第3章 安裝工程精度及分析

第3章安裝工程精度及分析3.1測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)

3.2極限與配合

3.3尺寸鏈原理3.4安裝測(cè)量控制網(wǎng)

3.5安裝精度與基準(zhǔn)3.6安裝工程精度實(shí)例分析

3.1測(cè)量基礎(chǔ)知識(shí)3.1.1測(cè)量的基本概念

3.1.2長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞系統(tǒng)

3.1.3測(cè)量器具及基本度量指標(biāo)

3.1.4常用測(cè)量器具

3.1.5測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理

3.1.1測(cè)量的基本概念1.測(cè)量對(duì)象

2.測(cè)量單位

3.測(cè)量方法

4.測(cè)量精度1.測(cè)量對(duì)象測(cè)量對(duì)象所對(duì)應(yīng)的是測(cè)量“誰(shuí)的什么量”的問(wèn)題，是要用數(shù)字或符號(hào)來(lái)進(jìn)行表達(dá)、解釋、說(shuō)明的對(duì)象。如幾何量的測(cè)量包括了長(zhǎng)度、角度、表面粗糙度及形位公差等；物理量的測(cè)量包括了位移、速度、加速度、應(yīng)變、溫度、濕度、壓力、振動(dòng)、噪聲等。2.測(cè)量單位測(cè)量單位所對(duì)應(yīng)的是“如何表示測(cè)量結(jié)果”的問(wèn)題。我國(guó)于1984年2月27日由國(guó)務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于在我國(guó)統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令》，在采用國(guó)際單位制的基礎(chǔ)上，規(guī)定我國(guó)測(cè)量單位一律采用《中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位》。如在幾何量測(cè)量中，長(zhǎng)度單位是米(m），其它常用單位有毫米(1mm=10-3m)、微米(1μm=10-3mm)、納米(1nm=10-3μm)；角度單位是弧度(rad)，其它常用單位還有度(°)、分(′)、秒(″)。3.測(cè)量方法測(cè)量單位所對(duì)應(yīng)的是“如何表示測(cè)量結(jié)果”的問(wèn)題。我國(guó)于1984年2月27日由國(guó)務(wù)院頒發(fā)了《關(guān)于在我國(guó)統(tǒng)一實(shí)行法定計(jì)量單位的命令》，在采用國(guó)際單位制的基礎(chǔ)上，規(guī)定我國(guó)測(cè)量單位一律采用《中華人民共和國(guó)法定計(jì)量單位》。如在幾何量測(cè)量中，長(zhǎng)度單位是米(m），其它常用單位有毫米(1mm=10-3m)、微米(1μm=10-3mm)、納米(1nm=10-3μm)；角度單位是弧度(rad)，其它常用單位還有度(°)、分(′)、秒(″)。4.測(cè)量精度測(cè)量精度反映測(cè)量結(jié)果與真值接近的程度，它與測(cè)量誤差的大小相對(duì)應(yīng)，因此可用誤差大小來(lái)表示精度的高低，誤差小則精度高，誤差大則精度低。3.1.2長(zhǎng)度基準(zhǔn)與量值傳遞系統(tǒng)1.長(zhǎng)度基準(zhǔn)

2.量值傳遞系統(tǒng)1.長(zhǎng)度基準(zhǔn)我國(guó)度量衡的計(jì)量單位全部采用國(guó)際單位制。國(guó)際單位制的基本單位規(guī)定長(zhǎng)度的基本單位是“米”。2.量值傳遞系統(tǒng)圖3-1我國(guó)長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)3.1.3測(cè)量器具及基本度量指標(biāo)1.測(cè)量器具的分類

2.測(cè)量器具的基本度量指標(biāo)1.測(cè)量器具的分類(1)量具以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的測(cè)量器具稱為標(biāo)準(zhǔn)量具。

(2)量規(guī)量規(guī)是沒有刻度的專用測(cè)量器具。

(3)量?jī)x量?jī)x即測(cè)量?jī)x器。

(4)測(cè)量裝置測(cè)量裝置是一種專用檢測(cè)設(shè)備，是測(cè)量器具和輔助設(shè)備的總體。2.測(cè)量器具的基本度量指標(biāo)(1)刻度間距a刻度間距是指測(cè)量器具標(biāo)尺或刻度盤上兩相鄰刻線(通常是等距刻線)中心線間的距離，為了適于人眼觀察和讀數(shù)，刻線間距一般為0.75～2.5mm。

(2)分度值i分度值也稱刻度值，是指測(cè)量器具標(biāo)尺或刻度盤上每一個(gè)刻度間距所代表的量值，在幾何量測(cè)量中，常用的分度值如1mm、0.1mm、0.02mm、…、0.0005mm等。

(3)測(cè)量范圍測(cè)量范圍是指在允許誤差范圍內(nèi)測(cè)量器具所能測(cè)量的被測(cè)量最小值到最大值的范圍，測(cè)量范圍的最大、最小值稱為測(cè)量范圍的“上限值”、“下限值”，其差值稱為量程。

(4)示值范圍示值范圍是指由測(cè)量器具所顯示或指示的最小值到最大值的范圍。

(5)示值誤差示值誤差是指測(cè)量器具顯示的讀數(shù)值與被測(cè)量的真值之差。

(6)極限誤差極限誤差是按國(guó)家技術(shù)規(guī)范、檢定規(guī)程等對(duì)給定測(cè)量器具所規(guī)定的最大允許誤差值。

(7)靈敏度S靈敏度是指測(cè)量?jī)x器對(duì)被測(cè)量微小變化的反應(yīng)能力。(7)靈敏度S

3.1.4常用測(cè)量器具表3-1安裝工程中常用測(cè)量器具及能達(dá)到的測(cè)量精度等級(jí)和用途3.1.4常用測(cè)量器具表3-1安裝工程中常用測(cè)量器具及能達(dá)到的測(cè)量精度等級(jí)和用途3.1.4常用測(cè)量器具表3-1安裝工程中常用測(cè)量器具及能達(dá)到的測(cè)量精度等級(jí)和用途3.1.4常用測(cè)量器具表3-1安裝工程中常用測(cè)量器具及能達(dá)到的測(cè)量精度等級(jí)和用途3.1.5測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理1.誤差的基本概念

2.誤差分類

3.測(cè)量誤差的基本特性和處理方法1.誤差的基本概念(1)誤差的定義

(2)誤差表示方法

(3)引用誤差γ(1)誤差的定義1)測(cè)量誤差δi2)偏差υi

3)真值X

1)測(cè)量誤差δi指實(shí)際的測(cè)量值與真值之差。2)偏差υi各測(cè)量值與其算術(shù)平均值之差。3)真值X在測(cè)量某一個(gè)量時(shí)，該量本身所具有的確定值。①理論真值(絕對(duì)真值)

②規(guī)定真值(約定真值)

③相對(duì)真值③相對(duì)真值不同精度等級(jí)的測(cè)量器具，其上一等級(jí)的指示值即為下一等級(jí)的真值。(2)誤差表示方法1)絕對(duì)誤差是某一測(cè)得的值和真值之差，即

2)相對(duì)誤差是絕對(duì)誤差與真值的比值，表示某一量的測(cè)量值偏離真值的程度，即(3)引用誤差γ量?jī)x的示值誤差δ與量?jī)x的量程L(或測(cè)量范圍)的比值?！纠?-1】一個(gè)測(cè)溫計(jì)量程為0～100℃，水溫實(shí)際為50℃，測(cè)溫計(jì)測(cè)得溫度為51℃，則由此可知，“引用誤差”表示了量?jī)x本身的精度。2.誤差分類(1)系統(tǒng)誤差(2)隨機(jī)誤差Δi(3)粗大誤差v

(4)系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的轉(zhuǎn)化(5)測(cè)量精度(1)系統(tǒng)誤差ε

