2的圓柱放入V型槽中，用量塊、刀口尺或其它手段分別測出H1和H2，由幾何關(guān)系可知，它們與被測角之間的關(guān)系為,（3）燕尾槽的測量： 方法有： 角度規(guī)、角度塊，或量塊加量棒測量。如圖3-18所示。,（4）內(nèi)錐角的測量： 鋼球、測深器具。如圖3-19所示。 內(nèi)錐角的半角a按 下式計算得到：,圖3-19 內(nèi)錐角的測量,燕尾槽的角度a按 下式計算得到：,2兩外表面的夾角和外錐角的測量,（1）用圓柱和量塊測量： 如圖3-20所示。,圖3-20 外側(cè)角的測量,角度a按 下式計算得到：,（2）用正弦尺（規(guī)）測量：如

5、圖3-21所示。,由指示表讀出a、b兩點的差值 h，當(dāng)a、b兩點間的距離為l 時，可按下式算出錐度誤差C：,圖3-21用正弦尺測量的原理圖,h=Lsin(2),測量時，根據(jù)被測圓錐角2a的大小，按下式組合量塊尺寸h，若正弦尺兩圓柱中心距為L，則：,平臺測量多屬間接測量， 其測量精度可按函數(shù)誤差來 分析。,或,圖 3-23 軸切法測量,（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。 在萬能工具顯微鏡上進行測量：小工件 （1）影象法測量角度 （2）軸切法測量圓錐角,圖3-24 三座標(biāo)測量,2在三坐標(biāo)測量機上進行測量： 圖 3-24所示的是在三坐標(biāo)測量機上測量內(nèi)錐零件的錐角。,以X

6、y平面為基準(zhǔn)，然后在 通過錐孔軸心線的XZ平面 內(nèi)測出X1、X2和Z1、Z2，由 下式得到,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。,三、小角度測量 測量誤差一般為（12）”，有時可達01”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，或是在長度的相對測量中，有時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。 實現(xiàn)小角度測量有如下方法： 反射法、水準(zhǔn)法、 正弦法、干涉法、 雙頻激光測角,（一）反射法 光學(xué)自準(zhǔn)直方法,當(dāng)a很小時，則：,SK 型框式水

7、平儀 Frame-Type Spirit Level,ST 型條式水平儀 Ruler-Type Spirit Level,（二）水準(zhǔn)法 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、合象水平儀和電子水平儀等。,(三) 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，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。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。,（四）干涉法 干涉法測量小角度的原理：如圖3-26所示。,當(dāng)很小時，,圖3-2

8、6 光的等厚干涉,因,角度可通過高度h與邊長l來確定。用光波干涉法測量時，h可用光波波長為單位來測量。若在長度l上有n條等距干涉條紋，則：,圖3-27 干涉法測量小角度原理,測量時，先將被測的小角度試件研合在平晶上，并將平晶置于干涉儀工作臺上。如圖3-27c、d所示，圖中、為被測角度的兩個工作面，為參考平面的象。,儀器測量原理： 測量光路如圖3-27a。,參考平面的象與平面、之間的夾角分別為1、 2，若從儀器目鏡中讀出h1、h2、l 1和l 2，則：,對圖c所示情況，被測試件的角度為1+2； 對圖d所示情況，被測試件的角度為1-2。 參考平面象的位置判斷：測量時可用手輕按鏡筒，使參考鏡有微小角度變化。對于圖c將使角1、2一個增大，一個減少，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。對于圖d將使角1、2同時增大或