公差配合與測量技術(shù) 課件 肖石霞 項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測

項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測學(xué)習(xí)目標(biāo)了解圓錐的概念、錐度與錐度系列；掌握錐度及圓錐公差等相關(guān)表格的使用及合格判斷；了解萬能角度尺的結(jié)構(gòu)，掌握其測量及度數(shù)方法；了解正玄規(guī)檢測錐度的方法及數(shù)據(jù)處理方法。任務(wù)描述圓錐軸零件圖如圖8-1所示，試將錐度換算成錐角，用正玄規(guī)或萬能角度尺測量圓錐塞規(guī)的錐角，判斷圓錐塞規(guī)的圓錐軸是否合格。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測知識(shí)鏈接

圓錐軸（以及圓錐塞規(guī)）是機(jī)械結(jié)構(gòu)中常用的典型配合，與圓柱體配合相比，它具有較高的同軸度、配合自鎖性好、密封性好、可以自由調(diào)整間隙和過盈量、可以利用摩擦力傳遞扭矩等特點(diǎn)。但是，圓錐的幾何參數(shù)較復(fù)雜，加工和檢測也較為困難，使其應(yīng)用受到了一定的限制。1圓錐結(jié)合的特點(diǎn)1.1同軸度高在圓錐配合中，當(dāng)配合存在間隙時(shí)，孔與軸的中心線就存在同軸度的誤差，而圓錐配合則不同，內(nèi)外圓錐沿軸向可做相對(duì)移動(dòng)，可以減小間隙，甚至產(chǎn)生過盈，消除間隙引起的偏心，使配件的軸線重合，保證內(nèi)外圓錐具有較高的同軸度。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測1.2配合性質(zhì)可以調(diào)整

圓錐配合中可以通過調(diào)整配合間隙和過盈量的大小來滿足不同工況情況對(duì)配合性質(zhì)的要求。在圓柱配合中，相互配合的孔、軸的間隙和過盈量是不能調(diào)整的。而圓錐配合中可以通過內(nèi)、外圓錐沿軸向產(chǎn)生相對(duì)位移來改變其配合間隙和過盈量的大小，從而達(dá)到改變配合性質(zhì)的目的，且可以補(bǔ)償表面的磨損，延長圓錐的使用壽命。1.3密封性好且便于拆裝圓錐配合中可以通過對(duì)內(nèi)、外圓錐面的軸向位移來獲得較緊的配合，所以其密封性較好。如果圓柱配合中要得到過盈配合，在裝配時(shí)則需要用力壓入（或用溫差法裝配），較困難，圓柱配合則可以通過內(nèi)、外錐面軸向的位移來獲得過盈量。1.4加工和檢測較困難

由于圓錐配合在結(jié)構(gòu)上較為復(fù)雜，影響互換性的因素較多，因此，圓錐的加工和檢測較為困難。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測2圓錐的主要參數(shù)在圓錐配合中，影響互換性的因素有很多，為了分析其互換性，必須熟悉圓錐配合的常用術(shù)語、定義及主要參數(shù)。2.1圓錐配合的常用術(shù)語及定義1）圓錐表面圓錐表面是指與軸線成一定角度，且一端相交于軸線的一條直線段（母線），圍繞著該軸線旋轉(zhuǎn)形成的表面，其限定尺寸的不一致出現(xiàn)了圓錐體和圓錐臺(tái)，如圖8-2所示。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測2）圓錐圓錐是指圓錐表面與一定尺寸所限定的幾何體。圓錐分為外圓錐和內(nèi)圓錐。其中，外圓錐是指外表面為圓錐表面的幾何體，如圖8-3a所示；內(nèi)圓錐是指內(nèi)表面為圓錐表面的幾何體，如圖8-3b所示。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測2.2圓錐配合的主要參數(shù)

圓錐配合的主要參數(shù)包括圓錐角、圓錐直徑、圓錐長度、錐度、圓錐配合長度和基面距。1）圓錐角在通過圓錐軸線的截面內(nèi)，兩條素線間的夾角稱為圓錐角，用α表示，如圖8-4所示。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測3圓錐公差與配合3.1錐度與錐角系列GB/T157-2001對(duì)一般用途圓錐的錐度與錐角規(guī)定了21個(gè)基本系列，如表8-1所示。錐度從120°到小于1°，或錐度從1:0.289~1:500。選用時(shí)，優(yōu)先選用表中系列1。GB/T157-2001對(duì)特殊用途圓錐的錐度和錐角規(guī)定了24個(gè)基本值系列，僅適用于表中所說明的特殊行業(yè)和用途。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測4圓錐配合《產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）圓錐配合》（GB/T12360-2005）適用于錐度C從1:3~1:500、圓錐長度L從6~630mm、直徑至500mm的光滑圓錐的配合。圓錐配合是以基本圓錐相同的內(nèi)、外圓錐直徑之間，由于結(jié)合松緊的不同所形成的相互關(guān)系。在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了兩種類型的圓錐配合，即結(jié)構(gòu)型圓錐配合和位移型圓錐配合。4.1結(jié)構(gòu)型圓錐配合結(jié)構(gòu)型圓錐配合是指由內(nèi)、外圓錐體本身的結(jié)構(gòu)或基面距來確定裝配后的最終相對(duì)位置而獲得的配合。這種配合方式可以得到間隙配合、過渡配合和過盈配合。圖8-9（a）所示為由內(nèi)、外圓錐結(jié)構(gòu)（外圓錐的軸肩與內(nèi)圓錐大端端面接觸）來確定裝配后的最終軸向相對(duì)位置，以獲得指定的圓錐間隙配合的情形。圖圖8-9（b）所示為由內(nèi)、外圓錐基準(zhǔn)平面之間的結(jié)構(gòu)尺寸Ea（即基面距）來確定裝配后的最終軸向相對(duì)位置，以獲得指定的圓錐過盈配合的情形。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測5圓錐公差要求在圖樣上的標(biāo)注GB/T15754-1995中規(guī)定了圓錐尺寸和公差在圖樣上的標(biāo)注方法。5.1尺寸標(biāo)注