在同一測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)對(duì)象進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，其測(cè)量值、測(cè)量誤差及符號(hào)保持不變；或在測(cè)量條件改變時(shí)，按某一確定的規(guī)律變化的誤差，稱為系統(tǒng)誤差。(2)隨機(jī)誤差Δi

在同一測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)對(duì)象進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量時(shí)，每次測(cè)量誤差的絕對(duì)值和符號(hào)都以不可預(yù)知的方式變化的誤差，稱為隨機(jī)誤差。(2)隨機(jī)誤差Δi

產(chǎn)生隨機(jī)誤差的原因主要有以下幾個(gè)方面：1)測(cè)量裝置方面的因素。零部件配合的不穩(wěn)定性、零部件的變形、零件表面油膜不均勻、摩擦等。2)環(huán)境方面的因素。噪聲干擾、溫度微變、電磁場(chǎng)微變、光照強(qiáng)度變化、空氣擾動(dòng)、大地微震、灰塵等。3)人員方面的因素。測(cè)量人員感官的無(wú)規(guī)律變化，如瞄準(zhǔn)、讀數(shù)的不穩(wěn)定等。(3)粗大誤差vi

超出在規(guī)定條件下預(yù)期的誤差稱為粗大誤差。(4)系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的轉(zhuǎn)化在任何一次測(cè)量中，系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差一般都是同時(shí)存在的，系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差之間并不存在絕對(duì)的界限，它們?cè)谝欢l件下是可以互相轉(zhuǎn)化的。(5)測(cè)量精度圖3-2準(zhǔn)確度、精密度、精確度的關(guān)系反映測(cè)量結(jié)果與真值接近程度的量，稱為測(cè)量精度，它與誤差的大小相對(duì)應(yīng)，因此可用誤差大小來(lái)表示精度的高低，誤差小則精度高，誤差大則精度低。3.測(cè)量誤差的基本特性和處理方法在測(cè)量過(guò)程中，系統(tǒng)誤差和粗大誤差一般是可以修正或在測(cè)量時(shí)予以消除的，而隨機(jī)誤差則是不可避免的。誤差存在的必然性和普遍性已被大量實(shí)踐所證明。通常所指的誤差，實(shí)際上是指隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差正態(tài)分布規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為圖3-3隨機(jī)誤差的正態(tài)分布曲線3.測(cè)量誤差的基本特性和處理方法3.測(cè)量誤差的基本特性和處理方法從曲線中可看出隨機(jī)誤差具有如下特性：1)隨機(jī)誤差的單峰性。

2)隨機(jī)誤差的對(duì)稱性。

3)隨機(jī)誤差的有界性。

4)隨機(jī)誤差的抵償性。

4)隨機(jī)誤差的抵償性。圖3-4不同σ值對(duì)應(yīng)不同的誤差曲線3.測(cè)量誤差的基本特性和處理方法(1)算術(shù)平均值對(duì)某一個(gè)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行多次測(cè)量時(shí)，由于隨機(jī)誤差的存在，其測(cè)得值均不相同。

3.測(cè)量誤差的基本特性和處理方法(2)標(biāo)準(zhǔn)誤差(均方根誤差)

3.測(cè)量誤差的基本特性和處理方法(3)算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差前面所描述的標(biāo)準(zhǔn)誤差σ，是指服從正態(tài)分布的一組測(cè)量值的誤差，表示其對(duì)算術(shù)平均值偏離的程度，故稱單次測(cè)量誤差。

3.測(cè)量誤差的基本特性和處理方法(3)算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差圖3-5算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差

與測(cè)量次數(shù)n的關(guān)系3.測(cè)量誤差的基本特性和處理方法(4)測(cè)量結(jié)果的置信度圖3-6不同的置信區(qū)間有不同的度3.測(cè)量誤差的基本特性和處理方法(5)有限次測(cè)量的結(jié)果表達(dá)方式1)置信概率為99.73%時(shí)，測(cè)量結(jié)果的表示方式

2)置信概率為95.44%時(shí)，測(cè)量結(jié)果的表示方式

3)置信概率為68.27%時(shí)，測(cè)量結(jié)果的表示方式【例3-2】計(jì)算例3-1中室溫的算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)誤差、算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差、取不同置信度的室溫測(cè)量結(jié)果。(1)室溫的算術(shù)平均值(2)標(biāo)準(zhǔn)誤差【例3-2】3.2極限與配合3.2.1基本術(shù)語(yǔ)與定義

3.2.2幾何公差

3.2.1基本術(shù)語(yǔ)與定義1.尺寸要素

2.孔與軸

3.尺寸

4.偏差

5.尺寸公差

6.極限制、零線與公差帶

7.配合、配合公差、配合制

8.標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差

9.極限與配合的代號(hào)

10.極限與配合在圖樣上的標(biāo)注

11.極限與配合的選用1.尺寸要素由一定大小的線性尺寸或角度尺寸確定的幾何形狀。2.孔與軸(1)孔孔是指工件圓柱形內(nèi)尺寸要素，也包括非圓柱形的內(nèi)尺寸要素(由兩平行平面或切面形成的包容面)。

(2)軸軸是指工件圓柱形外尺寸要素,也包括非圓柱形的外尺寸要素(由兩平行平面或切面形成的被包容面)。3.尺寸(1)公稱尺寸公稱尺寸是由圖樣規(guī)范確定的理想形狀要素的尺寸。

(2)實(shí)際尺寸實(shí)際尺寸是由接近實(shí)際(組成)要素所限定的工件實(shí)際表面的組成要素部分。

(3)極限尺寸極限尺寸是尺寸要素允許的尺寸的兩個(gè)極端，即以公稱尺寸為基數(shù)確定允許尺寸變化的界限值。1)上極限尺寸尺寸要素允許的最大尺寸，也稱為最大極限尺寸。

2)下極限尺寸尺寸要素允許的最小尺寸，也稱為最小極限尺寸。4.偏差(1)實(shí)際偏差實(shí)際尺寸減去其公稱尺寸。

(2)極限偏差1)上極限偏差上極限尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差，也稱為上偏差，用ES或es表示。

2)下極限偏差下極限尺寸減去其公稱尺寸所得的代數(shù)差，也稱為下偏差，用EI或ei表示。5.尺寸公差

6.極限制、零線與公差帶(1)極限制經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的公差與偏差制度稱為極限制。

(2)零線零線是在極限與配合圖解(簡(jiǎn)稱公差帶圖)中表示公稱尺寸的一條直線，以其為基準(zhǔn)確定偏差和公差。

(3)公差帶在公差帶圖解中，公差帶是由代表上、下極限偏差或上、下極限尺寸的兩條直線所限定的一個(gè)區(qū)域。圖3-7極限與配合圖解6.極限制、零線與公差帶7.配合、配合公差、配合制(1)配合配合是公稱尺寸相同并且相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系。

(2)配合公差組成配合的孔與軸的公差之和稱為配合公差，它是允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量。

(3)配合制在制造相互配合的零件時(shí)，使其中一種零件作為基準(zhǔn)件，其基本偏差固定，通過(guò)改變另一種非基準(zhǔn)件的偏差來(lái)獲得各種不同性質(zhì)的配合制度稱為配合制。(1)配合1)間隙配合。

