第5章機(jī)械制造

1、章節(jié)課題第5章 測量技術(shù)基礎(chǔ)51 測量技術(shù)基礎(chǔ)知識 52 測量誤差 時數(shù)日期2課時 2007年9月18日 數(shù)控0601班目的要求通過學(xué)習(xí)對測量技術(shù)有初步的了解，學(xué)會使用量塊，并掌握測量誤差重點難點重點：量塊的使用難點：測量誤差的分類教學(xué)方法講授法 互動法 提問法教具教學(xué)過程時間分配教學(xué)內(nèi)容及師生活動過程組織教學(xué)5分鐘檢查出勤情況引入新課5分鐘方法手段：講授法在機(jī)械制造過程中對零件的幾何參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的度量與控制，并將這種度量與控制納入一個完整且嚴(yán)密的研究、管理體系，將它稱之為幾何量計量。它包括長度基準(zhǔn)的建立、尺寸量值的傳遞、檢驗與精度分析、各級計量器具的檢定與管理、新的計量器具及檢測方法的研制、

2、開發(fā)和發(fā)展等內(nèi)容。新課教學(xué)75分鐘方法手段：講授法一、測量技術(shù)基礎(chǔ)知識 在機(jī)械制造中，測量技術(shù)主要是研究對零件幾何參數(shù)進(jìn)行測量和檢驗的問題。所謂測量就是將被測量（如長度、角度等）和作為計量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，以確定其量值的過程。為了保證測量的準(zhǔn)確度，首先需要建立統(tǒng)一、可靠的測量單位基準(zhǔn)。我國是以米（m）作為法定的基本長度單位。米的定義是：光在真空中,在（1/299792458）秒時間間隔內(nèi)所經(jīng)過的距離。尺寸量值傳遞的媒介是各級計量標(biāo)準(zhǔn)器，上一級的計量標(biāo)準(zhǔn)器用來檢定下一級的標(biāo)準(zhǔn)器，以實現(xiàn)量值的準(zhǔn)確傳遞 。尺寸量值通過兩個平行的系統(tǒng)向下傳遞。一個是線紋量具系統(tǒng)，一個是端面量具系統(tǒng)。 1、量塊 量

3、塊又稱塊規(guī)，是無刻度的端面量具，在計量部門和機(jī)械制造中應(yīng)用較廣。它除了作為計量標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行尺寸量值傳遞以外，還可用于計量器具、機(jī)床、夾具的調(diào)整以及工件的測量和檢驗。量塊的形狀有長方體和圓柱體兩種，常用的是長方體。長方體量塊具有上、下測量面和四個非測量面。上、下測量面是經(jīng)過精密加工的很平、很光的平行平面。標(biāo)稱尺寸0.510的量塊，其截面尺寸為309；標(biāo)稱尺寸大于101000的，其截面尺寸為359。【例51】 從83塊一套的量塊中組合尺寸 38.935。解：量塊組合如下： 38.935 -）1.005 37.93 -）1.43 36.5 -）6.5 30則可選用1.005 、1.43 、6.5 、3

4、0 等四塊量塊進(jìn)行組合。 二、測量誤差 測量誤差=測得值真值 1、測量誤差的來源計量器具誤差、環(huán)境誤差、方法誤差、人員誤差。2 、測量誤差的分類 系統(tǒng)誤差:在相同條件下，多次重復(fù)測量時，其絕對值和符號保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。 隨機(jī)誤差:在相同條件下，多次重復(fù)測量時，其絕對值和符號以不可預(yù)定的方式變化的誤差。粗大誤差:超出在規(guī)定條件下預(yù)期的誤差。3、測量不確定度測量的根本目的是要獲得具有一定可靠程度的測量結(jié)果。但在任何一次測量中，由于受到環(huán)境條件的影響，各種誤差因素不可避免，再加上測量器具本身的誤差等，肯定會造成測量結(jié)果對被測尺寸真值的偏離，偏離程度的大小可用測量不確定度來

