《公差配合與技術(shù)測(cè)量》（第2版） 課件全套 項(xiàng)目0-6 緒論、零件長(zhǎng)度誤差的檢測(cè)- 機(jī)械零件的綜合檢測(cè)

公差配合與技術(shù)測(cè)量緒論走進(jìn)檢測(cè)世界【知識(shí)目標(biāo)】1.掌握互換性的概念、分類及互換性在設(shè)計(jì)、制造、使用和維修等方面的重要作用。2.掌握互換性與公差、檢測(cè)的關(guān)系。3.掌握檢測(cè)的內(nèi)容?！炯寄苣繕?biāo)】1.能夠識(shí)別具有互換性的零件。2.熟悉機(jī)械零件檢測(cè)是主要內(nèi)容?！救蝿?wù)描述】將全班同學(xué)分為若干組，給每組分發(fā)一批不同規(guī)格的螺栓和螺母，如圖0-1所示，以及鋼直尺、游標(biāo)卡尺和螺紋規(guī)等簡(jiǎn)單的量具。讓學(xué)生們通過(guò)測(cè)量和裝配，找出螺栓和螺母能夠正確旋合在一起的條件。圖0-1螺栓和螺母【相關(guān)知識(shí)】1.互換性互換性是指在同一規(guī)格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑選調(diào)整或附加修配（如鉗工修理）就能進(jìn)行裝配，并能保證滿足機(jī)械產(chǎn)品的使用性能要求的一種特性。具有這種特性的零件即為具有互換性的零件，例如滾動(dòng)軸承（圖0-2），螺栓、螺母等零件。（1）互換性的種類1）根據(jù)使用場(chǎng)合不同。①內(nèi)互換。標(biāo)準(zhǔn)部件內(nèi)部各零件間的互換性稱為內(nèi)互換；②外互換。標(biāo)準(zhǔn)部件與其相配件間的互換性稱為外互換；2）根據(jù)互換程度不同。①完全互換性。零部件在裝配時(shí)不需選配或輔助加工即可裝成具有規(guī)定功能的機(jī)器的稱為完全互換；②不完全互換性。零部件在裝配時(shí)需要選配（但不能進(jìn)一步加工）才能裝成具有規(guī)定功能的機(jī)器的稱為不完全互換。應(yīng)用措施

效果設(shè)計(jì)

采用標(biāo)準(zhǔn)件或通用件

簡(jiǎn)化繪圖與計(jì)算，縮短設(shè)計(jì)周期，有利于計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的多化制造、裝配

采用分散加工、集中裝配

有利于組織專業(yè)化協(xié)作生產(chǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)加工和裝配過(guò)程的機(jī)械化、自動(dòng)化使用、維修

易耗品采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件，規(guī)范維修操作降低了維修時(shí)間和費(fèi)用，提高了機(jī)械的利用率（2）互換性的意義在機(jī)械工業(yè)設(shè)計(jì)、制造、使用和維修的各個(gè)環(huán)節(jié)，互換性都發(fā)揮著重要作用，見(jiàn)表0-1。表0-1互換性的意義（3）實(shí)現(xiàn)互換性的條件為滿足機(jī)械制造中零件所具有的互換性，要求生產(chǎn)零件尺寸應(yīng)在允許的公差范圍之內(nèi)。這就必須對(duì)一種零件的形式、尺寸、精度、性能等規(guī)定一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。同類產(chǎn)品還需按尺寸大小合理分檔，以減少產(chǎn)品的系列，這就是產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化。2.極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)簡(jiǎn)介3.認(rèn)識(shí)檢測(cè)技術(shù)（1）零件的加工質(zhì)量與檢測(cè)1）零件的加工質(zhì)量：在機(jī)械切削加工過(guò)程中，零件的加工質(zhì)量主要包括加工精度和表面質(zhì)量。2）檢測(cè)：檢測(cè)是測(cè)量與檢驗(yàn)的總稱。測(cè)量是用量具或量?jī)x對(duì)零件進(jìn)行比對(duì)，從而確定被測(cè)零件量值的過(guò)程。（2）檢測(cè)的主要內(nèi)容1）尺寸精度的檢測(cè)2）形狀、位置精度的檢測(cè)3）表面結(jié)構(gòu)參數(shù)的檢測(cè)4）特殊幾何參數(shù)的檢測(cè)4.檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展公差配合與技術(shù)測(cè)量項(xiàng)目一零件長(zhǎng)度誤差的檢測(cè)【項(xiàng)目描述】

本學(xué)習(xí)項(xiàng)目主要通過(guò)對(duì)孔、軸零件的尺寸檢測(cè)等工作任務(wù)的教學(xué)實(shí)施，使學(xué)生掌握長(zhǎng)度測(cè)量的基本知識(shí)，可以正確、熟練地選用各種常用計(jì)量器具對(duì)軸徑、孔徑進(jìn)行尺寸檢測(cè)?！局R(shí)目標(biāo)】1.掌握有關(guān)尺寸、偏差及公差的術(shù)語(yǔ)及定義。2.掌握國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于標(biāo)準(zhǔn)公差和基本偏差的規(guī)定。任務(wù)一用游標(biāo)卡尺檢測(cè)軸徑和孔徑【技能目標(biāo)】1.掌握游標(biāo)類量具的結(jié)構(gòu)以及讀數(shù)方法。2.能正確使用游標(biāo)卡尺對(duì)零件的長(zhǎng)度尺寸進(jìn)行檢測(cè)。3.熟悉幾何量檢測(cè)的基本步驟與相關(guān)要求。【素養(yǎng)目標(biāo)】通過(guò)實(shí)施檢測(cè)任務(wù)，熟悉幾何量檢測(cè)的基本步驟，逐步建立分析問(wèn)題的工程觀和全局觀?！救蝿?wù)描述】圖1-1是學(xué)生數(shù)控實(shí)習(xí)要加工的螺紋連接軸的零件圖。圖1-2所示為學(xué)生加工的一個(gè)成品件。試確定φ44mm軸段尺寸是否合格【相關(guān)知識(shí)】相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)現(xiàn)行的極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要有5項(xiàng)，本內(nèi)容主要依據(jù)GB/T1800.1---2020《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)》、GB/T1804---2000《一般公差未注公差的線性和角度尺寸的公差》編寫(xiě)。1．極限與配合術(shù)語(yǔ)（1）尺寸1）公稱尺寸：是由設(shè)計(jì)給定的尺寸，是根據(jù)產(chǎn)品的使用要求、零件的剛度等要求，計(jì)算或通過(guò)實(shí)驗(yàn)而確定的?？椎墓Q尺寸用D表示，軸的公稱尺寸用d表示。2）極限尺寸：是尺寸要素允許的兩個(gè)極端尺寸。孔或軸允許的最大尺寸稱為上極限尺寸，分別以Dmax和dmax表示?？谆蜉S允許的最小尺寸稱為下極限尺寸，分別以Dmin和dmin表示。3）提取組成要素的局部尺寸（實(shí)際尺寸）：該尺寸為通過(guò)測(cè)量獲得的某一孔或軸的尺寸，孔用Da表示，軸用da表示。（1）互換性的種類1）根據(jù)使用場(chǎng)合不同。①內(nèi)互換。標(biāo)準(zhǔn)部件內(nèi)部各零件間的互換性稱為內(nèi)互換；②外互換。標(biāo)準(zhǔn)部件與其相配件間的互換性稱為外互換；零件尺寸合格的條件：)提取組成要素的局部尺寸（實(shí)際尺寸）應(yīng)位于兩極限尺寸之間軸：dmin≤da≤dmax孔：Dmin≤Da≤Dmax（2）偏差

某一尺寸與公稱尺寸的代數(shù)差，其值可正、負(fù)、零。注意：標(biāo)注和計(jì)算偏差時(shí)必須標(biāo)注“+、–”號(hào)。極限偏差：極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差。上極限偏差：上極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差，孔用ES表示，軸用es表示。ES=Dmax-Des=dmax-d下極限偏差：下極限尺寸減其公稱尺寸所得的代數(shù)差，孔用EI表示，軸用ei表示，如圖1-3所示。EI=Dmin-Dei=dmin-d圖1-3公差、偏差及配合2）實(shí)際偏差：實(shí)際要素減其公稱尺寸所得的代數(shù)差，孔用Ea表示，軸用ea表示。注意：對(duì)于合格的零件，實(shí)際偏差應(yīng)限制在極限偏差的范圍內(nèi)，也可達(dá)到極限偏差。下極限偏差≤實(shí)際偏差≤上極限偏差零件偏差合格的條件孔：EI≤Ea≤ES

