第五節(jié)軸類零件的測(cè)量ppt課件

1、25軸類零件的測(cè)量本節(jié)主要內(nèi)容本節(jié)主要內(nèi)容n主要介紹：主要介紹：n 四種軸徑測(cè)量方法及軸徑測(cè)量的誤差因四種軸徑測(cè)量方法及軸徑測(cè)量的誤差因素分析原理、測(cè)量特點(diǎn)、運(yùn)用場(chǎng)合、精度、素分析原理、測(cè)量特點(diǎn)、運(yùn)用場(chǎng)合、精度、主要測(cè)量誤差、如何提高測(cè)量精度）主要測(cè)量誤差、如何提高測(cè)量精度）n要求：通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)能實(shí)際解決軸類零件的要求：通過(guò)本節(jié)學(xué)習(xí)能實(shí)際解決軸類零件的檢測(cè)問(wèn)題測(cè)量方法的選擇，具體測(cè)量）。檢測(cè)問(wèn)題測(cè)量方法的選擇，具體測(cè)量）。n重點(diǎn)：重點(diǎn)：n萬(wàn)工顯上測(cè)軸徑的各種方法萬(wàn)工顯上測(cè)軸徑的各種方法n軸徑測(cè)量誤差分析軸徑測(cè)量誤差分析義務(wù)：軸類零件的測(cè)量義務(wù)：軸類零件的測(cè)量測(cè)量對(duì)象和被測(cè)量測(cè)量對(duì)象和被測(cè)量問(wèn)題

2、問(wèn)題1 1：軸類零件有哪些？：軸類零件有哪些？（外形、特點(diǎn)、分類、用途）（外形、特點(diǎn)、分類、用途）問(wèn)題問(wèn)題2 2：測(cè)軸類零件的什么量？：測(cè)軸類零件的什么量？測(cè)量單位和標(biāo)準(zhǔn)量測(cè)量單位和標(biāo)準(zhǔn)量長(zhǎng)度單位長(zhǎng)度單位- -米米高等級(jí)線紋尺高等級(jí)線紋尺高等級(jí)量塊高等級(jí)量塊高等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)軸高等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)軸光波波長(zhǎng)光波波長(zhǎng)測(cè)量方法測(cè)量方法相對(duì)測(cè)量相對(duì)測(cè)量光學(xué)計(jì)、接觸式干涉儀光學(xué)計(jì)、接觸式干涉儀立式測(cè)長(zhǎng)儀，測(cè)長(zhǎng)機(jī)立式測(cè)長(zhǎng)儀，測(cè)長(zhǎng)機(jī)指示表指示表絕對(duì)測(cè)量絕對(duì)測(cè)量萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀、測(cè)長(zhǎng)機(jī)，萬(wàn)工顯萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀、測(cè)長(zhǎng)機(jī)，萬(wàn)工顯卡尺、千分尺卡尺、千分尺激光掃描測(cè)徑儀激光掃描測(cè)徑儀測(cè)量精度方法精度、影響因測(cè)量精度方法精度、影響因素）素）萬(wàn)

3、工顯：萬(wàn)工顯：=（3+L/200um 光學(xué)計(jì)接觸式干涉儀：同量塊光學(xué)計(jì)接觸式干涉儀：同量塊 測(cè)長(zhǎng)儀：測(cè)長(zhǎng)儀：=（1.5+L/100um 測(cè)長(zhǎng)機(jī)：測(cè)長(zhǎng)機(jī)：=（2+L/100um 千分尺：千分尺：=5um 卡卡 尺：尺： =20um 激光掃描測(cè)徑儀激光掃描測(cè)徑儀 ：（：（5-15um 一概述一概述軸類零件尺寸屬于外尺寸，凡能測(cè)外尺寸的量?jī)x都可使用，具體選擇方法、儀器視被測(cè)件的精度、工件的特性、批量大小等定。低精度：通用量具，如三大類。高精度：各種光學(xué)量?jī)x。典型的測(cè)量?jī)x器有立 式光學(xué)計(jì)、超級(jí)光學(xué)計(jì)、立式接觸 干涉儀、測(cè)長(zhǎng)機(jī)、測(cè)長(zhǎng)儀等，測(cè)量方 法同量塊檢定；測(cè)量位置： 上、中、下三截面; X、Y兩方向