5、表征。測量不確定度是用來表征測量過程中各項誤差綜合影響測量結(jié)果分散程度的一個誤差限，一般用代號表示。 本節(jié)小結(jié)5分鐘1、 量塊的使用；2、 測量誤差的分類；3、 測量不確定度板書設(shè)計一、測量技術(shù)基礎(chǔ)知識 1、量塊二、測量誤差 1、來源2、分類3、不確定度課后評注章節(jié)課題53 孔、軸尺寸公差檢測 時數(shù)日期2課時 2007年9月20日 數(shù)控0601班目的要求1、 掌握普通量具的選擇方法；2、 掌握光滑極限量規(guī)檢驗孔、軸尺寸。重點難點重點：普通計量器具測量孔、軸尺寸難點：光滑極限量規(guī)檢驗孔、軸尺寸教學(xué)方法講授法 互動法 提問法教具教學(xué)過程時間分配教學(xué)內(nèi)容及師生活動過程組織教學(xué)5分鐘檢查出勤情況檢查復(fù)

6、習(xí)5分鐘方法手段：提問法1、 舉例量塊的使用2、 測量誤差分類引入新課5分鐘方法手段：講授法 對孔軸尺寸公差的檢測方法很多，最常見的就是用普通測量器具測量。新課教學(xué)60分鐘方法手段：講授法一、普通計量器具測量孔、軸尺寸1. 工件的誤收與誤廢2. 驗收極限和安全裕度:驗收極限分別由被測工件的最大、最小極限尺寸向其公差帶內(nèi)內(nèi)縮一個安全裕度A 值，這就形成了新的上、下驗收極限。安全裕度A，實際上就是測量不確定度的允許值。3. 計量器具的選擇:使用普通計量器具進(jìn)行測量驗收工件時，在查表確定安全裕度A值和計算出驗收極限之后，重要的一步就是根據(jù)與安全裕度相對應(yīng)的計量器具不確定度允許值1來選擇適當(dāng)?shù)挠嬃科骶?/p>

7、。 【例52】 工件為50f8(),試確定驗收極限和選擇計量器具。解：（1）確定安全裕度A根據(jù)工件公差I(lǐng)T=0.039，查表51得：A=0.003，1=0.0027（2）選擇計量器具根據(jù)工件尺寸50，查表53，分度值為0.002的比較儀可滿足要求，其不確定度為0.0018（3）確定驗收極限上驗收極限=最大極限尺寸-A =50-0.025-0.003=49.972 下驗收極限=最小極限尺寸+A =50-0.064+0.003=49.939 二、光滑極限量規(guī)檢驗孔、軸尺寸 1.量規(guī)的作用與分類:在車間條件下，當(dāng)孔、軸單一要素遵守包容原則時，常使用光滑極限量規(guī)來檢驗孔、軸是否合格。量規(guī)是一種沒有刻度

8、的專用檢驗工具。光滑極限量規(guī)的外形與被檢驗對象相反。如圖54所示.光滑極限量規(guī)一般是通規(guī)和止規(guī)成對使用。通規(guī)是檢驗工件最大實體尺寸的量規(guī)，止規(guī)是檢驗工件最小實體尺寸的量規(guī)。因此，通規(guī)應(yīng)按工件最大實體尺寸制造，止規(guī)應(yīng)按工件最小實體尺寸制造。 2. 極限尺寸判斷原則（泰勒原則）：孔或軸的作用尺寸（D作用、d作用）不允許超過最大實體尺寸，在任何位置上的實際尺寸（D實際、d實際）不允許超過最小實體尺寸，如圖55所示。如果通規(guī)做成點狀量規(guī)，止規(guī)做成全形量規(guī)，就可能將廢品誤判為合格品。如圖56所示，孔的實際輪廓已超出尺寸公差帶，應(yīng)為廢品。若用點狀通規(guī)檢驗，則可能沿著y方向通過；用全形止規(guī)檢驗，則不能通過。