軸：ei≤ea≤es（3）尺寸公差（簡(jiǎn)稱公差）1）尺寸公差：允許尺寸的變動(dòng)量，如圖1-3所示?？坠睿篢h=︱Dmax-Dmin

︳=︱ES-EI︳軸公差：Ts=︱dmax-dmin

︳=︱es-ei︳注意：公差是沒(méi)有符號(hào)的絕對(duì)值。公差是用以限制誤差的，工件的誤差在公差范圍內(nèi)即合格；反之，則不合格。2）公差帶及公差帶圖：公差帶由代表上、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1-5尺寸公差帶結(jié)論：公差帶是由公差帶大小和公差帶位置兩個(gè)要素決定的；大小由標(biāo)準(zhǔn)公差確定，位置由基本偏差確定。（1）游標(biāo)卡尺的結(jié)構(gòu)游標(biāo)卡尺是一種應(yīng)用游標(biāo)原理制成的量具。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、測(cè)量范圍大，可測(cè)零件的外徑、內(nèi)徑、長(zhǎng)度、深度及孔距。主要用于車間較低精度零件的測(cè)量。游標(biāo)卡尺主要由尺身、游標(biāo)、深度尺、內(nèi)測(cè)量爪、外測(cè)量爪和緊固螺釘、尺框等組成，如圖1-6所示。2.游標(biāo)卡尺圖1-6游標(biāo)卡尺1-外測(cè)量爪2-內(nèi)測(cè)量爪3-尺身4-緊固螺釘5-游標(biāo)6-深度尺（2）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法1）整數(shù)部分：在主尺上讀出游標(biāo)零刻度線以左的刻度，該值就是最后讀數(shù)的整數(shù)部分。2）小數(shù)部分：看游標(biāo)上第幾（N）條刻度線與尺身的刻度線對(duì)齊，則游標(biāo)的讀數(shù)為N乘以該游標(biāo)卡尺的分度值，就得到最后讀數(shù)的小數(shù)部分。3）讀數(shù)：讀數(shù)值=整數(shù)部分+小數(shù)部分，如圖1-7所示。讀數(shù)值為：24mm+21×0.02mm=24.42mm圖1-7游標(biāo)卡尺的讀數(shù)（3）游標(biāo)卡尺的使用與保養(yǎng)1）使用前先擦凈卡腳，然后合攏兩卡腳使之貼合，檢查主、副尺零線是否對(duì)齊。若未對(duì)齊，應(yīng)在測(cè)量后根據(jù)原始誤差修正讀數(shù)。2）測(cè)量時(shí)，方法要正確，讀數(shù)時(shí)要垂直于尺面，否則測(cè)量不正確。游標(biāo)卡尺的規(guī)范操作與不規(guī)范操作如圖1-8和圖1-9所示。圖1-8游標(biāo)卡尺的規(guī)范操作圖1-9游標(biāo)卡尺的不規(guī)范操作（3）當(dāng)卡腳與被測(cè)工件接觸后，用力不能過(guò)大，以免卡腳變形或磨損，降低測(cè)量的準(zhǔn)確度。不得用卡尺測(cè)量毛坯表面。（4）使用完畢后須擦拭干凈，放入盒內(nèi)?！救蝿?wù)實(shí)施】1．準(zhǔn)備工作：選擇量具規(guī)格根據(jù)零件圖的標(biāo)注，φ44mm軸段尺寸公差大于0.02mm，所以選擇分度值為0.02mm。尺寸規(guī)格為0～150mm的游標(biāo)卡尺。2.檢測(cè)零件（1）擦凈零件和游標(biāo)卡尺的測(cè)量面如圖1-10所示。圖1-10清潔被測(cè)零件（2）檢查游標(biāo)主、副尺零刻度線是否對(duì)齊

如圖1-11所示。圖1-11游標(biāo)卡尺調(diào)零（3）用游標(biāo)卡尺測(cè)量軸的外徑

在同一軸段上取不同的三個(gè)位置，同一位置取兩個(gè)不同方向分別測(cè)量，測(cè)量結(jié)果記入檢測(cè)報(bào)告單（表1-1），并判斷其合格性，見(jiàn)圖1-12。圖1-12測(cè)量外徑尺寸（4）測(cè)量結(jié)束

將擦凈的游標(biāo)卡尺放入盒內(nèi)。【知識(shí)拓展】1.孔和軸（1）孔

通常是指工件的圓柱形內(nèi)尺寸要素，也包括非圓柱形的內(nèi)尺寸要素（由兩個(gè)平行平面或切面的包容面）。在配合關(guān)系中，孔為包容面；在加工過(guò)程中，孔的尺寸由小變大，如圖1-13所示。圖1-13孔和軸（2）軸

是指工件的圓柱形外尺寸要素，也包括非圓柱形（由兩個(gè)平行平面或切面而形成的被包容面）外尺寸要素。在配合關(guān)系中，軸為被包容面；在加工過(guò)程中，軸的尺寸由大變小，如圖1-13所示。2.線性尺寸的一般公差及標(biāo)準(zhǔn)（1）線性尺寸的一般公差

該公差是在車間普通工藝條件下，機(jī)床設(shè)備一般加工能力可保證的公差。它代表經(jīng)濟(jì)加工精度，主要用于較低精度的非配合尺寸，可不檢驗(yàn)。（2）一般公差標(biāo)準(zhǔn)

GB/T1804---2000對(duì)線性尺寸的一般公差規(guī)定了4個(gè)公差等級(jí)，即精密級(jí)(f)、中等級(jí)(m)、粗糙級(jí)(c)和最粗級(jí)(v)。線性尺寸的極限偏差數(shù)值見(jiàn)表1-2。公差等級(jí)尺寸分段0.5~3＞3~6＞6~30＞30~120＞120~400＞400~1000精密（f）±0.05±0.05±0.1±0.15±0.2±0.3中等（m）±0.1±0.1±0.2±0.3±0.5±0.8粗糙（c）±0.2±0.3±0.5±0.8±1.2±2最粗（v）－±0.5±1±1.5±2.5±4表1-2線性尺寸的極限偏差數(shù)值（單位：mm）3.其他游標(biāo)類量具（1）高度游標(biāo)尺

高度游標(biāo)尺由底座、尺身、尺框、緊固螺釘和微動(dòng)裝置等組成（圖1-14），主要用于測(cè)量高度和對(duì)零件劃線。其測(cè)量范圍有0～200mm，0～300mm，0～500mm等。圖1-14高度游標(biāo)尺測(cè)量示例（2）深度游標(biāo)尺

深度游標(biāo)尺由尺身、尺框、緊固螺釘和機(jī)座等組成（見(jiàn)圖1-15），主要用于測(cè)量孔、凹槽深度。其測(cè)量范圍有0～150mm，0～200mm，0～300mm等.圖1-15深度游標(biāo)尺及測(cè)量示例（3）游標(biāo)萬(wàn)能角度尺

游標(biāo)萬(wàn)能角度尺是利用游標(biāo)原理進(jìn)行讀數(shù)的一種角度量具，可以測(cè)量0～320°范圍的任意角度。游標(biāo)萬(wàn)能角度尺及測(cè)量示例如圖1-16。圖1-16游標(biāo)萬(wàn)能角度尺及測(cè)量示例（4）齒厚游標(biāo)卡尺

齒厚游標(biāo)卡尺用于測(cè)量齒輪的齒厚，是齒輪生產(chǎn)中常用的量具之一。如圖1-17所示。圖1-17齒厚游標(biāo)卡尺任務(wù)二用千分尺檢測(cè)軸徑【知識(shí)目標(biāo)】1.掌握國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)標(biāo)準(zhǔn)公差、基本偏差兩大系列的規(guī)定，理解零件圖中尺寸公差代號(hào)的含義，能查表確定零件的極限尺寸。2.掌握零件圖中公差帶的各種標(biāo)注形式。3.了解測(cè)量技術(shù)的基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)。【技能目標(biāo)】1.能根據(jù)被測(cè)零件圖樣的要求選擇合適的計(jì)量器具。2.能正確使用千分尺對(duì)零件進(jìn)行檢測(cè)?！救蝿?wù)描述】圖1-18是學(xué)生數(shù)控實(shí)習(xí)要加工的螺紋連接軸的零件圖。圖1-19所示為學(xué)生加工的一個(gè)成品件。試確定φ30mm軸段尺寸是否合格?！救蝿?wù)分析】通過(guò)分析零件圖可知，該零件φ30mm的軸段要與孔配合，尺寸精度要求較高，游標(biāo)卡尺的測(cè)量精度已不能滿足這個(gè)任務(wù)的尺寸精度要求,可以選用精度更高的千分尺進(jìn)行測(cè)量?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】

相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

我國(guó)現(xiàn)行的極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要有5項(xiàng)，本內(nèi)容主要依據(jù)GB/T1800.1---2020《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)》編寫(xiě)。1．標(biāo)準(zhǔn)公差系列極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中所規(guī)定的任意公差稱為標(biāo)準(zhǔn)公差。它反映了尺寸的精度和加工的難易程度。（1）公差等級(jí)：為了滿足生產(chǎn)需求，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)公差分為20個(gè)等級(jí)，即IT01、IT0、IT1、IT2、…、IT18。其中，IT01精度最高，IT18精度最低。注意：同一公差等級(jí)具有相同的精度，即相同的加工難易程度。（2）標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值表：標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值與公差等級(jí)、公稱尺寸有關(guān)，見(jiàn)表1-3。

為簡(jiǎn)化表格，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)公稱尺寸進(jìn)行了分段，對(duì)同一尺寸段內(nèi)的所有公稱尺寸，在公差等級(jí)相同時(shí)，規(guī)定具有相同的標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值。2．基本偏差系列基本偏差是指在極限與配合制中用以確定公差帶相對(duì)零線位置的上極限偏差或下極限偏差，一般為靠近零線的那個(gè)偏差，如圖1-20所示,是決定公差帶位置的參數(shù)。圖1-20基本偏差（1）基本偏差代號(hào)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)孔、軸分別規(guī)定了28種基本偏差，代號(hào)用拉丁字母表示，大寫(xiě)字母表示孔的基本偏差，小寫(xiě)字母表示軸的基本偏差,見(jiàn)表1-4。表1-4孔和軸的基本偏差代號(hào)

