【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 到裝配成機(jī)器，實(shí)現(xiàn)要求的功能，正常運(yùn)轉(zhuǎn)，就要必須對(duì)零部件和機(jī)器進(jìn)行精度設(shè)計(jì)。零部件的精度是保證機(jī)床加工精度的重要前提，如何檢驗(yàn)零部件的精度是 機(jī)械加工中的重要研究?jī)?nèi)容 。 本論文主要研究了機(jī)械加工中零件測(cè)量器具的使用 方法，通過(guò)對(duì)本論文的研究，使讀者了解測(cè)量的基本課程，測(cè)量器具的分類(lèi)及使用方法，常用測(cè)量器具的測(cè)量原理、基本結(jié)構(gòu)，測(cè)量誤差的分析，機(jī)械領(lǐng)域中行為公差的測(cè)量一般使用到的儀器以及典型零件的測(cè)量方法。 通過(guò)本論文的研究，可以使機(jī)械加工技術(shù)人員更深入的理 解機(jī)械加工中零件測(cè)量器具的使用方法，應(yīng)用到實(shí)踐中，會(huì)大大提高機(jī)床加工零件的精度。 8 第 2 章 測(cè) 量的基本過(guò)程 閱讀圖紙 檢驗(yàn)人員要通過(guò)對(duì)視圖的分析 , 掌握零件的形體結(jié)構(gòu)。 首先分析主視圖 , 然后按順序分析其它視圖。 同時(shí)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(yàn)人員要認(rèn)真看圖紙中的尺寸 , 通過(guò)看尺寸 , 可以了解零件的大小 , 看尺寸要從長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)進(jìn)行分析 , 要分清定形尺寸、定 位尺寸、關(guān)鍵尺寸 ,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在關(guān)鍵尺寸中 ,根據(jù)公差精度 , 表面粗糙度等級(jí)分析零件在整機(jī)中的作用， 對(duì)于特殊零件 , 如齒輪、蝸輪蝸桿、絲杠、凸輪等有專(zhuān)業(yè)功能的零件 , 要會(huì)運(yùn)用專(zhuān)業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。掌握各類(lèi)機(jī)械零件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) , 是檢驗(yàn)人員的基本功。有表面需熱處理的工序零件 , 應(yīng)注意處理前后尺寸公差變化的情況。檢驗(yàn)人員還應(yīng)分析圖紙中的標(biāo)題欄， 標(biāo)題欄內(nèi)標(biāo)有所用材料零件名稱(chēng) , 通過(guò)看標(biāo)題欄 , 掌握零件所用材料規(guī)格、牌號(hào)和標(biāo)準(zhǔn) , 從中分析材料的工藝性能 , 以及對(duì)加工質(zhì)量的影響。工作中 , 我曾遇到這樣 一個(gè)問(wèn)題， 在銑床上加工一批不銹鋼支架 , 因所選銑刀材料不對(duì) , 造成加工表面粗糙度不好 , 并且效率較低 , 嚴(yán)重影響了產(chǎn)品精度與產(chǎn)品質(zhì)量。我發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題嚴(yán)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。 分析工藝文件 工藝文件是加工、檢驗(yàn)零件的指導(dǎo)書(shū) , 一定要認(rèn)真仔細(xì)查看。按照加工順序 ,對(duì)每個(gè)工序加工的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算都要認(rèn)真審閱 , 同時(shí)應(yīng)了解關(guān)鍵工序的裝夾方法 , 定位基準(zhǔn)和所使用的設(shè)備、工裝夾具刀具等技術(shù)要求以 9 往有個(gè)別操作者不按工藝中所制訂的工序加工 , 從而 對(duì)整個(gè)機(jī)械零件的加工后造成不合格的后果 , 這一問(wèn)題常常又被檢驗(yàn)人員所忽視。