圓錐尺寸標(biāo)注方法如見表8-5所示。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測6錐度標(biāo)注6.1錐度尺寸標(biāo)注

圓錐的錐度尺寸標(biāo)注方法如圖8-12所示。標(biāo)注的錐度是標(biāo)準(zhǔn)圓錐系列之一

(尤其是莫氏錐度或米制錐度)時(shí),可采用標(biāo)準(zhǔn)系列號(hào)和相應(yīng)的標(biāo)記表示,如圖8-11(d)所示。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測6.2圓錐公差的標(biāo)注圓錐公差的標(biāo)注有以下兩種方法。只標(biāo)注圓錐某一線值尺寸的公差,將錐度和其他的有關(guān)尺寸作為標(biāo)準(zhǔn)尺寸(理想尺寸標(biāo)注在方框內(nèi),不標(biāo)注公差)。

①給定圓錐角的圓錐公差標(biāo)注法如圖8-12所示。②給定錐度的圓錐公差標(biāo)注法如圖8-13所示。

③給定圓錐軸向位置的圓錐公差標(biāo)注法如圖8-14所示。

④給定圓錐軸向位置公差的圓錐公差標(biāo)注法如圖8-15所示。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測（2）在標(biāo)注圓錐某一尺寸(D或L)的公差外,還要標(biāo)注其錐度的公差。這種標(biāo)注方法的特點(diǎn)是在垂直于圓錐軸線的不同截面內(nèi),公差大小不同。如圖8-16所示。在錐度公差和某一尺寸公差的組合下,形成了圓錐表面的最大界限和最小界限。（2）在標(biāo)注圓錐某一尺寸(D或L)的公差外,還要標(biāo)注其錐度的公差。這種標(biāo)注方法的特點(diǎn)是在垂直于圓錐軸線的不同截面內(nèi),公差大小不同。如圖8-16所示。在錐度公差和某一尺寸公差的組合下,形成了圓錐表面的最大界限和最小界限。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測6.3圓錐配合的公差標(biāo)注根據(jù)GB/T12360一2005的要求,相配合的圓錐應(yīng)保證各裝配件的徑向和(或)軸向位置,標(biāo)注兩個(gè)相配圓錐的尺寸及公差時(shí),應(yīng)確定:①具有相同的錐度或圓錐角;②標(biāo)注尺寸公差的圓錐直徑的基本尺寸一致;③直徑或位置的理論正確尺寸與兩相配件的基準(zhǔn)平面有關(guān)。如圖6-17所示。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測若圓錐合格,則其錐角誤差、開狀誤差及其直徑誤差等都應(yīng)包容在公差帶內(nèi)。這一標(biāo)注方法的特點(diǎn)是在垂直于圓錐軸線的所有截面內(nèi)公差值的大小均相同。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測7圓錐及錐角測量7.1正弦規(guī)測量正弦規(guī)是利用正弦函數(shù)原理精確地檢驗(yàn)工件的錐度或錐角偏差的常用計(jì)量器具，正弦規(guī)測量是利用了三角函數(shù)中的正弦關(guān)系進(jìn)行零件角度度量，故又稱為正弦尺或正弦臺(tái)，適用于測量圓錐角小于40°的錐度。如圖8-18所示為用正弦規(guī)檢驗(yàn)圓錐塞規(guī)的示意圖,測量前,首先根據(jù)被檢驗(yàn)的圓錐塞規(guī)的公稱錐角算出量塊組的高度,公式為:h=sinα×L(8-13)式中，α為正弦規(guī)放置的角度；h為量塊組尺寸；L為正弦規(guī)兩圓柱的中心距。項(xiàng)目八圓錐和角度的互換性與檢測7.2萬能角度尺測量萬能角度尺是用來測量工件內(nèi)、外角度的量具,萬能角度尺的結(jié)構(gòu)如圖8-19所示,它由主尺、扇形板、游標(biāo)、直角尺、直尺和卡塊等部分組成。其測量精度有2′和5′兩種,測量范圍為0~320°。

1）萬能角度的尺的計(jì)數(shù)方法

1)先讀出游標(biāo)尺零刻度前面的整度數(shù)。

2再看游標(biāo)尺第幾條刻紅和尺身刻紅對(duì)齊，

讀出度的“′”數(shù)值。

3)最后兩者相加就是測量角度的數(shù)值。

2）萬能角度尺的測量步驟

1將被測工件清洗干凈并擦干。

2)根據(jù)被測角度的大小,按圖8-20所示的四

種測量組合方式之一調(diào)整好萬能角度尺，分別用于

測量0~50、50°~140、140°~230°、230°~320°。

3松開萬能角度尺鎖緊裝置,用角度尺的基

圖8-19萬能角度尺實(shí)物圖

尺和直尺與被測工件角度的兩邊貼合好,旋轉(zhuǎn)制動(dòng)頭，以固定游標(biāo),再取下工件讀出角度值。

4在不同的部位測量若干次(一般是6~10次),按一般尺