9、這樣，由于量規(guī)形狀不正確，就把該孔誤判為合格品。 3. 光滑極限量規(guī)的公差: （1）工作量規(guī)的公差帶。 （2）校對量規(guī)的公差帶。4量規(guī)爭議的解決:用戶代表在用量規(guī)驗收工件時，通規(guī)應(yīng)接近工件的最大實體尺寸；止規(guī)應(yīng)接近工件的最小實體尺寸。量規(guī)仲裁：通規(guī)應(yīng)等于或接近工件最大實體尺寸；止規(guī)應(yīng)等于或接近工件最小實體尺寸。 本節(jié)小結(jié)5分鐘1、 普通量具的選擇方法；2、 光滑極限量規(guī)檢驗孔、軸尺寸（泰勒原則）。板書設(shè)計一、普通計量器具測量孔、軸尺寸1、2、【例52】二、光滑極限量規(guī)檢驗孔、軸尺寸1、2、3、4、課后評注章節(jié)課題54 形狀和位置誤差的檢測 時數(shù)日期2課時 2007年9月22日 數(shù)控0601班目

10、的要求1、 掌握最小條件和最小區(qū)域法；2、 掌握形狀、位置誤差的檢測方法。重點難點重點：最小條件和最小區(qū)域法難點：形狀、位置誤差的檢測方法教學(xué)方法講授法 互動法 提問法教具教學(xué)過程時間分配教學(xué)內(nèi)容及師生活動過程組織教學(xué)5分鐘檢查出勤情況檢查復(fù)習(xí)5分鐘方法手段：提問法1、 普通量具的選擇方法；2、光滑極限量規(guī)檢驗孔、軸尺寸。引入新課5分鐘方法手段：講授法本節(jié)課學(xué)習(xí)形狀和位置誤差的檢測原則和方法。新課教學(xué)70分鐘方法手段：講授法一、形狀和位置誤差的檢測原則 1.第一檢測原則與理想要素比較原則 2. 第二檢測原則測量坐標(biāo)值原則 3. 第三檢測原則測量特征參數(shù)原則 4. 第四檢測原則測量跳動原則 5.

11、 第五檢測原則控制理想邊界原則 二、形狀和位置誤差的評定 1.最小條件 :評定形狀誤差時，理想要素的位置應(yīng)符合最小條件，以便得到唯一的最小的誤差值。最小條件是指被測實際要素對其理想要素的最大變動量為最小。最小條件是評定形狀誤差的基本原則。2. 最小區(qū)域法:最小區(qū)域法實質(zhì)上是最小條件的具體體現(xiàn)，它是評定被測要素形狀誤差的基本方法。 三、形狀誤差的檢測 1直線度誤差的檢測:直線度誤差是指被測實際直線對理想直線的變動量。檢測直線度誤差，一般均采用“與理想要素比較原則”。體現(xiàn)該原則的測量與評定方法很多，最常用的有光隙法、節(jié)距法等?！纠?4】 用分度值為0.02/1000的框式水平儀按節(jié)距法測量導(dǎo)軌在1

12、000長度上的直線度誤差。橋板長200，分五段進(jìn)行，水平儀氣泡相對于其零線的格數(shù)分別為-1、-1、+1、+3、0。試分別用最小區(qū)域法和兩端點連線法求出導(dǎo)軌的直線度誤差值。 解：水平儀分度值為0.02/1000，表示氣泡移動一格，在1000長度上相對高度差為0.02。今水平儀放在200長度的橋板上，則氣泡移動一格，在200長度上相對高度差為2000.02/1000=0.004。1）用最小區(qū)域法評定其直線度誤差值。 根據(jù)直線度誤差最小區(qū)域法判別準(zhǔn)則，用兩平行線包容被測廓線，經(jīng)過的最高點為0與4點，最低點為2點，且最低點落在兩最高點之間。此時兩平行線沿縱坐標(biāo)方向的距離f=12，即為直線度誤差。2平面