待安裝時(shí) , 不能使用 , 造成了成批產(chǎn)品報(bào)廢。 合理選用量具、確定測(cè)量方法 當(dāng)看清圖紙和工藝文件后 , 下一步就是選取恰當(dāng)?shù)牧烤哌M(jìn)行機(jī)械零件檢測(cè)。根據(jù)被測(cè)工件的幾何形狀、尺寸大小、生產(chǎn)批量等選用。如測(cè)量圓柱臺(tái)階軸時(shí) , 帶公差裝軸承部位 , 應(yīng)選用卡尺、千分尺、鋼板尺等； 如測(cè)量帶公差的內(nèi)孔尺寸時(shí) , 應(yīng)選用卡尺、鋼板尺、內(nèi)徑百分表或內(nèi)徑千分尺等。有些被測(cè)零件 ,用現(xiàn)有的量具不能直接檢測(cè) , 這就要求檢測(cè)人員 , 根據(jù)一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)、書(shū)本 理論知識(shí) , 用現(xiàn)有的量具進(jìn)行整改 , 或進(jìn)行一系列檢測(cè)工具的制作。 10 第 3 章 檢測(cè)（測(cè)量） 步驟 合理選用測(cè)量基準(zhǔn) 測(cè)量基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)重合。在任選基準(zhǔn)時(shí) , 要選用精度高 , 能保證測(cè)量時(shí)穩(wěn)定可靠的部位作為檢驗(yàn)的基準(zhǔn)。 如測(cè)量同軸度、圓跳動(dòng)、套類(lèi)零件以內(nèi)孔 , 軸類(lèi)零件以中心孔為基準(zhǔn)；測(cè)量垂直度應(yīng)以大面為基準(zhǔn)；測(cè)量輥類(lèi)零件的圓跳動(dòng)以兩端軸頭下軸承的臺(tái)階 (將兩端軸承臺(tái)階放在“ V”型鐵上 ) 為基準(zhǔn)。 表面檢測(cè) 機(jī)械零件的破壞 , 一般總是從表面層開(kāi)始的。 產(chǎn)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(zhì)量。 研究機(jī)械加工表面質(zhì)量的目的就是為了掌握機(jī)械加工中各種工藝因素對(duì)加工表面質(zhì)量影響的規(guī)律 , 以便運(yùn)用這些規(guī)律來(lái)控制加工過(guò)程 , 最終達(dá)到改善表面質(zhì)量、提高產(chǎn)品使用性能的目的，如磕碰、劃傷、變形、裂紋等。細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁件注意變形、冷沖件要注意裂紋、螺紋類(lèi)零件、銅材質(zhì)件要注意磕碰、劃傷等。對(duì)以上檢測(cè)的機(jī)械零件 , 檢測(cè)完后 , 都要認(rèn)真作記錄 , 特別是半成品 , 對(duì)合格品、返修品、報(bào)廢產(chǎn)品要分清 , 并作上標(biāo)記 , 以免混淆不清。 檢測(cè)尺寸 公差 測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量采用直接測(cè)量法 , 因?yàn)橹苯訙y(cè)量法比較簡(jiǎn)便 , 很直觀 , 無(wú)需繁瑣的計(jì)算，如測(cè)量軸的直徑等。有些尺寸無(wú)法直接測(cè)量 , 就需用間接測(cè)量 , 間接測(cè) 11 量方法比較麻煩 , 有時(shí)需用繁瑣的函數(shù)計(jì)算 , 計(jì)算時(shí)要細(xì)心 , 不能少一個(gè)因素，如測(cè)量角度、錐度、孔心距等。當(dāng)檢查形狀復(fù)雜 , 尺寸較多的零件時(shí) , 測(cè)量前應(yīng)先列一個(gè)清單 , 對(duì)要求的尺寸寫(xiě)在一邊 , 實(shí)際測(cè)量的尺寸在另一邊 , 按照清單一個(gè)尺寸一個(gè)尺寸的測(cè)量 , 并將測(cè)量結(jié)果直接填入實(shí)際尺寸一邊。待測(cè)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(huì)漏掉一個(gè)尺寸 , 又能保證檢測(cè)質(zhì)量。 檢測(cè)形位公差。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有 14 種形位公差項(xiàng)目。