（2）基本偏差系列及特點(diǎn)由圖1-21可知，基本偏差有以下特點(diǎn)：孔和軸同字母的基本偏差相對(duì)零線基本呈對(duì)稱分布。A～H孔的基本偏差是下極限偏差EI，H的下極限偏差為0，J～ZC孔的基本偏差是上極限偏差ES，a～h軸的基本偏差是上極限偏差es,，h的上極限偏差為0，j～zc軸的基本偏差是下極限偏差ei。代號(hào)為JS和js的孔和軸的公差帶相對(duì)于零線是對(duì)稱的。圖1-21基本偏差系列圖（3）基本偏差的數(shù)值在實(shí)際使用時(shí)，基本偏差的數(shù)值可直接通過(guò)查表獲得，見(jiàn)附錄A和附錄B。當(dāng)孔和軸的基本偏差確定后，另一個(gè)極限偏差可根據(jù)下列公式計(jì)算?？祝篍I=ES-Th

或ES=EI+Th軸：ei=es-Ts

或es=ei+Ts3．公差帶（1）公差帶代號(hào)

孔、軸公差帶代號(hào)由基本偏差代號(hào)和公差等級(jí)數(shù)字組成。例如：孔公差帶代號(hào)H9、G7、B11，軸公差帶代號(hào)h6、d8、k6、s6。

(2)零件圖中的標(biāo)注形式在零件圖中，公差帶有3種標(biāo)注方法，如圖1-22所示。1）標(biāo)注公稱尺寸、公差帶代號(hào)和極限偏差值，如，

2）標(biāo)注公稱尺寸和公差帶代號(hào)，如Ф30H8，Ф30f8。3)標(biāo)注公稱尺寸和極限偏差值，如（3）公差帶系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)公稱尺寸至500mm的孔和軸規(guī)定了一般、常用和優(yōu)先用途公差帶。圖1-23列出了116種軸的一般公差帶，其中，方框內(nèi)為59種常用公差帶，圓圈內(nèi)為13種優(yōu)先軸公差帶。圖1-24列出105種孔的一般公差帶，其中，方框內(nèi)為44種常用公差帶，圓圈內(nèi)為13種優(yōu)先孔公差帶。圖1-23小于或等于500mm的一般、常用和優(yōu)先軸公差帶圖1-24小于或等于500mm的一般、常用和優(yōu)先孔公差帶4、千分尺(1)千分尺的結(jié)構(gòu)千分尺是一種精密量具，使用方便，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,讀數(shù)準(zhǔn)確,其測(cè)量精度比游標(biāo)卡尺高。外徑千分尺主要由尺架、固定套筒、砧座、測(cè)微螺桿、鎖緊裝置和測(cè)力裝置等組成（見(jiàn)圖1-25），主要用于測(cè)量工件的各種外形尺寸，如外徑、長(zhǎng)度、厚度及壁厚等。千分尺的分度值是0.01mm，常用規(guī)格有0～25mm，25～50mm，50～75mm等。實(shí)物圖

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖圖1-25千分尺結(jié)構(gòu)(2)千分尺的讀數(shù)1）首先讀出固定套管上的主尺讀數(shù)；2)再讀出微分筒上的小數(shù)；3)主尺讀數(shù)與小數(shù)相加為實(shí)測(cè)所得尺寸，如圖1-26所示。讀數(shù)值為：5+0.5+0.19=5.69mm圖1-26千分尺的讀數(shù)(3)千分尺的使用和保養(yǎng)1）使用千分尺時(shí)先要檢查其零位是否校準(zhǔn)，因此先松開(kāi)鎖緊裝置，測(cè)砧與測(cè)微螺桿間接觸面要清洗干凈。檢查微分筒的端面是否與固定套管上的零刻度線重合.2）測(cè)量前應(yīng)把千分尺擦干凈,檢查千分尺的測(cè)桿是否有磨損,測(cè)桿緊密貼合時(shí),應(yīng)無(wú)明顯的間隙;3）當(dāng)測(cè)微螺桿接近被測(cè)工件時(shí)，一定要改用微調(diào)旋鈕，不能直接旋轉(zhuǎn)微分筒測(cè)量工件；4）測(cè)量時(shí)，應(yīng)手握隔熱裝置，盡量減少手和千分尺金屬部分接觸，如圖1-27所示；5）外徑千分尺使用完畢，應(yīng)用布擦干凈，在固定測(cè)頭和活動(dòng)測(cè)頭的測(cè)量面間留出空隙，放入盒中。如長(zhǎng)期不使用可在測(cè)量面上涂上防銹油，置于干燥處。檢查千分尺

校對(duì)0位雙手測(cè)量【任務(wù)實(shí)施】1．準(zhǔn)備工作（1）擦凈零件和千分尺的兩測(cè)量砧；（2）用標(biāo)準(zhǔn)量棒校正外徑千分尺的零刻度，如圖1-28所示。圖1-28千分尺的零位調(diào)整2．檢測(cè)零件（1）用外徑千分尺測(cè)量軸的外徑，如圖1-29所示；圖1-29測(cè)量外徑尺寸（2）在同一軸段上取不同的三個(gè)位置，同一位置取兩個(gè)不同方向分別測(cè)量，測(cè)量結(jié)果記入檢測(cè)報(bào)告單（表1-5），并判斷其合格性。（3）測(cè)量結(jié)束后，將千分尺擦凈，測(cè)量頭回歸零位，放入盒內(nèi)?！局R(shí)拓展】1．技術(shù)測(cè)量基礎(chǔ)“測(cè)量”是將被測(cè)的幾何量與一個(gè)作為測(cè)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。任何一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程都包括四個(gè)要素，即測(cè)量對(duì)象、測(cè)量器具、測(cè)量方法和測(cè)量精度。（1）測(cè)量單位在我國(guó)法定的計(jì)量單位中，角度的基本單位是度，長(zhǎng)度的基本單位是米，機(jī)械制造中常用的單位是毫米，見(jiàn)表1-6。（2）測(cè)量方法測(cè)量方法是指測(cè)量時(shí)采用的測(cè)量原理、測(cè)量器具和測(cè)量條件的總和。幾何量的種類繁多，從不同角度出發(fā)有不同的分類方法，見(jiàn)表1-7。（3）測(cè)量器具測(cè)量器具可分為四類，即標(biāo)準(zhǔn)量具、通用量具量?jī)x、極限量規(guī)和計(jì)量裝置，見(jiàn)圖1-30所示。（4）測(cè)量器具的基本計(jì)量參數(shù)

計(jì)量參數(shù)是表征計(jì)量器具的性能和功用的指標(biāo)，是選擇和使用計(jì)量器具的主要依據(jù)。分度值：計(jì)量器具刻尺或度盤(pán)上相鄰兩刻線所代表的量值之差。例如：千分尺的分度值是0.01mm。分度值是量?jī)x能指示出被測(cè)件量值的最小單位。對(duì)于數(shù)字顯示儀器的分度值稱為分辨率，它表示最末一位數(shù)字間隔所代表的量值之差?？潭乳g距：量?jī)x刻度尺或刻度盤(pán)上兩相鄰刻線的中心距離，通常取0.75～2.5mm。例如，游標(biāo)卡尺尺身的刻度間距為1mm。標(biāo)尺范圍：計(jì)量器具所指示或顯示的最低值到最高值的范圍。例如，游標(biāo)卡尺的標(biāo)尺范圍為200mm。測(cè)量范圍：在允許誤差極限內(nèi)，計(jì)量器具所能測(cè)量零件的最低值到最高值的范圍。例如，游標(biāo)卡尺的測(cè)量范圍為150mm。(5)測(cè)量誤差在測(cè)量過(guò)程中，由于受到測(cè)量器具和測(cè)量條件等因素的影響，不可避免地會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。測(cè)量誤差是指測(cè)得值與真實(shí)值之差。測(cè)量誤差按性質(zhì)可分為三類，見(jiàn)表1-8。2.常用千分尺（1）內(nèi)徑千分尺

主要用來(lái)測(cè)量?jī)?nèi)孔徑尺寸及槽寬，測(cè)量范圍5～30mm和25～50mm兩種。值得注意的是，其固定套筒上刻線的標(biāo)注方向與外徑千分尺相反。（2）深度千分尺

主要結(jié)構(gòu)與外徑千分尺相似，只是用基座代替了尺架和測(cè)砧。用于測(cè)量臺(tái)階、槽、不通孔的深度及兩平面間的距離。測(cè)量范圍0～25mm，,25～50mm，50～75mm，75～100mm四種。（3）公法線千分尺

主要用于測(cè)量齒輪的公法線長(zhǎng)度，兩個(gè)測(cè)量面做成了相互平行的圓盤(pán)。測(cè)量時(shí)將測(cè)量頭插到齒輪齒槽中進(jìn)行測(cè)量，測(cè)得齒輪公法線的實(shí)際長(zhǎng)度。（4）螺紋千分尺

主要用于測(cè)量螺紋的中徑尺寸，其結(jié)構(gòu)與外徑千分尺相似，只是將兩個(gè)測(cè)量面換成了V形測(cè)頭和錐形測(cè)頭。測(cè)量時(shí)錐形測(cè)頭與牙型溝槽吻合，V形測(cè)頭與牙型凸起吻合。（5）壁厚千分尺