4、; 共六個(gè)尺寸。百分比較儀百分比較儀千分比較儀千分比較儀 雙面百分表雙面百分表杠桿百千分表杠桿百千分表數(shù)顯百千分表數(shù)顯百千分表投影立式光學(xué)計(jì)投影立式光學(xué)計(jì) 精密光學(xué)計(jì)精密光學(xué)計(jì)測(cè)長(zhǎng)機(jī)測(cè)長(zhǎng)機(jī)二二. .測(cè)量方法測(cè)量方法（一）（一）. .萬(wàn)能工具顯微鏡上測(cè)量軸徑的方法萬(wàn)能工具顯微鏡上測(cè)量軸徑的方法 萬(wàn)能工具顯微萬(wàn)能工具顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)原理鏡的光學(xué)系統(tǒng)原理如圖如圖2-102-10。 圖圖2-10 2-10 萬(wàn)能工具顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)萬(wàn)能工具顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)這兩光攔的作這兩光攔的作用是什么？用是什么？通常有三通常有三組物鏡組物鏡目鏡有多組，目鏡有多組，此為測(cè)角目鏡此為測(cè)角目鏡 依瞄準(zhǔn)方式不同，有不同的測(cè)量

5、方法。 顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)顯微鏡光學(xué)系統(tǒng)1 1 影象法影象法 是最常用的非接觸測(cè)量方法，利用儀器目鏡分是最常用的非接觸測(cè)量方法，利用儀器目鏡分劃板上的刻線對(duì)工件影象進(jìn)行瞄準(zhǔn)，讀出相應(yīng)讀數(shù)，劃板上的刻線對(duì)工件影象進(jìn)行瞄準(zhǔn)，讀出相應(yīng)讀數(shù)，既可以測(cè)得內(nèi)、外尺寸。既可以測(cè)得內(nèi)、外尺寸。Y1Y2d=|Y1-Y2|（1 1測(cè)量過(guò)程：測(cè)量過(guò)程： 調(diào)光圈調(diào)光圈( (影響及對(duì)象）、調(diào)視度、調(diào)焦、瞄準(zhǔn)，影響及對(duì)象）、調(diào)視度、調(diào)焦、瞄準(zhǔn)，丈量。丈量。最佳光圈：最佳光圈： 實(shí)際光源非點(diǎn)光源，使成象光束不平行，將對(duì)實(shí)際光源非點(diǎn)光源，使成象光束不平行，將對(duì)曲面輪廓的測(cè)量帶來(lái)誤差。須按被測(cè)工件的曲率半曲面輪廓的測(cè)量帶來(lái)誤差。須

6、按被測(cè)工件的曲率半徑調(diào)整光圈，以減小成象誤差。最佳光圈的大小可徑調(diào)整光圈，以減小成象誤差。最佳光圈的大小可在儀器說(shuō)明書中查得或通過(guò)實(shí)驗(yàn)近似公式計(jì)算求得。在儀器說(shuō)明書中查得或通過(guò)實(shí)驗(yàn)近似公式計(jì)算求得。（2 2誤差因素及減少方法：誤差因素及減少方法：瞄準(zhǔn)瞄準(zhǔn)半寬壓線、由工件外向內(nèi)半寬壓線、由工件外向內(nèi)調(diào)焦調(diào)焦注意方法步驟，用焦距規(guī)注意方法步驟，用焦距規(guī) 誤差為負(fù)偏差誤差為負(fù)偏差讀數(shù)讀數(shù)盡量在中間盡量在中間阿貝誤差阿貝誤差盡量串聯(lián)，若并聯(lián)盡量靠近標(biāo)尺。盡量串聯(lián)，若并聯(lián)盡量靠近標(biāo)尺。溫度溫度定溫定溫（3 3影象法測(cè)量的特點(diǎn)：影象法測(cè)量的特點(diǎn)： 簡(jiǎn)單、方便、能保證一定的精度，應(yīng)用廣泛簡(jiǎn)單、方便、能保證一