13、度誤差的檢測：見右圖3圓度誤差的檢測：圓度誤差可用圓度儀、光學(xué)分度頭、坐標(biāo)測量裝置或帶電子計算機(jī)的測量顯微鏡、投影儀等測量。 四、位置誤差的檢測 1基準(zhǔn)及其體現(xiàn) ：基準(zhǔn)即理想基準(zhǔn)要素，基準(zhǔn)在位置公差中對被測要素的位置起著定向或定位的作用，也是確定位置公差帶方位的依據(jù)。按幾何特征，基準(zhǔn)可分為基準(zhǔn)點、基準(zhǔn)直線（軸線、中心線）和基準(zhǔn)平面。（1）基準(zhǔn)的建立?；鶞?zhǔn)應(yīng)由基準(zhǔn)實際要素根據(jù)最小條件（或最小區(qū)域法）建立。如圖5-175-19。（2）基準(zhǔn)的體現(xiàn)。實際上測量位置誤差時常常采用模擬法來體現(xiàn)基準(zhǔn)。2位置誤差的檢測 （1）平行度誤差的檢測1）面對面的平行度測量。2）線對線的平行度測量。3）面對線的平行度測

14、量。（2）垂直度誤差的檢測 （3）跳動誤差的檢測1）端面全跳動。 2）徑向全跳動本節(jié)小結(jié)5分鐘1、 最小條件和最小區(qū)域法；2、 形狀誤差的檢測3、 位置誤差的檢測板書設(shè)計一、 形狀和位置誤差的檢測原則二、 形狀和位置誤差的評定三、 形狀誤差的檢測【例54】四、位置誤差的檢測課后評注章節(jié)課題55 圓柱齒輪誤差檢測 時數(shù)日期2課時 2007年9月27日 數(shù)控0601班目的要求掌握齒輪誤差的檢測方法。重點難點重點：齒輪誤差（偏差）的單項測量難點：齒輪誤差的綜合測量教學(xué)方法講授法 互動法 提問法教具教學(xué)過程時間分配教學(xué)內(nèi)容及師生活動過程組織教學(xué)5分鐘檢查出勤情況檢查復(fù)習(xí)5分鐘方法手段：提問法1、最小條

15、件和最小區(qū)域法；2、形狀誤差的檢測3、位置誤差的檢測引入新課5分鐘方法手段：講授法新課教學(xué)70分鐘方法手段：講授法一、齒輪、齒輪副公差與極限偏差項目 根據(jù)GB1009588漸開線圓柱齒輪精度的規(guī)定，法向模數(shù)mn1的漸開線圓柱齒輪及齒輪副的主要公差與極限偏差項目按影響齒輪使用要求分成三個公差組及側(cè)隙公差。GB1009588對齒輪及齒輪副規(guī)定12個精度等級，第1級精度最高，第12級的精度最低。 二、圓柱齒輪誤差檢測 漸開線圓柱齒輪誤差的檢測可分為單項檢測、綜合檢測以及齒輪副檢測等。1齒輪誤差（偏差）的單項測量 ：齒圈徑向跳動誤差（Fr）的測量 ：齒圈徑向跳動誤差是指在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，測頭在齒槽內(nèi)或

16、輪齒上，位于齒高中部雙面接觸，測頭相對于齒輪軸線的最大變動量。 (2) 齒厚偏差（Es）的測量：齒厚偏差是指分度圓柱面上，齒厚實際值與公稱值之差。測量齒厚的常用測量器具是齒厚游標(biāo)卡尺或光學(xué)齒厚卡尺。 (3) 公法線長度變動（Ew）的測量：在齒輪一周范圍內(nèi)，實際公法線長度最大值與最小值之差。如圖545所示 。齒輪的公法線，即基圓上的切線，它的長度W是指跨K個齒的異側(cè)齒形平行線間的距離或在基圓切線上所截取的長度。常用公法線百分尺測量，見圖546所示。測量時一般要求測量點分布在分度圓附近。因此，所跨齒數(shù)k及公法線長度W之間滿足一定的關(guān)系。對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，跨齒數(shù)k及公法線長度W可查閱有關(guān)手冊。 (4)公法線平均長度偏差（Fwm ）的測量：公法線平均長度偏差是指在齒輪一周內(nèi)，公法線長度平均值與公稱值之差。 2.齒輪誤差的綜合測量 ：齒輪綜合測量是將被測齒輪與測量元件（指高精度的理想精確齒輪或齒條等）按單面或雙面嚙合作連續(xù)嚙合運(yùn)動，沿嚙合線方向或徑向測出齒輪的綜合誤差。 （1）齒輪徑向綜合誤差