主要用于測(cè)量帶孔零件的壁厚，前端做成了桿狀球頭測(cè)砧，以便伸入孔內(nèi)使測(cè)砧與孔的內(nèi)壁貼合。3.量塊量塊也叫塊規(guī)，用鉻錳鋼等特殊合金鋼或線膨脹系數(shù)小、性質(zhì)穩(wěn)定、耐磨以及不易變形的其它材料制成，它是保持度量統(tǒng)一的工具，在工廠中常作為長(zhǎng)度基準(zhǔn)。量塊通常做成矩形截面的長(zhǎng)方塊，有兩個(gè)測(cè)量面和四個(gè)非測(cè)量面。測(cè)量面極為光滑、平整，其表面粗糙度Ra值達(dá)0.012μm以上。兩測(cè)量平面之間的距離為工作尺寸（或稱標(biāo)稱尺寸），量塊的標(biāo)稱尺寸大于10毫米者，其橫截面尺寸為35×9毫米，標(biāo)稱尺寸在10毫米以下者，則為30×9毫米。（如圖1-31）。（1）用途量塊是長(zhǎng)度計(jì)量的量值傳遞系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)器，用于檢定低一等的量塊、千分尺、卡尺、比較儀和一些光學(xué)量?jī)x等，也常和比較儀一起利用相對(duì)法測(cè)量工件尺寸。量塊和量塊附件在一起可以組成不同尺寸用以檢驗(yàn)一些內(nèi)、外尺寸，例如孔徑、孔距等，配以劃線爪還可進(jìn)行鉗工劃線等工作。（2）級(jí)和等在中國(guó)和其他一些國(guó)家量塊精度劃分有“級(jí)”和“等”。級(jí)是按量塊的制造精度劃分的，可直接按其標(biāo)稱長(zhǎng)度使用。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB6093—85規(guī)定，精度從高到低分00，0，1，2，3和k級(jí)。“

“等”按量塊的檢定精度劃分的，它把量塊的實(shí)際尺寸用規(guī)定的精密量?jī)x測(cè)出后記錄在檢定表上，按此實(shí)際尺寸使用。標(biāo)準(zhǔn)JJG100—91將量塊由高到低劃分為1～6等。

量塊的“級(jí)”和“等”是從成批制造和單個(gè)檢定兩種不同的角度出發(fā)，對(duì)其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。按“級(jí)”使用時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸包含其制造誤差。按“等”使用時(shí)，必須以檢定后的實(shí)際尺寸作為工作尺寸，尺寸不包含制造誤差，但包含檢定時(shí)的測(cè)量誤差。就同一量塊而言，檢定時(shí)的測(cè)量誤差要比制造誤差小得多。所以，量塊按“等”使用時(shí)其精度比按“級(jí)”使用要高。（3）組合尺寸組合量塊成一定尺寸時(shí)，應(yīng)從所給尺寸的最后一位數(shù)字開(kāi)始考慮，每選一塊應(yīng)使尺寸的位數(shù)少一位，并使量塊盡可能最少，以減少積累誤差（一般不超過(guò)4-5塊）。例如：要組成87.545mm的尺寸，若采用83塊一套的量塊，其方法是：量塊組的尺寸87.545mm選用的第一塊量塊尺寸1.005mm剩下的尺寸86.54mm選用的第二塊量塊尺寸1.04mm剩下的尺寸85.5mm選用的第三塊量塊尺寸5.5mm剩下的即為第四塊尺寸80mm任務(wù)三用內(nèi)徑百分表檢測(cè)孔徑【知識(shí)目標(biāo)】1.掌握配合的基本計(jì)算方法。2.掌握三類配合在裝配圖中的標(biāo)注形式。3.熟悉基準(zhǔn)制、公差等級(jí)、配合性質(zhì)的選用原則。4.能根據(jù)圖樣上的標(biāo)注判斷配合性質(zhì)，計(jì)算極限盈隙?！炯寄苣繕?biāo)】1.能正確安裝和調(diào)試內(nèi)徑百分表。2.能熟練使用內(nèi)徑百分表檢測(cè)零件內(nèi)孔尺寸?！救蝿?wù)描述】圖1-32是學(xué)生數(shù)控實(shí)習(xí)要加工的螺紋連接軸的零件圖。圖1-33所示為學(xué)生加工的一個(gè)成品件。試確定φ30mm軸段加工的內(nèi)孔尺寸φ20mm是否合格。圖1-32零件圖圖1-33成品樣件【任務(wù)分析】通過(guò)分析零件圖可知，該零件φ20mm的孔是個(gè)深孔，尺寸精度要求也較高，用游標(biāo)卡尺只能測(cè)量孔端部的尺寸，測(cè)量精度已不能滿足這個(gè)任務(wù)的尺寸精度要求,可以選用精度更高的內(nèi)徑百分表進(jìn)行測(cè)量?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)現(xiàn)行的極限與配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要有5項(xiàng)，本任務(wù)主要根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1800.1--2020《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）極限與配合第1部分：公差、偏差和配合的基礎(chǔ)》編寫(xiě)。1.配合的術(shù)語(yǔ)

在機(jī)器裝配中,公稱尺寸相同且相互結(jié)合的孔和軸公差帶之間的關(guān)系稱為配合。配合是指一批孔和軸的裝配關(guān)系，因此用公差帶關(guān)系反映較確切。（1）間隙與過(guò)盈

孔的尺寸減去相配合軸的尺寸所得的代數(shù)差若為正值，則是間隙，用X表示；若此公差值為負(fù)值，則是過(guò)盈，用Y表示。注意：計(jì)算結(jié)果為代數(shù)差，數(shù)值前必須要有“＋”或“－”號(hào)。（2）配合種類配合種類有間隙配合、過(guò)盈配合和過(guò)渡配合，具體內(nèi)容見(jiàn)表1-11。

間隙配合過(guò)盈配合過(guò)渡配合公式Xmax＝ES－eiXmin＝EI－esYmax＝EI－esYmin＝ES－eiXmax＝ES－eiYmax＝EI－es孔、軸公差帶位置關(guān)系

孔的公差帶處于軸的公差帶之上

孔的公差帶處于軸的公差帶之下

孔、軸公差帶相互交疊特征值

最“松”（Xmax）

最“緊”(Xmin)最“松”(Ymin)最“緊”(Ymax)最“松”(Ymin)最“緊”(Ymax)表1-12各種配合的特征值（3）配合公差配合公差是允許間隙或過(guò)盈的變動(dòng)量，用Tf表示。間隙配合Tf＝︱Xmax－Xmin︳過(guò)盈配合Tf＝︱Ymin－Ymax︳過(guò)渡配合Tf＝︱Xmax－Ymax︳將最大、最小間隙和過(guò)盈分別用孔、軸的極限尺寸或極限偏差代入上式，則得三類配合的配合公差的共同式為：Tf＝Th＋Ts注意：配合公差是沒(méi)有符號(hào)的絕對(duì)值。2.配合（1）基準(zhǔn)制的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定基孔制和基軸制兩種基準(zhǔn)制，見(jiàn)表1-13。基孔制:基本偏差為一定值的孔的公差帶與不同基本偏差的軸的公差帶形成各種配合的一種制度，基軸制:基本偏差為一定值的軸的公差帶與不同基本偏差的孔的公差帶形成各種配合的一種制度。（2）優(yōu)先、常用配合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基孔制配合共59種，其中，優(yōu)先配合13種，見(jiàn)表1-14。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基軸制配合共47種，見(jiàn)表1-15。這些配合分別由孔、軸的常用公差帶和基準(zhǔn)孔、基準(zhǔn)軸的公差帶組成。（3）配合代號(hào)國(guó)標(biāo)規(guī)定：配合代號(hào)用孔、軸公差帶代號(hào)的組合表示，寫(xiě)成分?jǐn)?shù)形式，分子為孔的公差帶代號(hào)，分母為軸的公差帶代號(hào)。如φ50H8／f7或φ50

。3.內(nèi)徑百分表(1)內(nèi)徑百分表的結(jié)構(gòu)內(nèi)徑百分表是一種借助于百分表為讀數(shù)機(jī)構(gòu)、配備杠桿傳動(dòng)系統(tǒng)或楔形傳動(dòng)系統(tǒng)的桿部組合而成，其結(jié)構(gòu)如圖1-34所示。其一般由表、手柄、主體、定位裝置、活動(dòng)測(cè)頭、可換測(cè)頭、測(cè)力彈簧、傳動(dòng)桿、杠桿等幾部分組成。1－活動(dòng)測(cè)頭2－可換測(cè)頭3－表架頭4－表架套桿5－傳動(dòng)桿6－測(cè)力彈簧7－百分表8－杠桿9－定位裝置10－定位彈簧