7、定的精度，應(yīng)用廣泛2 2測(cè)量刀法測(cè)量刀法（原理：用直刃測(cè)量刀接觸測(cè)量軸徑，在（原理：用直刃測(cè)量刀接觸測(cè)量軸徑，在測(cè)量刀上距刃口測(cè)量刀上距刃口0.3mm0.3mm處有一條平行于刃口處有一條平行于刃口的細(xì)刻線，在工具顯微鏡上測(cè)量時(shí)，用這條的細(xì)刻線，在工具顯微鏡上測(cè)量時(shí)，用這條細(xì)刻線與測(cè)角目鏡中米字中心線平行的第一細(xì)刻線與測(cè)角目鏡中米字中心線平行的第一條虛線對(duì)線瞄準(zhǔn)讀數(shù)。條虛線對(duì)線瞄準(zhǔn)讀數(shù)。0.3（目的：提高測(cè)量精度。（目的：提高測(cè)量精度。較之半寬壓線瞄準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)精度提高一倍。較之半寬壓線瞄準(zhǔn)，瞄準(zhǔn)精度提高一倍。無(wú)光圈影響無(wú)光圈影響（測(cè)量時(shí)的注意點(diǎn)：（測(cè)量時(shí)的注意點(diǎn)：測(cè)量時(shí)必須用測(cè)量時(shí)必須用3 3倍物

8、鏡，測(cè)角目鏡；倍物鏡，測(cè)角目鏡；正確對(duì)刀采用該種方法測(cè)量關(guān)鍵的一步）正確對(duì)刀采用該種方法測(cè)量關(guān)鍵的一步）測(cè)量刀的磨損應(yīng)修正。測(cè)量刀的磨損應(yīng)修正。由于此法操作麻煩，一般很少采用。由于此法操作麻煩，一般很少采用。3 3干涉測(cè)量法干涉測(cè)量法目目 的：提高瞄準(zhǔn)精度的：提高瞄準(zhǔn)精度( (瞄準(zhǔn)精度和測(cè)量刀法同瞄準(zhǔn)精度和測(cè)量刀法同) )， 無(wú)光圈影響，減低對(duì)工件表面質(zhì)量要求。無(wú)光圈影響，減低對(duì)工件表面質(zhì)量要求。實(shí)現(xiàn)方法：微小孔照明干涉法、斜照明干涉法。實(shí)現(xiàn)方法：微小孔照明干涉法、斜照明干涉法。（1 1微小孔照明干涉法微小孔照明干涉法 就是利用干涉條紋來(lái)對(duì)就是利用干涉條紋來(lái)對(duì) 被測(cè)件進(jìn)行瞄準(zhǔn)和測(cè)量被測(cè)件進(jìn)行瞄

9、準(zhǔn)和測(cè)量 的圖的圖2-132-13）。）。 干涉條紋的產(chǎn)生干涉條紋的產(chǎn)生是羅埃鏡干涉原理。是羅埃鏡干涉原理。 第一條干涉條紋和輪廓第一條干涉條紋和輪廓的距離的距離b b與被測(cè)工件曲與被測(cè)工件曲率半徑有關(guān)，需事先通率半徑有關(guān)，需事先通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出過(guò)實(shí)驗(yàn)得出 bRbR對(duì)照對(duì)照表，供測(cè)量時(shí)采用。從表，供測(cè)量時(shí)采用。從而影響了該法的推廣應(yīng)而影響了該法的推廣應(yīng)用。用。微小照明孔徑光圈如圖微小照明孔徑光圈如圖2-142-14所示。所示。 （二臥式萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)外尺寸（二臥式萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)外尺寸 臥式測(cè)長(zhǎng)儀是按照阿貝原則設(shè)計(jì)制造的，讀數(shù)裝臥式測(cè)長(zhǎng)儀是按照阿貝原則設(shè)計(jì)制造的，讀數(shù)裝置原理和立式測(cè)長(zhǎng)儀相同，但臥式測(cè)長(zhǎng)