2)過(guò)盈配合。

3)過(guò)渡配合。1)間隙配合。

2)過(guò)盈配合。

3)過(guò)渡配合。3)過(guò)渡配合。圖3-8配合類型

a)間隙配合b)過(guò)盈配合c)過(guò)渡配合(2)配合公差1)間隙配合：配合公差=最大間隙-最小間隙。

2)過(guò)盈配合：配合公差=最大過(guò)盈-最小過(guò)盈。

3)過(guò)渡配合：配合公差=最大間隙-最大過(guò)盈。

(2)配合公差圖3-9極限與配合(3)配合制在制造相互配合的零件時(shí)，使其中一種零件作為基準(zhǔn)件，其基本偏差固定，通過(guò)改變另一種非基準(zhǔn)件的偏差來(lái)獲得各種不同性質(zhì)的配合制度稱為配合制。1)基孔制配合是以基本偏差為一定的孔公差帶，與不同基本偏差的軸公差帶形成不同松緊程度的各種配合的一種制度。

2)基軸制配合是以基本偏差為一定的軸公差帶，與不同基本偏差的孔公差帶形成不同松緊程度的各種配合的一種制度。圖3-10配合制

a)基孔制配合b)基軸制配合(3)配合制8.標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差(1)標(biāo)準(zhǔn)公差在GB/T1800.1—2009極限與配合制中，所規(guī)定的任一公差，稱為標(biāo)準(zhǔn)公差。

(2)基本偏差在GB/T1800.1—2009極限與配合制中，確定公差帶相對(duì)零線位置的那個(gè)極限偏差，稱為基本偏差。(1)標(biāo)準(zhǔn)公差在GB/T1800.1—2009極限與配合制中，所規(guī)定的任一公差，稱為標(biāo)準(zhǔn)公差。

(2)基本偏差

圖3-11基本偏差系列9.極限與配合的代號(hào)(1)公差帶代號(hào)公差帶代號(hào)由公稱尺寸、基本偏差代號(hào)、公差等級(jí)代號(hào)組成。

(2)配合代號(hào)配合代號(hào)由相同的公稱尺寸后面跟孔、軸公差帶表示。(1)公差帶代號(hào)圖3-12公差帶代號(hào)(2)配合代號(hào)配合代號(hào)由相同的公稱尺寸后面跟孔、軸公差帶表示。10.極限與配合在圖樣上的標(biāo)注圖3-13極限與配合的標(biāo)注11.極限與配合的選用(1)配合制的選用孔比軸加工難，一般優(yōu)先選用基孔制配合，有助于加工孔的刀具系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、降低加工成本。

(2)標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)的選用公差等級(jí)直接影響零件的尺寸精度和配合性能以及加工成本，應(yīng)在滿足工作要求的前提下盡量選用較低的公差等級(jí)。

(3)配合的選用配合選用應(yīng)首先根據(jù)配合要求確定配合制和配合類型。

(4)基本偏差代號(hào)的選用在基孔制(基軸制)配合中，基本偏差a～h(A～H)用于間隙配合；j～zc(J～ZC)用于過(guò)渡配合和過(guò)盈配合。3.2.2幾何公差1.幾何要素分類

2.幾何公差

3.幾何公差符號(hào)及標(biāo)注1.幾何要素分類(1)按結(jié)構(gòu)特征分

(2)按存在狀態(tài)分

(3)按測(cè)量關(guān)系和功能關(guān)系分(1)按結(jié)構(gòu)特征分1)組成要素。2)導(dǎo)出要素。1)組成要素。構(gòu)成零件外形的可直接觸及的點(diǎn)、線、面。也稱輪廓要素。2)導(dǎo)出要素。由一個(gè)或幾個(gè)尺寸要素的對(duì)稱中心得到的不可觸及的中心點(diǎn)、中心線、中心平面、回轉(zhuǎn)表面的軸線等。也稱中心要素。(2)按存在狀態(tài)分1)理想要素。

2)實(shí)際要素。1)理想要素。具有幾何學(xué)意義的點(diǎn)、線、面，且沒有任何誤差的要素。2)實(shí)際要素。零件在加工后實(shí)際存在，且有誤差的要素。通常由有限測(cè)點(diǎn)組成的測(cè)得要素(也稱提取要素)代替實(shí)際要素。(3)按測(cè)量關(guān)系和功能關(guān)系分1)被測(cè)要素。在圖樣上給出幾何公差要求，且需要測(cè)量的要素。

①單一要素。僅對(duì)其要素本身給出形狀公差要求的要素。

②關(guān)聯(lián)要素。對(duì)其他要素有功能關(guān)系的要素，并在圖樣上給出位置公差要求。

2)基準(zhǔn)要素。用以確定被測(cè)要素方向或位置的要素，如基準(zhǔn)點(diǎn)、基準(zhǔn)直線和基準(zhǔn)平面。2.幾何公差1)形狀公差。

2)位置公差。1)形狀公差。形狀公差是指單一實(shí)際要素的形狀所允許的變動(dòng)全量，形狀公差用形狀公差帶表示，包括公差帶形狀、方向、位置和大小等四個(gè)因素。2)位置公差。位置公差是指關(guān)聯(lián)實(shí)際要素的位置對(duì)基準(zhǔn)所允許的變動(dòng)全量，其公差帶是限制關(guān)聯(lián)實(shí)際要素變動(dòng)的區(qū)域，被測(cè)實(shí)際要素位于此區(qū)域內(nèi)為合格，區(qū)域的大小由公差值決定。3.幾何公差符號(hào)及標(biāo)注表3-2幾何公差分類、項(xiàng)目和符號(hào)3.幾何公差符號(hào)及標(biāo)注圖3-14幾何公差的標(biāo)注3.3尺寸鏈原理3.3.1尺寸鏈的基本概念

3.3.2尺寸鏈分類

3.3.3尺寸鏈的解算3.3.4裝配尺寸鏈

3.3.1尺寸鏈的基本概念1.尺寸鏈的定義

2.尺寸鏈的特點(diǎn)

3.尺寸鏈的組成1.尺寸鏈的定義在設(shè)備裝配或零件加工過(guò)程中有一些相互關(guān)聯(lián)的尺寸組合，把這些相關(guān)尺寸抽象出來(lái)，構(gòu)成封閉圖形，組成封閉圖形的相關(guān)尺寸組稱為尺寸鏈。2.尺寸鏈的特點(diǎn)(1)封閉性組成尺寸鏈的各個(gè)尺寸按一定順序構(gòu)成一個(gè)封閉的尺寸鏈系統(tǒng)。

(2)相關(guān)性其中一個(gè)尺寸變動(dòng)將會(huì)影響其他尺寸變動(dòng)。3.尺寸鏈的組成圖3-15三環(huán)尺寸鏈3.尺寸鏈的組成3.3.2尺寸鏈分類1.按尺寸鏈應(yīng)用范圍分類

2.按各環(huán)尺寸所處的空間位置分類

3.按尺寸鏈相互聯(lián)系的形態(tài)分類1.按尺寸鏈應(yīng)用范圍分類(1)設(shè)計(jì)尺寸鏈在設(shè)計(jì)一套裝置(多臺(tái)設(shè)備的組合)、一臺(tái)設(shè)備(多個(gè)部件的組合)、一個(gè)部件(多個(gè)零件的組合)、一個(gè)零件(多個(gè)尺寸的組合)時(shí)，這些設(shè)備、部件、零件以及各個(gè)尺寸相對(duì)于設(shè)計(jì)基準(zhǔn)都具有自身獨(dú)立的空間位置及精度要求，它們?cè)谠O(shè)計(jì)圖上會(huì)重新形成一個(gè)個(gè)封閉的尺寸組合。

(2)工藝尺寸鏈在進(jìn)行零部件加工時(shí)，由于加工工藝的需要，加工基準(zhǔn)可能與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不重合，則需要運(yùn)用尺寸鏈原理來(lái)?yè)Q算出新的加工尺寸或測(cè)量尺寸，會(huì)重新形成新的封閉尺寸組合，這個(gè)新的封閉尺寸組合稱為工藝尺寸鏈。