圖1-34內(nèi)徑百分表結(jié)構(gòu)(2)內(nèi)徑百分表的測(cè)量范圍內(nèi)徑百分表活動(dòng)測(cè)頭的移動(dòng)量，小尺寸的只有0～1mm，大尺寸的可有0～3mm，它的測(cè)量范圍是由更換或調(diào)整可換測(cè)頭的長(zhǎng)度來(lái)達(dá)到的。因此，每個(gè)內(nèi)徑百分表都附有成套的可換測(cè)頭。國(guó)產(chǎn)內(nèi)徑百分表的讀數(shù)值為0.01mm，測(cè)量范圍有10～18mm；18～35mm；35～50mm；50～100mm；100～160mm；160～250mm；250～450mm。其主要用于以比較法測(cè)量孔徑或槽寬、孔或槽的幾何形狀誤差。(3)內(nèi)徑表分表的使用和保養(yǎng)測(cè)量前：檢查表盤(pán)及零部件是否完好，并調(diào)整零位。注意，內(nèi)徑百分表測(cè)量孔徑是一種相對(duì)的測(cè)量方法。測(cè)量前應(yīng)根據(jù)被測(cè)孔徑的尺寸大小，在千分尺或環(huán)規(guī)上調(diào)整好尺寸后才能進(jìn)行測(cè)量。所以在內(nèi)徑百分表上的數(shù)值是被測(cè)孔徑尺寸與調(diào)零尺寸之差。測(cè)量時(shí)：一手握住上端手柄，另一手握住下端活動(dòng)測(cè)頭，傾斜一個(gè)角度，把測(cè)頭放入被測(cè)孔內(nèi)，然后握住上端手柄，左右擺動(dòng)表架，找出表的最小讀數(shù)值，即為“拐點(diǎn)”值；該點(diǎn)的讀數(shù)值就是被測(cè)孔徑與調(diào)零孔徑之差。要注意測(cè)量桿的中心線應(yīng)于零件中心線平行，不得歪斜；不要使活動(dòng)測(cè)頭受到劇烈震動(dòng)，如圖1-35所示。圖1-35內(nèi)徑百分表的正確操作測(cè)量完畢：要摘下百分表,使表解除其所有負(fù)荷,讓測(cè)量桿處于自由狀態(tài)，把百分表和可換測(cè)頭取下擦凈，成套保存于盒內(nèi),避免丟失與混用。注意，遠(yuǎn)離液體,不使冷卻液、切削液、水或油與內(nèi)徑表接觸，禁止在零件有溶液的時(shí)候進(jìn)行測(cè)量。(4)內(nèi)徑百分表的刻線原理和讀數(shù)表面刻度盤(pán)上共有100個(gè)等分格，當(dāng)測(cè)量桿向上或向下移動(dòng)1mm時(shí)，通過(guò)齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)大指針轉(zhuǎn)一圈，同時(shí)小指針轉(zhuǎn)一格，小指針每轉(zhuǎn)一格讀數(shù)為1mm。當(dāng)大指針轉(zhuǎn)1格時(shí)，量桿移動(dòng)的距離為：L=1x1/100=0.01mm讀數(shù):

先讀小指針轉(zhuǎn)過(guò)的刻度線（即毫米整數(shù)），再讀大指針轉(zhuǎn)過(guò)的刻度線（即小數(shù)部分），并乘以0.01，然后兩者相加，即得到所測(cè)量的數(shù)值。注意：小表順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為增大，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為減??；大表順時(shí)針旋轉(zhuǎn)為減小，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為增大。

圖1-36百分表的讀數(shù)【任務(wù)實(shí)施】1.組裝內(nèi)徑百分表根據(jù)零件圖紙被測(cè)孔的公稱尺寸，選擇合適的可換測(cè)頭，如圖1-37所示；將可換測(cè)頭裝在量腳上并用螺母固定，使其尺寸比基本尺寸大0.5mm左右，可用游標(biāo)測(cè)量測(cè)頭間的大致距離；將百分表裝入量桿，并使百分表預(yù)壓0.2～0.5mm，即指針偏轉(zhuǎn)20～50小格，擰緊百分表的緊定螺母。圖1-37組裝內(nèi)徑百分表2.校對(duì)零位將外徑千分尺調(diào)節(jié)至被測(cè)孔的公稱尺寸，并鎖緊外徑千分尺。然后把內(nèi)徑量表測(cè)頭置于千分尺的兩測(cè)量面間，找到最小值，把百分表指針調(diào)到零位，如圖1-38所示。圖1-38校對(duì)零位3.檢測(cè)工件將調(diào)整好的內(nèi)徑百分表測(cè)頭插入被測(cè)孔內(nèi),使其測(cè)頭沿著孔壁的兩個(gè)垂直方向輕微擺動(dòng)，以便找到指針的拐點(diǎn)（及最小值），如圖1-39所示。沿孔的軸線方向測(cè)量幾個(gè)截面,每個(gè)截面要等分測(cè)量3～4個(gè)數(shù)值，并且找到每一點(diǎn)的最小讀數(shù)，記下所有讀數(shù)。圖1-39測(cè)量孔徑4.評(píng)定檢測(cè)結(jié)果根據(jù)測(cè)量結(jié)果填寫(xiě)檢測(cè)報(bào)告單，判斷孔的合格性?！局R(shí)拓展】1.極限與配合的選擇極限與配合的選用是機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的重要環(huán)節(jié)，對(duì)機(jī)器的使用性能、制造成本、生產(chǎn)效率及使用壽命有直接的影響。其主要內(nèi)容包括基準(zhǔn)制的選擇、公差等級(jí)的選擇和配合種類的選擇（1）優(yōu)先選用基孔制一般情況下優(yōu)先選用基孔制，從工藝角度看，加工孔比加工軸困難一些，從經(jīng)濟(jì)性來(lái)考慮可以減少刀具、量具的規(guī)格和數(shù)量，因此，采用基孔制經(jīng)濟(jì)性較好?；S制常用于有些零件由于結(jié)構(gòu)或工藝上的原因不易采用基孔制的場(chǎng)合。例如，采用基軸制。例如，活塞銷與連桿襯套、活塞銷孔之間的配合，如圖1-40所示。從使用要求看，活塞銷與連桿襯套應(yīng)為間隙配合，而活塞銷與活塞銷孔的配合應(yīng)為過(guò)渡配合。從工藝角度看，若采用基孔制配合，則活塞銷必須做成兩頭大中間小的階梯軸，這樣既不利于加工，又不利于裝配；若采用基軸制配合，則將活塞銷制成光軸即可，這樣既加工方便，又便于裝配，較經(jīng)濟(jì)。(a)裝配圖(b)基孔制配合

（c）基軸制配合圖1-40活塞銷配合基準(zhǔn)制的選擇（2）公差等級(jí)的選擇選擇公差等級(jí)的目的是解決零件的使用性能要求與制造成本之間的矛盾。1）選擇原則：在滿足使用要求的前提下，盡量選用較低的公差等級(jí)。2）選擇方法：公差等級(jí)的選擇通常采用類比法，即參考經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明是合理的典型產(chǎn)品的公差等級(jí)，結(jié)合待定零件的配合、工藝和結(jié)構(gòu)等特點(diǎn)，經(jīng)分析對(duì)比后確定公差等級(jí)。表1-17列出了公差等級(jí)的主要應(yīng)用。（3）配合的選擇配合的選擇是在確定了基準(zhǔn)制的基礎(chǔ)上，根據(jù)使用要求選擇配合類型，進(jìn)而確定非基準(zhǔn)件基本偏差代號(hào)的過(guò)程。1）選擇配合類型：應(yīng)根據(jù)零件的使用要求來(lái)確定是選擇間隙配合、過(guò)盈配合還是過(guò)度配合。表1-18列出了配合類型選擇的依據(jù)。2）確定基本偏差的方法：通常有三種方法：實(shí)驗(yàn)法、計(jì)算法、類比法。類比法是應(yīng)用最廣泛的方法，即參照經(jīng)過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證的配合實(shí)例，再結(jié)合所設(shè)計(jì)零件的使用要求和應(yīng)用條件來(lái)確定。表1-19列出了尺寸至500mm優(yōu)先配合的特征及應(yīng)用，供選用配合時(shí)參考。2.常用機(jī)械式量?jī)x常用機(jī)械式量?jī)x還有百分表、杠桿百分表和扭簧百分表，他們的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)見(jiàn)表1-20。(1)百分表精度較高的比較量具，只能測(cè)出相對(duì)數(shù)值，不能測(cè)出絕對(duì)值，主要用于檢測(cè)工件的形狀和位置誤差（如圓度、平面度、），也可用于校正零件的安裝位置以及測(cè)量零件的內(nèi)徑等。百分表的分度值為0.01mm，測(cè)量范圍有0～3mm、0～5mm、0～10mm。(2)杠桿百分表

杠桿百分表是把杠桿測(cè)頭的位移（杠桿的擺動(dòng)），通過(guò)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹羔樤诒肀P(pán)上的偏轉(zhuǎn)。

分度值為0.01mm，示值范圍一般為±0.4mm。(3)杠桿千分尺

一種精密量具，它的外形與外徑千分尺相似。由螺旋測(cè)微和杠桿齒輪機(jī)構(gòu)部分組成。

螺旋測(cè)微部分的分度值為0.01mm，杠桿齒輪機(jī)構(gòu)部分的分度值有0.001mm和0.002mm兩種，指示表的標(biāo)尺示值范圍僅為±0.02mm。任務(wù)四用光滑極限量規(guī)檢測(cè)孔和軸【知識(shí)目標(biāo)】1.了解光滑極限量規(guī)的特點(diǎn)、作用和種類。2.理解光滑極限量規(guī)的檢測(cè)原理。3.熟悉光滑極限量規(guī)的設(shè)計(jì)方法與加工要求?！炯寄苣繕?biāo)】掌握光滑極限量規(guī)的使用方法。【任務(wù)描述】圖1-41是工廠正在大批量生產(chǎn)的軸套的零件圖。要求方便、快捷地檢測(cè)軸套是否符合技術(shù)要求。圖1-41軸套零件圖【任務(wù)分析】光滑零件尺寸的檢測(cè)方法有兩種：一是測(cè)量，采用通用量具測(cè)出零件的實(shí)際尺寸，從而判斷零件的合格性；二是檢驗(yàn)，采用光滑極限量規(guī)確定被測(cè)零件是否在規(guī)定的尺寸范圍內(nèi)，從而判定零件是否合格。光滑極限量規(guī)由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、檢測(cè)效率高、省時(shí)可靠，并能保證互換性，所以在生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用，特別適用于大批量生產(chǎn)的場(chǎng)合。從圖1-41可知，零件的尺寸公差與幾何公差遵守相關(guān)原則，且大批量生產(chǎn)，適宜采用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)?！鞠嚓P(guān)知識(shí)】相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)本內(nèi)容主要依據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的光滑極限量規(guī)標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)，即GB／1957-2006《光滑極限量規(guī)