對(duì)于測(cè)量形位公差時(shí) , 要注意應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行， 如軸、長(zhǎng)方件要測(cè)量直線度， 鍵槽要測(cè)量其對(duì)稱(chēng)度。 第 4 章 計(jì)量器具的分類(lèi) 量具 量具通常是指結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的測(cè)量工具，包括單值量具、多值量具和標(biāo)準(zhǔn)量具等。 單值量具是用來(lái)復(fù)現(xiàn)單一量值的量具。例如量塊、角度塊等，通常都是成套使用。 多值量具是一種能復(fù)現(xiàn)一定范圍的一系列不同量值的量具。如線紋尺等。 標(biāo)準(zhǔn)量具是用作計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)， 供量值傳遞的量具。如量塊、基準(zhǔn)米尺等。 量規(guī) 12 量規(guī)是一種沒(méi)有刻度的，用以檢驗(yàn)零件尺寸或形狀、相互位置的專(zhuān)用檢驗(yàn)工具。它只能判斷零件是否合格，而不能測(cè)出具體尺寸。如光滑極限量規(guī)，螺紋量規(guī)等。 量?jī)x 量?jī)x即計(jì)量?jī)x器，是指能將被測(cè)的量值轉(zhuǎn)換成可直接觀察的指示值或等效信息的計(jì)量器具。 按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分可分為：卡尺類(lèi)、微動(dòng)螺旋類(lèi)（如千分尺等）、機(jī)械類(lèi)（如百分表、千分表、杠桿表等）、光學(xué)機(jī)械類(lèi)（如工具顯微鏡、光柵尺、投影儀、干涉儀等）、電動(dòng)類(lèi)（如電動(dòng)輪廓儀等）、機(jī)電光綜合類(lèi)（如三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x等 ）。 計(jì) 量裝置 計(jì)量裝置一種專(zhuān)用檢驗(yàn)工具，可以迅速地檢驗(yàn)更多或更復(fù)雜的參數(shù)，從而有助于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量和自動(dòng)控制。如自動(dòng)分選機(jī)、檢驗(yàn)夾具、主動(dòng)測(cè)量裝置等。 第 5 章 計(jì)量器具的基本技術(shù)指標(biāo) 刻度間距 13 計(jì)量器具刻度標(biāo)尺或度盤(pán)上兩相鄰刻線中心線間的距離。為了便于讀數(shù)，刻度間距不宜太小，一般為 1～ 。 分度值 計(jì)量器具標(biāo)尺上每刻度間距所代表的被測(cè)量的量值。一般長(zhǎng)度計(jì)量器具的分度值 、 、 、 等 。 測(cè)量范圍 計(jì)量器具所能測(cè)量的最大與最小的范圍。如圖 221所示測(cè)量范圍 0～ 180mm。 計(jì)量器具標(biāo)尺或度盤(pán)內(nèi)全部刻度所代表的最大與最小值的范圍 。 靈敏度 對(duì)于給定的被測(cè)量值，被觀測(cè)變量的增量 與相應(yīng)的被測(cè)之量的增量 之比，即 14 在分子、分母同一類(lèi)量的情況下，靈敏度亦稱(chēng)放大比或放大倍數(shù)。 示值誤差 測(cè)量器具示值減去被測(cè)量值的真值所得的差值。 測(cè)量的重復(fù)性誤差 在相同的測(cè)量條件之下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行 連續(xù)多次測(cè)量時(shí)，所有測(cè)得值的分散程度即為重復(fù)性誤差。是計(jì)量器具本身各種誤差的綜合反映。 不確定度 表示由于測(cè)量誤差的存在而對(duì)被測(cè)幾何量不能肯定的程度 。 測(cè)量器具參數(shù)示意圖 15 第 6 章 常用測(cè)量器具的測(cè)量原理、基本結(jié)構(gòu)與使用方法 游標(biāo)類(lèi)量具 游標(biāo)類(lèi)量具是利用游標(biāo)讀數(shù)原理制成的一種常用 量具，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量范圍大等特點(diǎn)。