10、儀可測(cè)內(nèi)、外置原理和立式測(cè)長(zhǎng)儀相同，但臥式測(cè)長(zhǎng)儀可測(cè)內(nèi)、外尺寸，不僅對(duì)光滑孔、軸，甚至內(nèi)、外螺紋均能測(cè)量，尺寸，不僅對(duì)光滑孔、軸，甚至內(nèi)、外螺紋均能測(cè)量，所以又名萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀。所以又名萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀。1 1主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)2 2儀器結(jié)構(gòu)儀器結(jié)構(gòu)底座：儀器基礎(chǔ)，上有導(dǎo)軌，用于安裝測(cè)量座阿底座：儀器基礎(chǔ)，上有導(dǎo)軌，用于安裝測(cè)量座阿貝頭）、尾架。貝頭）、尾架。測(cè)量座：測(cè)量座： 測(cè)量軸測(cè)量軸1 1內(nèi)裝分度值為內(nèi)裝分度值為1mm1mm，長(zhǎng)，長(zhǎng)100mm100mm的玻璃刻度的玻璃刻度尺）；尺）；測(cè)微讀數(shù)顯微鏡，分度值為測(cè)微讀數(shù)顯微鏡，分度值為1um 1um ；重錘懸掛機(jī)構(gòu)：產(chǎn)生內(nèi)、外測(cè)力；重錘懸掛機(jī)構(gòu)：

11、產(chǎn)生內(nèi)、外測(cè)力；測(cè)量桿：可裝不同測(cè)帽；測(cè)量桿：可裝不同測(cè)帽；微動(dòng)裝置、照明裝置等。微動(dòng)裝置、照明裝置等。尾座：尾座： 尾架、尾管有微動(dòng)手輪和可裝不同形狀的尾架、尾管有微動(dòng)手輪和可裝不同形狀的測(cè)頭的測(cè)桿）。測(cè)頭的測(cè)桿）。萬(wàn)能工作臺(tái)：有萬(wàn)能工作臺(tái)：有5 5個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，既升降、橫向、個(gè)自由度的運(yùn)動(dòng)，既升降、橫向、縱向的運(yùn)動(dòng)，繞垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和繞其橫軸的擺動(dòng)?？v向的運(yùn)動(dòng)，繞垂直軸的轉(zhuǎn)動(dòng)和繞其橫軸的擺動(dòng)。3 主要誤差因素4 測(cè)量時(shí)的注意點(diǎn)：測(cè)量力方向調(diào)整內(nèi)外尺寸不同）；測(cè)頭的選擇與調(diào)整點(diǎn)接觸、找轉(zhuǎn)折點(diǎn)）；工件的定位調(diào)整穩(wěn)定可靠、阿貝原則）。（三）、（三）、V形塊上測(cè)軸徑形塊上測(cè)軸徑設(shè)備：設(shè)備： V形鐵