(3)裝配尺寸鏈全部組成環(huán)為不同零件設(shè)計(jì)尺寸所形成的尺寸鏈。2.按各環(huán)尺寸所處的空間位置分類(1)直線尺寸鏈尺寸鏈的各環(huán)尺寸在同一平面內(nèi)，且彼此平行，如圖3-16所示。

(2)平面尺寸鏈尺寸鏈的各環(huán)尺寸在同一平面內(nèi)，但不一定都平行，如圖3-17b所示。

(3)空間尺寸鏈尺寸鏈各環(huán)尺寸不在同一平面內(nèi)，且不一定互相平行，如圖3-18所示。

(4)角度尺寸鏈由角度尺寸構(gòu)成的尺寸鏈稱為角度尺寸鏈，其各環(huán)尺寸為角度、平行度、垂直度等。(1)直線尺寸鏈

圖3-16直線尺寸鏈(2)平面尺寸鏈圖3-17平面尺寸鏈(3)空間尺寸鏈

圖3-18空間尺寸鏈(4)角度尺寸鏈(4)角度尺寸鏈圖3-19角度尺寸鏈3.按尺寸鏈相互聯(lián)系的形態(tài)分類(1)并聯(lián)尺寸鏈幾個(gè)尺寸鏈具有一個(gè)或幾個(gè)公共環(huán)，如圖3-20a所示。

(2)串聯(lián)尺寸鏈每一后繼尺寸鏈由前一尺寸鏈的基面開始，如圖3-20b所示。

(3)混聯(lián)尺寸鏈并聯(lián)和串聯(lián)尺寸鏈的綜合，既有公共環(huán)又有共同基面，如圖3-20c所示。圖3-20尺寸鏈互相聯(lián)系的形態(tài)3.按尺寸鏈相互聯(lián)系的形態(tài)分類3.3.3尺寸鏈的解算1.基本計(jì)算公式

2.正計(jì)算

3.反計(jì)算

4.中間計(jì)算1.基本計(jì)算公式(1)封閉環(huán)的基本尺寸

(2)封閉環(huán)的極限尺寸

(3)封閉環(huán)的上、下偏差封閉環(huán)的上偏差應(yīng)是封閉環(huán)最大極限尺寸與基本尺寸之差，也等于各增環(huán)上偏差之和減去各減環(huán)下偏差之和。

(4)封閉環(huán)的公差(1)封閉環(huán)的基本尺寸圖3-21多環(huán)尺寸鏈(1)封閉環(huán)的基本尺寸則(2)封閉環(huán)的極限尺寸(3)封閉環(huán)的上、下偏差(4)封閉環(huán)的公差(4)封閉環(huán)的公差圖3-22平均尺

寸和平均偏差2.正計(jì)算已知各組成環(huán)的基本尺寸和上、下偏差，求封閉環(huán)的基本尺寸及上、下偏差，稱為正計(jì)算。這類計(jì)算一般用于校核計(jì)算。2.正計(jì)算圖3-23某齒輪與軸的裝配關(guān)系

a)裝配圖b)尺寸鏈圖【例3-3】如圖3-23a所示為一齒輪部件結(jié)構(gòu)，其中設(shè)計(jì)要求間隙A0為0.1～0.45mm，試校核實(shí)際間隙是否滿足要求。解繪出尺寸鏈圖，如圖3-23b所示。1)根據(jù)結(jié)構(gòu)圖查找組成環(huán)，并確定增環(huán)和減環(huán)。間隙A0為封閉環(huán)；尺寸A3為增環(huán)；尺寸A1、A2、A4、A5為減環(huán)。2)根據(jù)增環(huán)和減環(huán)的尺寸與上、下偏差，計(jì)算封閉環(huán)。封閉環(huán)基本尺寸：A0=A3-(A1+A2+A4+A5)=［43-(30+5+3+5)］mm=0mm

【例3-3】封閉環(huán)上偏差：

ES0=ES3-(EI1+EI2+EI4+EI5)={0.18-［(-0.13)+(-0.075)+(-0.04)+(-0.075)］}mm=0.50mm封閉環(huán)下偏差：EI0=EI3-(ES1+ES2+ES4+ES5)=［0.02-(0+0+0+0)］mm=0.02mm

封閉環(huán)實(shí)際尺寸：用豎式法驗(yàn)算，見表3-3，得【例3-3】表3-3驗(yàn)算封閉環(huán)【例3-3】3.反計(jì)算(1)等公差法(2)等精度法4.中間計(jì)算已知封閉環(huán)及部分組成環(huán)，求解尺寸鏈中某些組成環(huán)的計(jì)算稱為中間計(jì)算。尺寸鏈的中間計(jì)算法在安裝工程中用得較多。3.3.4裝配尺寸鏈1.裝配尺寸鏈的定義

2.裝配尺寸鏈的建立1.裝配尺寸鏈的定義1)裝配尺寸鏈的封閉環(huán)多為設(shè)備或部件的某項(xiàng)裝配精度指標(biāo)或技術(shù)要求，是裝配后間接形成的。

2)裝配尺寸鏈的構(gòu)成取決于各相關(guān)零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3)裝配尺寸鏈的形式多樣，除常見的線性尺寸鏈和平面尺寸鏈外，還有角度尺寸鏈和空間尺寸鏈。2.裝配尺寸鏈的建立(1)裝配尺寸鏈的建立方法在裝配圖上，首先沿著裝配精度要求的位置和方向，以裝配基準(zhǔn)面為聯(lián)系作為線索，按逆時(shí)針或順時(shí)針方向分別查找影響該精度的相關(guān)零件的有關(guān)尺寸，直至找回到測(cè)量裝配技術(shù)要求的起始基準(zhǔn)，然后畫出裝配尺寸鏈圖，寫出尺寸鏈方程式。

(2)建立裝配尺寸鏈應(yīng)遵循的原則1)封閉原則。

2)環(huán)數(shù)最少原則。1)封閉原則。無(wú)論是按逆時(shí)針或順時(shí)針方向?qū)ふ医M成環(huán)，最后一定要封閉。2)環(huán)數(shù)最少原則。圖3-26傳動(dòng)箱中傳動(dòng)軸的軸向裝配尺寸鏈的建立

a)傳動(dòng)箱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖b)尺寸鏈圖2)環(huán)數(shù)最少原則。圖3-27臥式萬(wàn)能銑床裝配角度尺寸鏈3.4安裝測(cè)量控制網(wǎng)3.4.1概述

3.4.2安裝測(cè)量控制網(wǎng)的作用

3.4.3安裝測(cè)量控制網(wǎng)的建立

3.4.4安裝測(cè)量控制網(wǎng)的應(yīng)用

3.4.1概述測(cè)量工作可分為：1)點(diǎn)控制測(cè)量——測(cè)定控制點(diǎn)位置。2)平面控制測(cè)量——測(cè)定控制點(diǎn)平面位置(x、y)。3)高程控制測(cè)量——測(cè)定控制點(diǎn)高程(H)。4)圖根控制測(cè)量——測(cè)定圖根點(diǎn)位置。建立平面控制網(wǎng)的方法主要有：1)導(dǎo)線測(cè)量。2)三角測(cè)量。3)三邊測(cè)量。建立高程控制網(wǎng)的方法主要有：1)水準(zhǔn)測(cè)量。2)三角高程測(cè)量。3.4.1概述(1)國(guó)家控制網(wǎng)(2)城市控制網(wǎng)(3)小地區(qū)控制網(wǎng)(4)圖根控制網(wǎng)(5)安裝測(cè)量控制網(wǎng)(1)國(guó)家控制網(wǎng)國(guó)家控制網(wǎng)是在全國(guó)范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)，它是用精密測(cè)量?jī)x器和方法，依照施測(cè)精度按一、二、三、四等四個(gè)等級(jí)建立的，一等精度最高，四等最低，其低級(jí)點(diǎn)受高級(jí)點(diǎn)逐級(jí)控制。