技術(shù)條件》和GB／T10920-2008《螺紋量規(guī)和光滑極限量規(guī)

型式與尺寸》。1.光滑極限量規(guī)

光滑極限量規(guī)是一種沒(méi)有刻度的專用計(jì)量器具。用它檢驗(yàn)零件時(shí)，不能測(cè)出零件上提取組成要素的局部尺寸的具體數(shù)字，只能確定零件的提取組成要素的局部尺寸是否在規(guī)定的兩個(gè)極限尺寸范圍內(nèi)。因此，光滑極限量規(guī)是成對(duì)使用的，一端是通規(guī)，通規(guī)按工件的最大實(shí)體尺寸制造，代號(hào)為T；另一端是止規(guī)，止規(guī)按工件的最小實(shí)體尺寸制造，代號(hào)為Z。檢驗(yàn)時(shí)，若通端能通過(guò)且止端不能通過(guò)，則該零件的實(shí)際尺寸在規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，可判定為合格品。量規(guī)按檢驗(yàn)對(duì)象的不同分為塞規(guī)和卡規(guī)，塞規(guī)用于檢驗(yàn)孔，卡規(guī)用于檢驗(yàn)軸。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定極限量規(guī)用于檢驗(yàn)公稱尺寸小于或等于500mm，公差等級(jí)為IT6～I(xiàn)T16的軸和孔。（a）卡規(guī)

（b）塞規(guī)圖1-42光滑極限量規(guī)2.量規(guī)的種類(1）工作量規(guī)：工人在零件制造過(guò)程中，用來(lái)檢驗(yàn)工件時(shí)使用的量規(guī)。在檢驗(yàn)時(shí)，操作者應(yīng)該使用新的或磨損較少的量規(guī)。(2）驗(yàn)收量規(guī)：檢驗(yàn)部門或用戶代表驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)使用的量規(guī)。檢驗(yàn)部門或用戶應(yīng)使用磨損較多但未超出磨損極限的量規(guī)。(3）校對(duì)量規(guī)：用來(lái)檢驗(yàn)在制造和使用過(guò)程中軸用工作量規(guī)的量規(guī)。工作量規(guī)在制造和使用過(guò)程中會(huì)變形、磨損，因此要定期對(duì)其進(jìn)行校對(duì)。軸用量規(guī)采用通用的量具或量?jī)x檢驗(yàn)較困難，需要制造專用的校對(duì)量規(guī)?？子昧恳?guī)采用通用的量具或量?jī)x檢驗(yàn)較方便，故未規(guī)定校對(duì)量規(guī)。量規(guī)的代號(hào)和使用規(guī)則見(jiàn)表1-21。3.工作量規(guī)的設(shè)計(jì)（1）工作量規(guī)的公差帶量規(guī)是專用檢驗(yàn)工具其制造精度比被檢零件的精度高，但在制造過(guò)程中不可避免地會(huì)產(chǎn)生誤差，因此對(duì)量規(guī)也要規(guī)定制造公差。在使用過(guò)程中，通規(guī)經(jīng)常通過(guò)零件，會(huì)逐漸磨損。為使通規(guī)具有一定的使用壽命，通規(guī)的公差帶應(yīng)從軸的上極限尺寸（或孔的下極限尺寸）向零件公差帶內(nèi)縮一段距離；止規(guī)不通過(guò)零件，故止規(guī)公差帶緊靠在軸的下極限尺寸（或孔的上極限尺寸）線上。工作量規(guī)公差帶如圖1-43所示。圖中，T為工作量規(guī)的尺寸公差，Z為通端位置要素值，T和Z的取值取決于零件的制造公差。工作量規(guī)公差T和通端位置要素值Z見(jiàn)表1-22。圖1-43量規(guī)公差帶圖名稱圖例用途

軸用量規(guī)(環(huán)規(guī)和卡規(guī))

環(huán)規(guī)，一般用于檢測(cè)直徑小于100mm的軸?？ㄒ?guī)，一般用于檢測(cè)直徑大于或等于100mm的軸。

孔用量規(guī)

雙頭套式圓柱塞規(guī)，一般用于檢測(cè)直徑50～80mm的孔。針式塞規(guī)，一般用于檢測(cè)直徑小于6mm的孔。表1-23工作量規(guī)結(jié)構(gòu)(3)工作量規(guī)的技術(shù)要求1）材料：量規(guī)測(cè)量面的材料要求穩(wěn)定、耐磨損、線脹系數(shù)小。因此，孔用塞規(guī)常用材料為T10A鋼、T12A鋼，軸用卡規(guī)常用材料為15鋼或20鋼滲碳及硬質(zhì)合金等。經(jīng)熱處理后，塞規(guī)測(cè)量面的硬度為60～63HRC，卡規(guī)測(cè)量面的硬度大于58HRC。2）幾何公差：工作量規(guī)的幾何公差小于或等于尺寸公差的1／2。3）表面結(jié)構(gòu)要求：工作量規(guī)的表面結(jié)構(gòu)要求見(jiàn)表1-24。4）其他要求：工作量規(guī)的測(cè)量表面不應(yīng)有銹跡、毛刺、黑斑、劃痕等影響外觀和使用質(zhì)量的缺陷。4.量規(guī)的使用和保養(yǎng)(1）測(cè)量前：核對(duì)量規(guī)的標(biāo)記與零件圖樣是否一致，以免錯(cuò)用；檢查量規(guī)表面是否有缺陷，避免劃傷零件，影響檢驗(yàn)結(jié)果。(2）測(cè)量時(shí)：量規(guī)是一種較精密的量具，所以在測(cè)量時(shí)需輕拿輕放，不能硬塞、硬卡，以免量規(guī)和零件變形。檢驗(yàn)時(shí)，由于零件有形變，因此只要在零件的不同部位多次測(cè)量，才能作出正確判定。(3)測(cè)量完畢：要將量規(guī)檫干凈，涂防銹油，平穩(wěn)地放在工件箱內(nèi)?！救蝿?wù)實(shí)施】1.檢測(cè)零件（1）應(yīng)根據(jù)零件尺寸公差選用或加工量規(guī)（見(jiàn)圖1-44），并檢查量規(guī)表面是否有毛刺、劃痕、銹跡等。圖1-44孔用塞規(guī)（2）用塞規(guī)檢測(cè)孔當(dāng)用塞規(guī)的通端檢測(cè)零件時(shí)，應(yīng)將零件（孔）水平放置，手持塞規(guī)的手柄部位，一般不施加任何外力，讓塞規(guī)在自身重力的作用下輕輕滑進(jìn)孔里并通過(guò)孔的全長(zhǎng)；或?qū)⒘慵祝┐怪狈胖?，用手稍微施加一點(diǎn)外力將塞規(guī)送進(jìn)孔里。當(dāng)塞規(guī)的止端檢測(cè)零件時(shí)，手持止規(guī)，在不施加很大力時(shí)，止規(guī)應(yīng)不能進(jìn)入孔內(nèi)。如果有可能，那么孔的兩端都應(yīng)檢測(cè)。（3）用卡規(guī)檢測(cè)軸當(dāng)用卡規(guī)檢測(cè)水平放置的零件時(shí)，憑借卡規(guī)自身的重量，通端應(yīng)能通過(guò)軸，止端應(yīng)通不過(guò)。在檢測(cè)時(shí)，應(yīng)沿圓周在至少四個(gè)方向和位置上進(jìn)行檢測(cè)。2.評(píng)定檢測(cè)結(jié)果當(dāng)用量規(guī)檢測(cè)零件時(shí)，如果通規(guī)能通過(guò)，止規(guī)不能通過(guò)，那么該零件為合格品。通規(guī)通過(guò)是指通規(guī)在任何方向都能進(jìn)入并通過(guò)零件；止規(guī)不能通過(guò)是指止規(guī)既不能進(jìn)入又不能通過(guò)零件，若止規(guī)有部分進(jìn)入零件（或被進(jìn)入），則應(yīng)判為不合格。將檢測(cè)結(jié)果填寫(xiě)檢測(cè)報(bào)告單（表1-25）中，并與圖樣要求進(jìn)行比較。【知識(shí)鏈接】1.螺紋量規(guī)

螺紋量規(guī)是用于綜合檢測(cè)內(nèi)、外螺紋的量具。螺紋量規(guī)分為檢驗(yàn)外螺紋用的螺紋環(huán)規(guī)（見(jiàn)圖1-45a），檢驗(yàn)內(nèi)螺紋用的螺紋塞規(guī)。

螺紋環(huán)規(guī)是綜合檢測(cè)外螺紋的量規(guī)，包括通規(guī)和止規(guī)，標(biāo)有“GO”或“T”字母的為通規(guī)，標(biāo)有“NOGO”或“Z”字母的為止規(guī)（見(jiàn)圖1-4-6b）。