12、、測(cè)微表形鐵、測(cè)微表方法：三點(diǎn)測(cè)量法方法：三點(diǎn)測(cè)量法原理：如圖原理：如圖2-18角大些角大些好還是小好還是小點(diǎn)好？點(diǎn)好？那么：那么：式中：式中： K=(1+sin)/(2sin )K=(1+sin)/(2sin )當(dāng)當(dāng)V V形鐵半角形鐵半角 =30 =30 時(shí)，時(shí)，K=1.5K=1.5； =45 =45 時(shí)，時(shí)，K=1.2K=1.2； =90 =90 時(shí)，時(shí)，K=1K=1，就使三點(diǎn)測(cè)量變成了二點(diǎn)測(cè)量。，就使三點(diǎn)測(cè)量變成了二點(diǎn)測(cè)量。運(yùn)用運(yùn)用: : （1 1帶有奇數(shù)溝槽的刀具，如絲錐、銑刀等；帶有奇數(shù)溝槽的刀具，如絲錐、銑刀等； （2 2光滑圓柱工件，測(cè)量其帶有奇數(shù)棱的形狀誤差光滑圓柱工件，測(cè)量其

13、帶有奇數(shù)棱的形狀誤差（四）、激光掃描法測(cè)量直徑（四）、激光掃描法測(cè)量直徑n原理：如圖原理：如圖2-192-19。 n d=td=t* *VsVs若物體運(yùn)動(dòng)，對(duì)測(cè)若物體運(yùn)動(dòng)，對(duì)測(cè)量結(jié)果是否有影響？量結(jié)果是否有影響？n特點(diǎn)：非接觸n可測(cè)軟、熱、透明、運(yùn)動(dòng)的物體；n同時(shí)測(cè)量若干個(gè)被測(cè)物；n掃描光束的直徑不影響測(cè)量。n （為什么？）n運(yùn)用：外尺寸的測(cè)量。n大直徑的測(cè)量：圖2-19的測(cè)量范圍受到透鏡尺寸的限制，為此設(shè)計(jì)了圖2-20的結(jié)構(gòu)，適用于大尺寸的測(cè)量。n誤差因素：對(duì)準(zhǔn)誤差，運(yùn)動(dòng)誤差，大氣擾動(dòng)，溫度， n 表面粗糙度等三軸徑測(cè)量中的誤差分析三軸徑測(cè)量中的誤差分析 軸徑測(cè)量中影響測(cè)量誤差的因素很多如儀

14、軸徑測(cè)量中影響測(cè)量誤差的因素很多如儀器、標(biāo)準(zhǔn)器、溫度、測(cè)力等），在此僅討論定器、標(biāo)準(zhǔn)器、溫度、測(cè)力等），在此僅討論定位和接觸測(cè)量中，測(cè)頭形式不同而引起的測(cè)量位和接觸測(cè)量中，測(cè)頭形式不同而引起的測(cè)量誤差。誤差。1兩測(cè)量點(diǎn)的連線不通過(guò)被測(cè)軸的直徑兩測(cè)量點(diǎn)的連線不通過(guò)被測(cè)軸的直徑用卡尺、千分尺、各種指示式量?jī)x等測(cè)軸徑都是用卡尺、千分尺、各種指示式量?jī)x等測(cè)軸徑都是二點(diǎn)接觸，如兩測(cè)點(diǎn)的連線不通過(guò)被測(cè)軸的直二點(diǎn)接觸，如兩測(cè)點(diǎn)的連線不通過(guò)被測(cè)軸的直徑，測(cè)出的直徑小于實(shí)際軸徑，如圖徑，測(cè)出的直徑小于實(shí)際軸徑，如圖221a所所示。示。 由上可見，測(cè)量線相對(duì)于直徑線偏移量 C所產(chǎn)生的測(cè)量誤差與偏移量的平方成正比(當(dāng) R一定時(shí))，而與被測(cè)軸半徑R成反比(當(dāng) c一定時(shí))。 為提高測(cè)量精度，在測(cè)量中應(yīng)設(shè)法找到最大直徑。2222112CCDRRR n在工具顯微鏡上用測(cè)量刀測(cè)軸在工具顯微鏡上用測(cè)量刀測(cè)軸徑時(shí)，測(cè)量刀對(duì)軸線有偏差所造徑時(shí)，測(cè)量刀對(duì)軸線有偏差所造成的直徑測(cè)量誤差也是這種情況。成的直徑測(cè)量誤差也是這種情況。此時(shí)直徑