(1)國(guó)家控制網(wǎng)圖3-28國(guó)家三角網(wǎng)(1)國(guó)家控制網(wǎng)圖3-29國(guó)家水準(zhǔn)網(wǎng)(2)城市控制網(wǎng)城市控制網(wǎng)是在國(guó)家控制點(diǎn)的基礎(chǔ)上，在城市地區(qū)為測(cè)圖或進(jìn)行市政工程和建設(shè)工程施工放樣而建立的。(3)小地區(qū)控制網(wǎng)小地區(qū)控制網(wǎng)是在面積小于15km2范圍內(nèi)建立的控制網(wǎng)。(4)圖根控制網(wǎng)圖根控制網(wǎng)是直接以測(cè)地形圖為目的而建立的控制網(wǎng)。(5)安裝測(cè)量控制網(wǎng)當(dāng)安裝工程有特殊要求時(shí)，尤其是需要分段、分區(qū)安裝的設(shè)備和結(jié)構(gòu)，或測(cè)量精度要求達(dá)到計(jì)量級(jí)(絕對(duì)測(cè)量精度達(dá)到毫米量級(jí)，相對(duì)測(cè)量精度達(dá)到10μm)時(shí)，例如高能加速器設(shè)備部件的安裝、衛(wèi)星和導(dǎo)彈發(fā)射軌道及精密機(jī)件傳送帶的鋪設(shè)、核電工程等，則必須建立安裝測(cè)量控制網(wǎng)，才能完成大型和特種精密設(shè)備與結(jié)構(gòu)安裝時(shí)的定位放樣工作，以滿足它們的安裝精度要求。3.4.2安裝測(cè)量控制網(wǎng)的作用1.平面控制網(wǎng)的作用

2.高程控制網(wǎng)的作用1.平面控制網(wǎng)的作用1)為工程施工放樣、設(shè)備與結(jié)構(gòu)安裝、調(diào)校和竣工測(cè)量提供精密平面控制點(diǎn)的精確數(shù)據(jù)。

2)為設(shè)備基礎(chǔ)、建(構(gòu))筑物及主要構(gòu)件或系統(tǒng)的變形監(jiān)測(cè)提供分析、驗(yàn)證和研究水平變形的基礎(chǔ)資料。

3)為同一工藝流程中的不同設(shè)備或分段、分區(qū)安裝的設(shè)備與結(jié)構(gòu)提供統(tǒng)一、完整的精密控制測(cè)量基準(zhǔn)。

4)實(shí)現(xiàn)工程設(shè)計(jì)坐標(biāo)系與控制測(cè)量坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換。2.高程控制網(wǎng)的作用1)為工程施工放樣、設(shè)備與結(jié)構(gòu)安裝、調(diào)校和竣工測(cè)量提供高程控制點(diǎn)的精確數(shù)據(jù)。

2)為設(shè)備基礎(chǔ)、建(構(gòu))筑物的變形監(jiān)測(cè)提供研究垂直變形的基礎(chǔ)資料。

3)為同一工程中不同設(shè)備與結(jié)構(gòu)或分段、分區(qū)安裝的設(shè)備與結(jié)構(gòu)提供統(tǒng)一的高程控制基準(zhǔn)。圖3-30廣州新電視塔2.高程控制網(wǎng)的作用圖3-31一級(jí)測(cè)量控制網(wǎng)2.高程控制網(wǎng)的作用圖3-32一級(jí)空中定位導(dǎo)線測(cè)量網(wǎng)2.高程控制網(wǎng)的作用圖3-33二級(jí)測(cè)量控制網(wǎng)2.高程控制網(wǎng)的作用圖3-34三級(jí)軸線控制網(wǎng)和高程控制點(diǎn)2.高程控制網(wǎng)的作用圖3-35核心筒高程控制點(diǎn)2.高程控制網(wǎng)的作用圖3-36核心筒高程控制點(diǎn)傳遞2.高程控制網(wǎng)的作用3.4.3安裝測(cè)量控制網(wǎng)的建立1.安裝測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)原則

2.安裝測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)形式

3.安裝測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)方法1.安裝測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)原則(1)控制網(wǎng)的大小、圖形控制網(wǎng)的大小、圖形取決于工程形狀、規(guī)模和施工方法，以確保工程施工和變形監(jiān)測(cè)的需要為原則。

(2)控制網(wǎng)的精度以國(guó)家控制點(diǎn)為基準(zhǔn)，盡量使用高精度儀器測(cè)量，以滿足安裝對(duì)象的精度要求為原則。

(3)控制網(wǎng)點(diǎn)位的選擇控制網(wǎng)點(diǎn)位的選擇應(yīng)重點(diǎn)考慮工程的需要和使用方便。2.安裝測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)形式安裝測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)形式應(yīng)根據(jù)工程形狀、施工總平面布置圖和施工現(xiàn)場(chǎng)地形條件來(lái)確定。3.安裝測(cè)量控制網(wǎng)的布設(shè)方法

圖3-37高程控制點(diǎn)標(biāo)志

a)基準(zhǔn)板式b)鉚釘式3.4.4安裝測(cè)量控制網(wǎng)的應(yīng)用圖3-38大型精密基礎(chǔ)預(yù)埋件3.4.4安裝測(cè)量控制網(wǎng)的應(yīng)用圖3-39施工現(xiàn)場(chǎng)第一次平面控制網(wǎng)3.4.4安裝測(cè)量控制網(wǎng)的應(yīng)用圖3-40施工現(xiàn)場(chǎng)第二次平面控制網(wǎng)3.5安裝精度與基準(zhǔn)3.5.1安裝精度概述

3.5.2安裝精度基準(zhǔn)及選擇

3.5.3安裝工程中主要精度測(cè)量方法

3.5.4提高安裝精度的方法3.5.1安裝精度概述1.位置精度

2.制造精度

3.運(yùn)行精度1.位置精度位置精度是指結(jié)構(gòu)單元之間以及結(jié)構(gòu)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間、各獨(dú)立設(shè)備之間及零部件之間的相互位置要求。2.制造精度制造精度是指對(duì)結(jié)構(gòu)與設(shè)備本體和零部件表面質(zhì)量、形狀和幾何尺寸提出的精度要求。3.運(yùn)行精度運(yùn)行精度是指設(shè)備在試運(yùn)轉(zhuǎn)中，各運(yùn)動(dòng)部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)精度，如直線運(yùn)動(dòng)精度、圓周運(yùn)動(dòng)精度、傳動(dòng)精度等。3.5.2安裝精度基準(zhǔn)及選擇1.測(cè)量基準(zhǔn)

2.過(guò)渡基準(zhǔn)

3.影響測(cè)量基準(zhǔn)確定的因素

4.安裝精度測(cè)量基準(zhǔn)的選擇原則

5.測(cè)量點(diǎn)的選擇原則1.測(cè)量基準(zhǔn)圖3-41汽輪機(jī)組三個(gè)軸承座的同軸度2.過(guò)渡基準(zhǔn)圖3-42汽輪機(jī)組安裝時(shí)的過(guò)渡基準(zhǔn)3.影響測(cè)量基準(zhǔn)確定的因素(1)尺寸鏈的影響

(2)測(cè)試方法的影響為了使大型汽輪機(jī)各軸承座軸線同軸，首先必須確定一個(gè)基準(zhǔn)軸承座，使其軸線與基準(zhǔn)軸線在垂直平面內(nèi)平行或重合，然后以該基準(zhǔn)軸承座軸線為基準(zhǔn)，調(diào)整其他軸承座，使其與該基準(zhǔn)軸承座軸線同軸，如圖3-45所示。