螺紋塞規(guī)是綜合檢測(cè)內(nèi)螺紋的量規(guī)，通規(guī)具有完整的牙型，止規(guī)的牙扣只做幾個(gè)牙(見(jiàn)圖1-45b）。通端螺紋量規(guī)能旋合通過(guò)被檢螺紋，止端螺紋量規(guī)不能旋合通過(guò)被檢螺紋，則被檢螺紋合格，反之為不合格。a)b）圖1-45螺紋量規(guī)2.圓錐量規(guī)

圓錐量規(guī)是具有標(biāo)準(zhǔn)光滑錐面，能反映被檢驗(yàn)內(nèi)(外)錐體邊界條件的錐度定性測(cè)量器具，屬于角度測(cè)量器具。常用的圓錐量規(guī)有公制圓錐量規(guī)和莫氏圓錐量規(guī)（GB／T11853--2003）兩種，如圖1-46所示。

圖1-46圓錐量規(guī)【工程實(shí)例】一、計(jì)算查表法尺寸精度設(shè)計(jì)實(shí)例分析計(jì)算查表法設(shè)計(jì)尺寸精度的步驟為：首先根據(jù)極限間隙或極限過(guò)盈確定配合公差，將配合公差合理分配給孔和軸的標(biāo)準(zhǔn)公差，從而可以確定孔和軸的公差等級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)公差數(shù)值；然后根據(jù)極限間隙或極限過(guò)盈的范圍，求解與基準(zhǔn)孔或基準(zhǔn)軸配合的軸或孔的基本偏差范圍，查詢孔、軸的基本偏差數(shù)值表，從而確定其基本偏差代號(hào)和孔、軸的配合代號(hào)；最后計(jì)算設(shè)計(jì)的孔、軸配合形成的極限間隙或極限過(guò)盈是否滿足技術(shù)指標(biāo)的要求，從而確定尺寸精度設(shè)計(jì)的合理性。例1-1已知某滑動(dòng)軸承機(jī)構(gòu)由軸承和軸所組成，配合的公稱尺寸為Φ80mm，使用要求規(guī)定，其最大間隙允許值[Xmax]=+110μm，最小間隙允許值[Xmin]=+30μm。試確定采用基孔制時(shí)的軸承和軸的公差帶和配合代號(hào)。解1)確定孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。由給定條件，可以得到配合公差的允許值為[Tf]=|[Xmax]-[Xmin]|=80μm且[Tf]≥[Th]+[Ts]。查表1-3得孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)分別為Th=IT8=46μm，Ts=IT7=30μm因?yàn)椴捎没字?，所以孔的基本偏差為下極限偏差，且EI=0μm，代號(hào)為H，孔的上限偏差ES=+46μm，則孔的公差帶代號(hào)為H8。

2)確定軸的極限偏差代號(hào)由于采用基孔制，該配合為間隙配合，根據(jù)間隙配合的尺寸公差帶圖中孔、軸公差帶的位置關(guān)系，可以確定軸的基本偏差為上極限偏差es。軸的基本偏差與以下三式有關(guān)，即Xmax=ES-ei≤[Xmax]=+110μmXmin=EI-es≥[Xmin]=+30μmTs=es-ei=IT7=30μm式中[Xmax]——允許的最大間隙[Xmin]——允許的最小間隙聯(lián)立上述三式求解，得ES+Ts-[Xmax]≤es≤EI-[Xmin]即-34μm≤es≤-30μm查附錄A，取軸的基本偏差代號(hào)為f，則其公差帶代號(hào)為f7。軸的基本偏差為上極限偏差，即es=-30μm軸的下極限偏差為ei=es-Ts=-60μm3)驗(yàn)算。Xmax=ES-ei=(+46)μm-(-60)μm=+106μm<[Xmax]=+110μmXmin=EI-es=0μm-(-30)μm=+30μm=[Xmin]=+30μm符合技術(shù)要求，最后結(jié)果為Φ80H8/f7。尺寸公差帶圖如下圖所示。例1-2有一對(duì)公稱尺寸為Φ90mm的孔、軸形成過(guò)盈配合，因結(jié)構(gòu)需要采用基軸制，要求配合的最大過(guò)盈允許值[Ymax]=-75μm,最小過(guò)盈允許值[Ymin]=-15μm。試確定孔、軸的公差帶和配合代號(hào)。解1)確定孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。由給定條件，可以得到配合公差的允許值為[Tf]=|[Ymin]-[Ymax]|=60μm且[Tf]≥[Th]+[Ts]。查表1-3，得孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)分別為Th=IT7=35μm,Ts=IT6=22μm因?yàn)椴捎没S制，所以軸的基本偏差為上極限偏差，且es=0μm，代號(hào)為h，軸的下極限偏差ei=es-Ts=-22μm,軸的公差帶代號(hào)為h7。2)確定孔的基本偏差代號(hào)。由于采用基軸制，該配合為過(guò)盈配合，根據(jù)過(guò)盈配合的尺寸公差帶圖中孔、軸公差帶的位置關(guān)系，可以確定孔的基本偏差為上極限偏差ES?？椎幕酒钆c以下三式有關(guān)，即Ymin=ES-ei≤[Ymin]=-15μmYmax=EI-es≥[Ymax]=-75μmTh=ES-EI=IT7=35μm式中[Ymin]——允許的最小過(guò)盈；[Ymax]——允許的最大過(guò)盈。聯(lián)立上述三式求解，得es+Th+[Ymax]≤ES≤ei+[Ymin]即-40μm≤ES≤-37μm由于孔的公差等級(jí)≤T7屬于特殊情況，需要修正，查附錄B得Δ=13μm，即Δ=IT7-IT6=13μm。則公差等級(jí)大于IT7的孔的基本偏差范圍為-53μm≤ES＞IT7≤-50μm查附錄B，取孔的基本偏差代號(hào)為R，則其公差帶代號(hào)為R7?？椎幕酒顬樯蠘O限偏差，即ES=-51μm+13μm=-38μm孔的下極限偏差為EI=ES-Th=-73μm3)驗(yàn)算。Ymin=ES-ei=(-38)μm-(-22)μm=-16μm<[Ymin]=-15μmYmax=EI-es=(-73)μm-0μm=-73μm>[Ymax]=-75μm符合技術(shù)要求，最后結(jié)果為Φ90R7/h6。4)尺寸公差帶圖如下圖所示。例1-3已知某減速器機(jī)構(gòu)中的一對(duì)孔、軸配合采用過(guò)渡配合，公稱尺寸為Φ50mm，要求配合的最大間隙允許值[Xmax]=+32μm，最大過(guò)盈允許值[Ymax]=-14μm，因結(jié)構(gòu)原因需采用基孔制，試確定孔、軸的公差帶和配合代號(hào)。解1)確定孔、軸的標(biāo)準(zhǔn)公差等級(jí)。由給定條件，可以得到配合公差的允許值為[Tf]=∣[Xmax]-[Ymax]∣=46μm且需滿足[Tf]≥[Th]+[Ts]。查表1-3可知，孔的公差等級(jí)選為IT7=25μm，軸的公差等級(jí)選為IT6=16μm。因?yàn)榛字苹酒畲?hào)為H，所以EI=0μm，且ES=EI+IT7=+25μm，所以孔的公差代號(hào)為H7。2)確定軸的基本偏差代號(hào)。由于采用基孔制，該配合為過(guò)渡配合，根據(jù)過(guò)渡配合的尺寸公差帶圖中孔、軸公差帶的位置關(guān)系，所以軸的基本偏差為下極限偏差ei。軸的基本偏差與以下三式有關(guān)，即Xmax=ES-ei≤[Xmax]=32μmYmax=EI-es≥[Ymax]=-14μmTs=es-ei=IT6=16μm解得-7μm≤ei≤-2μm查附錄A，選取軸的下極限偏差ei=-5μm，基本偏差代號(hào)為j。則軸的上極限偏差為es=ei+IT6=+11μm因此配合代號(hào)為中Φ50H7/j6。3)驗(yàn)算。Xmax=ES-ei=(+25)μm-(-5)μm=+30μm<[Xmax]=+32μmYmax=EI-es=0μm-(+11)μm=-11μm>[Ymax]=-14μm符合技術(shù)要求，最后結(jié)果為Φ50H7/j6。4)尺寸公差帶圖如下圖所示。二、類比法尺寸精度設(shè)計(jì)實(shí)例為了便于在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中合理地確定配合，下面舉例說(shuō)明某些配合在實(shí)際工程中的典型應(yīng)用，作為基于類比法設(shè)計(jì)尺寸精度的參考資料。1.間隙配合的選用