常用的游標(biāo)量具，有游標(biāo)卡尺、深度游標(biāo)尺、高度游標(biāo)尺，它們的讀數(shù)原理相同，所不同的主要是測(cè)量面的位置不同。游標(biāo)量具的主體是一個(gè)刻有刻度的尺身，沿著尺身滑動(dòng)的尺框上裝有游標(biāo)，游標(biāo)量具的讀數(shù)值有 、 、 三種。 為了方便讀數(shù)，有的游標(biāo)卡尺裝有測(cè)微表頭。圖 222所示系帶表游標(biāo)卡尺。 16 游標(biāo)量具 a）游標(biāo)卡尺 b）深度游標(biāo)尺 c）高度游標(biāo)尺 17 圖 223帶表游標(biāo)卡尺 電子數(shù)顯卡尺。 圖 224 電子數(shù)顯卡尺 1－內(nèi)測(cè)量爪 2－緊固螺釘 3－液晶顯示器 4－數(shù)據(jù)輸出端口 5－深度尺 ? 6－尺身 11－防塵板 8－置零按鈕 9－米制、英制轉(zhuǎn)換按鈕 10－外測(cè)量爪 12－臺(tái)階測(cè)量面 螺旋測(cè)微類(lèi)量具 18 螺旋測(cè)微類(lèi)量具，是利用螺旋副運(yùn)動(dòng)原理進(jìn)行測(cè)量和讀數(shù)的一 種測(cè)微量具。按用途分為外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、深度千分尺。其中，外徑千分 尺 主 要 用 于 測(cè) 量 軸 類(lèi) 零 件 ； 內(nèi) 徑 千 分 尺 用 于 測(cè) 量 內(nèi) 尺 寸 。 （ 1） 外 徑 千 分 尺 圖 225 外 徑 千 分 尺 1－尺架 2－ 固 定 測(cè) 砧 3－ 測(cè) 微 螺 桿 4－ 螺 紋 軸 套 5－ 固 定 套 筒 6－ 微 分 筒 7－ 調(diào) 節(jié) 螺 母 8－接頭 9－墊圈 10－ 測(cè) 力 裝 置 11－ 鎖 緊 手 把 12－ 絕 緣 板 13－ 鎖 緊 軸 (2) 內(nèi) 徑 千 分 尺 (3) 深 度 千 分 尺 常用的外徑千分尺的測(cè)量范圍有 0～ 25mm、 25～ 50mm、 50～75mm 以 至 幾 米 以 上 ， 但 測(cè) 微 螺 桿 的測(cè)量位移一般均為 25mm。 機(jī)械量?jī)x 機(jī)械量?jī)x是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)將直線位移經(jīng)傳動(dòng)、放大后，通過(guò)讀數(shù)裝置表示出來(lái)的一種測(cè)量器具。機(jī)械量?jī)x應(yīng)用十分廣泛，主要用于長(zhǎng)度的相對(duì)測(cè)量以及形狀和相互位置誤差的測(cè)量等。 19 機(jī)械量?jī)x的種類(lèi)很多，主要有百分表、內(nèi)徑百分表、杠桿百分表、扭簧比較儀和機(jī)械比較儀等。 百分表 百分表是一種應(yīng)用最廣的機(jī)械量?jī)x。其外形及傳動(dòng)見(jiàn)圖 226。 圖 226 百分表 1－小齒輪 7－大齒輪 3－中間齒輪 4－彈簧 5－測(cè)量桿 6－指針 8－游絲 百分表的分度值為 ，表盤(pán)圓周刻線有 100 條等分刻線。因此，百分表的齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)使測(cè)量桿移動(dòng) 1mm，指針回轉(zhuǎn)一圈。百分表的示值范圍有： 0～ 3mm、0～ 5mm、 0～ 10mm 三種。 20 (1)內(nèi)徑百分表 內(nèi)徑百分表是一種用相對(duì)測(cè)量法測(cè)量孔徑的常用量?jī)x，它可測(cè)量 6～ 1000mm 的內(nèi)尺寸，特別適合于測(cè)量深孔。 內(nèi)徑百分表的結(jié)構(gòu)如圖 227 所示，它由百分表和表架等組成。 圖 227 內(nèi)徑百分表 1－可換測(cè)量頭 2－測(cè)量套 3－測(cè)桿 4－傳動(dòng)桿 10－彈簧 6－百分表 7－杠桿 8－活動(dòng)測(cè)量頭 9－定位裝置 （ 2）杠桿百分表 杠桿百分表的分度值為 ，示值范圍一般為 。