(3)基準(zhǔn)件自身形狀誤差及表面粗糙度的影響實(shí)際工作中，經(jīng)常用水平面、鉛垂面或軸線要素作為測(cè)量基準(zhǔn)，而這類要素一般需要利用一個(gè)過(guò)渡基準(zhǔn)來(lái)體現(xiàn)。(1)尺寸鏈的影響1)并聯(lián)尺寸鏈。

2)串聯(lián)尺寸鏈。(1)尺寸鏈的影響安裝工程涉及的不僅是一臺(tái)單獨(dú)的設(shè)備，更多的是多臺(tái)設(shè)備組合而成的裝置或生產(chǎn)線，有時(shí)甚至是多條生產(chǎn)線的組合。1)并聯(lián)尺寸鏈。圖3-43尺寸鏈的影響2)串聯(lián)尺寸鏈。圖3-44串聯(lián)尺寸鏈(2)測(cè)試方法的影響圖3-45激光準(zhǔn)直儀調(diào)整大型汽輪機(jī)各軸承座同軸度(3)基準(zhǔn)件自身形狀誤差及表面粗糙度的影響實(shí)際工作中，經(jīng)常用水平面、鉛垂面或軸線要素作為測(cè)量基準(zhǔn)，而這類要素一般需要利用一個(gè)過(guò)渡基準(zhǔn)來(lái)體現(xiàn)。4.安裝精度測(cè)量基準(zhǔn)的選擇原則常用的測(cè)量基準(zhǔn)面有：1)設(shè)備的主要結(jié)合面。

2)加工與裝配一致的基準(zhǔn)面。

3)部件上加工精度較高的表面。

4)設(shè)備上應(yīng)為水平或鉛垂的輪廓面。

5)支持滑動(dòng)部件的導(dǎo)向面。

6)相關(guān)零部件幾個(gè)裝配尺寸鏈的公共環(huán)。5.測(cè)量點(diǎn)的選擇原則1)測(cè)量點(diǎn)的選擇應(yīng)具有代表性，能代表其所在的測(cè)量面或線。

2)測(cè)量點(diǎn)數(shù)量的確定不宜太多，以保證調(diào)整的效率。3.5.3安裝工程中主要精度測(cè)量方法1.位置精度

2.形狀精度1.位置精度(1)平行度平行度是指被測(cè)要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素平行(或呈0°)的程度，其公差值是按與基準(zhǔn)要素平行的理想要素方向包容被測(cè)實(shí)際要素所構(gòu)成的最小區(qū)域的寬度t或直徑?t，如圖3-46所示。

(2)垂直度垂直度是指被測(cè)要素相對(duì)于基準(zhǔn)要素垂直(或呈90°)的程度，其公差值是按與基準(zhǔn)垂直的理想要素方向包容被測(cè)實(shí)際要素所構(gòu)成的最小區(qū)域的寬度t或直徑?t，如圖3-55所示。

(3)同軸度同軸度是指被測(cè)軸線相對(duì)于基準(zhǔn)軸線同軸的程度，其公差值是直徑為?t，且與基準(zhǔn)要素(基準(zhǔn)軸線)同軸的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，如圖3-64a所示。(1)平行度圖3-46平行度公差

a)面與面b)線與面c)線與線(1)平行度圖3-47平行度的三種類型

a)壓板機(jī)活動(dòng)壓板與下壓板的平行度b)銑床主軸與工作平臺(tái)的平行度c)變速箱兩齒輪軸的平行度(1)平行度1)平行度測(cè)量方法

①內(nèi)徑千分尺法。測(cè)量的基本原理是以其中某一被測(cè)對(duì)象為測(cè)量基準(zhǔn)，測(cè)量另一被測(cè)對(duì)象與之的平行度誤差。②拉鋼絲法。測(cè)量的基本原理是以拉緊的鋼絲為測(cè)量基準(zhǔn)，在水平方向互為180°兩位置測(cè)量卡尺上測(cè)點(diǎn)與鋼絲的間隙值，來(lái)確定兩軸的平行度誤差。2)平行度特例—水平度測(cè)量方法。①內(nèi)徑千分尺法。

圖3-48內(nèi)徑千分尺測(cè)量卷板機(jī)軋輥間平行度②拉鋼絲法。圖3-49拉鋼絲法測(cè)量平行度2)平行度特例—水平度測(cè)量方法。①水平儀法。測(cè)量的基本原理是以水平面為測(cè)量基準(zhǔn)，分別測(cè)量被測(cè)對(duì)象實(shí)際表面與水平面的平行度誤差。水平儀構(gòu)造如圖3-50所示，水準(zhǔn)器由玻璃制成，內(nèi)壁是一個(gè)具有一定曲率半徑的曲面，管內(nèi)裝有液體，當(dāng)水平儀發(fā)生傾斜時(shí)，水準(zhǔn)器中氣泡就向水平儀升高的一端移動(dòng)，從而可以確定測(cè)量面的傾斜程度。水平儀刻度值用角度(秒)或斜率表示，它的含義是以氣泡偏移一格，測(cè)量面傾斜的角度表示，或以氣泡偏移一格，測(cè)量面在1m長(zhǎng)度上傾斜的高度表示。如圖3-50b所示，水平儀刻度值為0.02mm/m，表示氣泡偏移一格時(shí)，1m測(cè)量長(zhǎng)度上的高度誤差為0.02mm，相當(dāng)于測(cè)量面傾斜角度為4″。

②液體連通器法。測(cè)量的基本原理是以連通管內(nèi)的水平面為測(cè)量基準(zhǔn)，分別測(cè)量被測(cè)對(duì)象實(shí)際表面上的測(cè)點(diǎn)與連通管

③光學(xué)儀法。測(cè)量的基本原理是以光學(xué)儀器成像中心點(diǎn)(十字線交點(diǎn))或激光儀發(fā)射的激光束為測(cè)量基準(zhǔn)，分別測(cè)量光學(xué)儀器成像中心點(diǎn)(十字線交點(diǎn))在標(biāo)尺上的讀數(shù)或光靶在鉛垂方向的讀數(shù)，其水平度誤差為最大讀數(shù)和最小讀數(shù)差值與被測(cè)面長(zhǎng)度之比值。①水平儀法。圖3-50水平儀構(gòu)造及測(cè)量原理

a)水平儀構(gòu)造b)測(cè)量原理①水平儀法。圖3-51水平儀與檢具配合測(cè)量床身導(dǎo)軌平行度

a)水平儀與特制墊塊(平尺、圓棒)配合b)框式水平儀與檢驗(yàn)橋配合②液體連通器法。圖3-52液體連通器測(cè)量水平度原理

a)測(cè)微螺釘讀數(shù)b)鋼板尺讀數(shù)②液體連通器法。圖3-53液體連通器測(cè)量水平度示意圖

a)測(cè)微連通管水平儀測(cè)量大型設(shè)備底座水平度b)普通連通管水平儀測(cè)量結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)板水平度③光學(xué)儀法。圖3-54光學(xué)儀器測(cè)量標(biāo)高(2)垂直度圖3-55垂直度公差

a)面與面b)線與面c)線與線(2)垂直度圖3-56面與面、線與面、線與線的垂直度

a)機(jī)床床身導(dǎo)軌面與立柱導(dǎo)軌面垂直度b)塔體母線與基礎(chǔ)表面垂直度

c)壓縮機(jī)氣缸中心線與曲軸軸線垂直度(2)垂直度1)垂直度測(cè)量方法

①水平儀法。測(cè)量的基本原理是以水平面為測(cè)量基準(zhǔn)，分別測(cè)量被測(cè)對(duì)象實(shí)際要素與水平面的垂直度誤差。水壓機(jī)立柱與下橫梁的垂直度可用水平儀來(lái)測(cè)量，如圖3-57所示。先用框式水平儀測(cè)量下橫梁的水平度并達(dá)到允差要求，然后在每一根立柱的上、中、下三個(gè)位置的外圓柱面上用框式水平儀互為90°方向測(cè)量，取其平均值作為垂直度誤差。

②回轉(zhuǎn)法。測(cè)量的基本原理是以水平面或拉緊的鋼絲為測(cè)量基準(zhǔn)，分別測(cè)量被測(cè)對(duì)象實(shí)際測(cè)點(diǎn)與水平面或鋼絲的距離，其差值與測(cè)點(diǎn)間距離之比為垂直度誤差。(2)垂直度③角尺、塞尺、百分表法。角尺和塞尺是測(cè)量垂直度的常用標(biāo)準(zhǔn)量具。測(cè)量的基本原理是以角尺的一邊為測(cè)量基準(zhǔn)，測(cè)量被測(cè)對(duì)象兩測(cè)點(diǎn)與基準(zhǔn)的偏離值，其偏離值的差值與兩測(cè)點(diǎn)距離的比值即為垂直度誤差。當(dāng)需要測(cè)量的兩表面間距離較近時(shí)，可直接用角尺靠貼被測(cè)面測(cè)量，如圖3-59a所示，被測(cè)面和角尺測(cè)量邊之間的間隙可用塞尺測(cè)量。當(dāng)需要測(cè)量的兩表面間不能直接放置角尺時(shí)，可按圖3-59b的方法測(cè)量。測(cè)量時(shí)，使角尺的測(cè)量面和立柱的側(cè)導(dǎo)軌面平行，將主軸箱垂直上、下移動(dòng)，則百分表分別在角尺a和b兩個(gè)互為90°位置時(shí)，使百分表垂直上、下移動(dòng)的讀數(shù)差與其移動(dòng)的距離之比即為兩個(gè)方向的垂直度誤差。

④光學(xué)儀法。測(cè)量的基本原理是以光學(xué)儀器成像中心點(diǎn)(十字線交點(diǎn))或激光儀發(fā)射的激光束為測(cè)量基準(zhǔn)，分別測(cè)量測(cè)點(diǎn)與成像中心點(diǎn)(十字線交點(diǎn))在水平方向上的偏離值或光靶與激光束在水平方向上的偏離值，其垂直度誤差為最大讀數(shù)和最小讀數(shù)差值與測(cè)點(diǎn)間距離之比值。也可根據(jù)水平方向偏離值大小，實(shí)時(shí)調(diào)整即可滿足垂直度允差。

2)垂直度特例——鉛垂度測(cè)量方法。①水平儀法圖3-57用水平儀測(cè)量水壓機(jī)立柱的垂直度②回轉(zhuǎn)法。圖3-58回轉(zhuǎn)法測(cè)量垂直度

a)搖臂鉆床主軸與工作平臺(tái)垂直度測(cè)量b)軸與水平基準(zhǔn)線的垂直度測(cè)量③角尺、塞尺、百分表法。圖3-59角尺、塞尺、百分表測(cè)量垂直度

a)角尺、塞尺測(cè)量b)角尺、百分表測(cè)量④光學(xué)儀法。圖3-60用光學(xué)儀法測(cè)量垂直度2)垂直度特例——鉛垂度測(cè)量方法。

①經(jīng)緯儀法。測(cè)量的基本原理是以經(jīng)緯儀成像中心點(diǎn)(十字線交點(diǎn))為測(cè)量基準(zhǔn)，分別測(cè)量測(cè)點(diǎn)或測(cè)線是否與成像中心點(diǎn)(十字線交點(diǎn))重合，如不重合則存在鉛垂度誤差。其誤差大小為兩測(cè)點(diǎn)投影偏差與測(cè)點(diǎn)距離之比值。

②吊線錘法。測(cè)量的基本原理是以所吊線錘鋼絲為測(cè)量基準(zhǔn)，分別測(cè)量測(cè)點(diǎn)與鋼絲的偏離值。兩測(cè)點(diǎn)間偏離值的差值與測(cè)點(diǎn)間距離的比值即為被測(cè)對(duì)象的鉛垂度。①經(jīng)緯儀法。圖3-61用經(jīng)緯儀測(cè)量鉛垂度

a)經(jīng)緯儀測(cè)量塔類設(shè)備鉛垂度示意圖b)經(jīng)緯儀測(cè)量球罐柱腳鉛垂度示意圖②吊線錘法。圖3-62用線錘測(cè)量設(shè)

備立柱鉛垂度②吊線錘法。圖3-63球罐支柱的徑向

和周向垂直度測(cè)量(3)同軸度圖3-64同軸度公差與誤差

a)同軸度公差b)同軸度誤差同軸度是指被測(cè)軸線相對(duì)于基準(zhǔn)軸線同軸的程度，其公差值是直徑為?t，且與基準(zhǔn)要素(基準(zhǔn)軸線)同軸的圓柱面內(nèi)的區(qū)域，如圖3-64a所示。(3)同軸度1)孔與孔間同軸度測(cè)量。

2)孔與軸間同軸度的測(cè)量。

3)軸與軸間同軸度的測(cè)量。

1)孔與孔間同軸度測(cè)量。①拉鋼絲法。測(cè)量的基本原理是先以一個(gè)被測(cè)對(duì)象為基準(zhǔn)孔，調(diào)整拉緊的鋼絲與其同軸，然后以拉緊的鋼絲為測(cè)量基準(zhǔn)，測(cè)量非基準(zhǔn)孔(另一被測(cè)對(duì)象)測(cè)量斷面上鉛垂和水平方向四個(gè)測(cè)點(diǎn)與鋼絲的偏離值，以判斷是否與基準(zhǔn)孔同軸。偏離值的差值的1/2即為同軸度誤差，但鉛垂方向的偏離值應(yīng)考慮鋼絲的撓度。

②光學(xué)儀法。測(cè)量的基本原理是以光學(xué)儀器成像中心點(diǎn)(十字線交點(diǎn))或激光儀發(fā)射的激光束為測(cè)量基準(zhǔn)，分別測(cè)量測(cè)點(diǎn)與成像中心點(diǎn)(十字線交點(diǎn))的偏離值或光靶與激光束的偏離值，根據(jù)偏離值大小，可實(shí)時(shí)調(diào)整被測(cè)對(duì)象的位置，即可滿足同軸度允差。①拉鋼絲法。圖3-65拉鋼絲法測(cè)兩孔的同軸度

a)測(cè)量位置示意圖b)測(cè)量截面上的測(cè)點(diǎn)布置①拉鋼絲法。①拉鋼絲法。圖3-66被測(cè)面上鋼絲與孔的位置關(guān)系及鋼絲撓度示意圖

b)鋼絲撓度示意圖②光學(xué)儀法。圖3-67常用三點(diǎn)定心器結(jié)構(gòu)②光學(xué)儀法。圖3-68光學(xué)儀測(cè)量大型孔類設(shè)備同軸度示意圖②光學(xué)儀法。圖3-69其他定心器結(jié)構(gòu)型式

1—定心器套筒2—光靶3—內(nèi)徑千分尺4—支架5—調(diào)節(jié)螺釘2)孔與軸間同軸度的測(cè)量。圖3-70汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子與隔板間的同軸度測(cè)量方法

a)測(cè)量示意圖b)實(shí)測(cè)圖3)軸與軸間同軸度的測(cè)量。圖3-71無(wú)撓度軸系與有撓度軸系平滑連接

a)無(wú)撓度的軸系b)有撓度的軸系①聯(lián)軸器及兩軸的相對(duì)位置。圖3-72聯(lián)軸器及兩軸的四種相對(duì)位置②測(cè)量原理與方法。圖3-73軸與軸間同軸度測(cè)量方法

a)用直尺塞尺直接測(cè)量b)用塞尺和專用工具測(cè)量c)單表法測(cè)量

d)雙表法測(cè)量e)三表法測(cè)量

a—徑向間隙b—端面間隙②測(cè)量原理與方法。圖3-74激光對(duì)中儀測(cè)量軸與軸間同軸度②測(cè)量原理與方法。圖3-75雙表法與三表法測(cè)量時(shí)的記錄圖

a)a、b值的幾何意義b)雙表法記錄圖或三表法綜合圖c)三表法記錄圖②測(cè)量原理與方法。③同軸度誤差計(jì)算方法。同軸度誤差分為徑向誤差和傾斜誤差兩種情況。徑向誤差是指被調(diào)整軸聯(lián)軸器中心在垂直于基準(zhǔn)軸方向的偏移量；軸的傾斜誤差可以用兩個(gè)半聯(lián)軸器端面角度大小或開口量來(lái)表示。A.徑向誤差(徑向位移)A.徑向誤差(徑向位移)B.端面傾斜誤差。a.用角度表示：b.用端面開口量表示：③軸承調(diào)整量計(jì)算方法與調(diào)整方向確定。圖3-76軸承調(diào)整量計(jì)算通式推導(dǎo)

a)θ<0b)θ>0③軸承調(diào)整量計(jì)算方法與調(diào)整方向確定。③軸承調(diào)整量計(jì)算方法與調(diào)整方向確定。2.形狀精度(1)直線度直線度是指提取(實(shí)際)線對(duì)理想直線的變動(dòng)量。1)安裝工程中常用的理想直線。2)直線度測(cè)量方法。3)直線度誤差評(píng)定方法及數(shù)據(jù)處理。

(2)平面度1)安裝工程中常用的理想直線。

2)平面度誤差評(píng)定方法。

圖3-77三種類型直線度標(biāo)注方法及公差帶

a)給定平面直線度b)給定方向直線度c)任意方向直線度(1)直線度(1)直線度1)安裝工程中常用的理想直線。

①以貼切直線作為理想直線。將刀口尺或平尺貼緊被測(cè)對(duì)象實(shí)際面(線)，則精加工底面的貼切直線可以作為理想直線，如圖3-78所示。

②以兩端點(diǎn)連線作為理想直線。如圖3-79a、b所示，分別以平尺底平面和拉緊的鋼絲作為理想直線。

③以符合最小條件的包容線作為理想直線如圖3-80所示的ABC為某一給定截面的被測(cè)線，作一組平行線包容該被測(cè)線，這組平行線稱為包容線。能包容該被測(cè)線的平行線可以有好幾組，可選兩平行線間距離最小的一組作為理想直線。從圖上看出，h1<h2<h3，所以應(yīng)以符合被測(cè)線低(A)、高(C)、低(B)或高(A)、低(C)、高(B)原則的那組包容線為準(zhǔn)，滿足這一條件的平行線為A1B1∥AB,其距離h1即為被測(cè)線ACB的直線度誤差。

①以貼切直線作為理想直線。圖3-78刀口尺、平尺作為理想直線

a)刀口尺b)平尺c)管道校正②以兩端點(diǎn)連線作為理想直線。圖3-79以兩端點(diǎn)連線作為理想直線

a)以平尺底平面作為理想直線b)以拉直的鋼絲作為理想直線③以符合最小條件的包容線作為理想直線圖3-80以符合最小條件的包容線作為理想直線(1)直線度2)直線度測(cè)量方法。

①拉鋼絲法。測(cè)量的基本原理是以拉緊的鋼絲作為測(cè)量基準(zhǔn)(理想直線)，用量具來(lái)測(cè)量被測(cè)對(duì)象實(shí)際線的直線度誤差。②平尺、等高塊法。測(cè)量的基本原理是在被測(cè)表面上用兩組等高塊支承平尺，以平尺的精加工底面作為測(cè)量基準(zhǔn)(理想直線)，③光學(xué)儀法。用光學(xué)儀器測(cè)量直線度主要是以激光準(zhǔn)直儀為主，測(cè)量的基本原理是以激光束為測(cè)量基準(zhǔn)，測(cè)量被測(cè)點(diǎn)在互為90°方向與其偏離的距離，作為鉛垂方向和水平方向的直線度誤差。因此可用于同時(shí)測(cè)鉛垂面和水平面內(nèi)的直線度。④水平儀法。測(cè)量的基本原理是以水平面為測(cè)量基準(zhǔn)，測(cè)量被測(cè)對(duì)象實(shí)際表面在鉛垂平面內(nèi)與水平面的角度，并經(jīng)過(guò)換算得到被測(cè)線的直線度誤差。①拉鋼絲法。圖3-81拉鋼絲測(cè)量機(jī)床導(dǎo)軌直線度示意圖②平尺、等高塊法。

圖3-82平尺、等高墊塊法③光學(xué)儀法。圖3-83激光準(zhǔn)直儀測(cè)量機(jī)床床身導(dǎo)軌直線度④水平儀法。(1)直線度3)直線度誤差評(píng)定方法及數(shù)據(jù)處理。①圖解法。圖解法是針對(duì)水平儀法測(cè)量直線度的誤差處理方法，其基本原理是用水平儀測(cè)得的運(yùn)動(dòng)曲線(折線)來(lái)代替導(dǎo)軌的實(shí)際直線度誤差曲線。②計(jì)算法。通過(guò)換算，直接求得導(dǎo)軌實(shí)際曲線與理想直線間的坐標(biāo)偏差。精度要求高時(shí),用計(jì)算法求解。計(jì)算法求導(dǎo)軌直線度的實(shí)質(zhì)仍是以圖解法為依據(jù)，用一條近似的折線代替導(dǎo)軌表面的實(shí)際曲線。①圖解法。圖3-84導(dǎo)軌直線度測(cè)量原理②計(jì)算法。圖3-85圖解法和計(jì)算法(2)平面度圖3-86平面度標(biāo)注方法及公差帶(2)平面度1)平面度測(cè)量方法。

①以被測(cè)面上最大直線度誤差作為平面的平面度誤差。②三點(diǎn)法。③對(duì)角線法。④著色法(研點(diǎn)法)。

⑤水平面法。①以被測(cè)面上最大直線度誤差作為平面的平面度誤差。圖3-87工作臺(tái)面測(cè)量線的布置②三點(diǎn)法。圖3-88三點(diǎn)法測(cè)平面度示意圖③對(duì)角線法。圖3-89對(duì)角線法測(cè)線布置④著色法(研點(diǎn)法)。將被測(cè)平面直接用涂色法與精度較高的平板對(duì)研，根據(jù)接觸斑點(diǎn)的面積和分布的均勻程度(一般用單位面積內(nèi)的點(diǎn)數(shù)度量)來(lái)判斷平面的平面度，此法最簡(jiǎn)單。但只能作定性判斷，不能測(cè)出具體的平面度誤差值。斑點(diǎn)分布越均勻、細(xì)密，說(shuō)明被測(cè)表面越平整，但只能用來(lái)測(cè)定較小的平面。⑤水平面法。測(cè)量的基本原理是在被測(cè)表面上的某一點(diǎn)建立基準(zhǔn)平面，此平面是一與水平面平行的幾何平面，測(cè)出被測(cè)表面各測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基準(zhǔn)平面的距離，則可得到平面度誤差的原始數(shù)據(jù)；再以平行于該基準(zhǔn)平面的兩包容平面間最小距離作為平面度誤差。在整個(gè)測(cè)量過(guò)程中需要保持被測(cè)表面的原始位置不變。(2)平面度2)平面度誤差評(píng)定方法。

①評(píng)定基準(zhǔn)。②判別符合最小條件的法則。A.三角形法則。B.交叉法則。③基面旋轉(zhuǎn)法。①評(píng)定基準(zhǔn)。平面度誤差嚴(yán)格來(lái)講要按最小條件評(píng)定，