基準(zhǔn)孔(或基準(zhǔn)軸)與相應(yīng)公差等級(jí)的軸a～h(或孔A～H)形成間隙配合,共11種,其中H/a(或A/h)組成的間隙最大,H/h組成的配合間隙最小。（1)H/a(或A/h)、H/b(或B/h)、H/c(或C/h)配合,這三種配合的間隙很大,不常使用。一般用在工作條件較差，要求靈活動(dòng)作的機(jī)械上，或用于受力變形大，軸在高溫下工作需保證有較大間隙的場(chǎng)合。（2)H/d(或D/h)、H/e(或E/h)配合，這兩種配合的間隙較大，用于要求不高易于轉(zhuǎn)動(dòng)的支承。其中H/d(或D/h)適用于較松的傳動(dòng)配合，如密封蓋、滑輪和空轉(zhuǎn)帶輪等與軸的配合。也適用于大直徑滑動(dòng)軸承的配合，如球磨機(jī)、軋鋼機(jī)等重型機(jī)械的滑動(dòng)軸承，適用于IT7～I(xiàn)T11級(jí)。（3)H/f(或F/h)配合,這種配合的間隙適中,多用于IT7～I(xiàn)T9級(jí)的一般傳動(dòng)配合，如齒輪箱、小電動(dòng)機(jī)、泵的轉(zhuǎn)軸以及滑動(dòng)支承的配合。（4)H/g(或G/h)配合，這種配合的間隙很小，除了很輕負(fù)荷的精密機(jī)構(gòu)外，一般不用作轉(zhuǎn)動(dòng)配合，多用于IT5～I(xiàn)T7級(jí)，適用于作往復(fù)擺動(dòng)和滑動(dòng)的精密配合。（5)H/h配合，這種配合的間隙最小，用于IT4～I(xiàn)T11級(jí)，適用于無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)而有定心和導(dǎo)向要求的定位配合，若無(wú)溫度、變形影響，也用于滑動(dòng)配合,推薦配合有H6/h5、H7/h6、H8/h7、H9/h9、H11/h11。2.過(guò)渡配合的選用

基準(zhǔn)孔H與相應(yīng)公差等級(jí)軸的基本偏差代號(hào)j～n形成過(guò)渡配合(n與高精度的孔形成過(guò)盈配合)。（1)H/j、H/js配合，這兩種過(guò)渡配合獲得間隙的機(jī)會(huì)較多，多用于IT4～I(xiàn)T7級(jí)，適用于要求間隙比h小并允許略有過(guò)盈的定位配合，如聯(lián)軸器、齒圈與鋼制輪轂以及滾動(dòng)軸承與箱體的配合等。（2)H/k配合，這種配合獲得的平均間隙接近于零，定心較好，裝配后零件受到的接觸應(yīng)力較小，能夠拆卸，適用于IT4～I(xiàn)T7級(jí)。（3)H/m、H/n配合，這兩種配合獲得過(guò)盈的機(jī)會(huì)多，定心好，裝配較緊，適用于IT4～I(xiàn)T7級(jí)。3.過(guò)盈配合的選用

基準(zhǔn)孔H與相應(yīng)的公差等級(jí)軸的基本偏差代號(hào)p～zc形成過(guò)盈配合(p、r與較低精度的H孔形成過(guò)渡配合)。（1)H/p、H/r配合，這兩種配合在高公差等級(jí)時(shí)為過(guò)盈配合，可用錘打或壓力機(jī)裝配，只宜在大修時(shí)拆卸。主要用于定心精度很高、零件有足夠的剛度、受沖擊負(fù)載的定位配合，多用于IT6～I(xiàn)T8級(jí)。（2)H/s、H/t配合，這兩種配合屬于中等過(guò)盈配合，多采用IT6、IT7級(jí)。多用于鋼鐵件的永久或半永久結(jié)合。不用輔助件，依靠過(guò)盈產(chǎn)生的結(jié)合力，可以直接傳遞中等負(fù)荷。一般用壓力法裝配，也有用冷軸或熱套法裝配的。（3)H/u、H/v、H/x、H/y、H/z配合,這幾種屬于大過(guò)盈配合，過(guò)盈量依次增大，過(guò)盈量與直徑之比在0.001以上。它們適用于傳遞大的轉(zhuǎn)矩或承受大的沖擊載荷，完全依靠過(guò)盈產(chǎn)生的結(jié)合力保證牢固的連接，通常采用熱套或冷軸法裝配。由于過(guò)盈量大，要求零件材質(zhì)好，強(qiáng)度高，否則會(huì)將零件擠裂，因此采用時(shí)要慎重，一般要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)才能投入生產(chǎn)。裝配前往往還要進(jìn)行挑選，使一批配件的過(guò)盈量趨于一致，比較適中?？傊?，配合的選擇應(yīng)先根據(jù)使用要求確定配合的類別(間隙配合、過(guò)盈配合或過(guò)渡配合)，然后按工作條件選出具體的配合公差代號(hào)。例2-1例圖2-15所示為某錐齒輪減速器。已知其所傳遞的功率為100kW，輸入軸的轉(zhuǎn)速為750r/min，稍有沖擊，在中小型企業(yè)小批量生產(chǎn)。試選擇以下幾處配合的公差等級(jí)和配合代號(hào)：1)聯(lián)軸器1和輸入軸軸頸2；2)帶輪8和輸出端軸頸；3)小錐齒輪10內(nèi)孔和軸頸；4)套杯4外徑和箱體6座孔。公差配合與技術(shù)測(cè)量項(xiàng)目二零件幾何誤差的檢測(cè)項(xiàng)目二零件幾何誤差的檢測(cè)【項(xiàng)目描述】本學(xué)習(xí)項(xiàng)目主要通過(guò)零件的幾何誤差檢測(cè)任務(wù)，講述幾何公差、公差帶等基本知識(shí)和幾何誤差的檢測(cè)方法、數(shù)據(jù)處理，掌握一般零件常用幾何誤差的檢測(cè)原理和檢測(cè)技能。

在機(jī)械制造中，由于機(jī)床精度、零件的裝夾精度和加工過(guò)程中的變形等多種因素的影響，加工后的零件不僅會(huì)產(chǎn)生尺寸誤差，還會(huì)產(chǎn)生幾何誤差，即零件表面、中心軸線等的實(shí)際形狀和位置偏離設(shè)計(jì)所要求的理想形狀和位置，從而產(chǎn)生誤差。零件的幾何誤差同樣會(huì)影響零件的使用性能和互換性，如機(jī)床導(dǎo)軌面不平直會(huì)直接影響機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度。因此，零件圖上除了規(guī)定尺寸公差來(lái)限制尺寸誤差外，還規(guī)定了幾何公差來(lái)限制幾何誤差，以滿足零件的功能要求。

幾何公差分為形狀公差、方向公差、位置公差和跳動(dòng)公差。任務(wù)一零件直線度誤差的檢測(cè)【知識(shí)目標(biāo)】1.理解幾何公差相關(guān)的各種要素的定義及特點(diǎn)2.熟悉形狀公差項(xiàng)目的名稱及符號(hào)3.熟悉幾何公差代號(hào)和基準(zhǔn)符號(hào)的組成，掌握幾何公差的標(biāo)注方法4.理解直線度公差的含義5.了解自準(zhǔn)直儀的工作原理【技能目標(biāo)】1.掌握自準(zhǔn)直儀測(cè)量直線度誤差的方法2.熟悉直線度誤差的評(píng)定方法【素養(yǎng)目標(biāo)】

結(jié)合幾何誤差的檢測(cè)過(guò)程，使學(xué)生增長(zhǎng)知識(shí)見(jiàn)識(shí)，體會(huì)科學(xué)精神，認(rèn)識(shí)事物發(fā)展一般規(guī)律；學(xué)習(xí)辯證思維方法，樹(shù)立正確的人生觀、價(jià)值觀；逐步建立分析解決工程問(wèn)題的全局觀、講求實(shí)效的工程觀，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、精益求精的工匠精神。

圖2-1軸零件圖

圖2-2軸實(shí)物圖【任務(wù)描述】圖2-1中的符號(hào)表示直線度公差，是形狀公差的一種，用來(lái)限制被測(cè)實(shí)際直線對(duì)理想直線的變動(dòng)量。圖2-2是軸的實(shí)物圖。軸在加工后，必須通過(guò)檢測(cè)，根據(jù)測(cè)得的直線度誤差是否在其公差范圍內(nèi)，來(lái)判斷其是否達(dá)到技術(shù)要求。【任務(wù)分析】

軸的使用要求是必須滿足的。在軸與孔配合時(shí)，如果軸的素線存在較大的彎曲，那么就不可能滿足配合要求，甚至無(wú)法裝配。為確保產(chǎn)品的互換性要求，需要對(duì)軸進(jìn)行檢測(cè)。

圖2-1中，符號(hào)“－”表示直線度公差，“0.01mm”表示公差帶的大小。要求能根據(jù)零件不同的直線度要求和公差帶大小采用不同的檢測(cè)方法，并確定檢測(cè)方案。【相關(guān)知識(shí)】相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)現(xiàn)行幾何公差標(biāo)準(zhǔn)為GB∕T1182—2008《產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）幾何公差形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差標(biāo)注》。它規(guī)定了工件幾何公差（形狀、方向、位置和跳動(dòng)公差）標(biāo)注的基本要求和方法。該標(biāo)準(zhǔn)等同于ISO1101:2004。1.零件的幾何要素零件不論其結(jié)構(gòu)特征如何，都是由一些簡(jiǎn)單的點(diǎn)、線、面組成的，這些點(diǎn)、線、面統(tǒng)稱為幾何要素，簡(jiǎn)稱為要素。零件的幾何要素可以按照以下幾種方式分類：（1）按幾何特征分類1）組成要素：構(gòu)成零件外形的點(diǎn)、線、面各要素，如圖2-3所示的球面、素線、端平面、圓錐面和圓柱面等。2）導(dǎo)出要素：輪廓要素對(duì)稱中心所表示的點(diǎn)、線、面各要素如圖2-3所示的球心、軸線等。圖2-3零件的幾何要素（2）按存在的狀態(tài)分類1）理想要素：具有幾何學(xué)意義上的要素。零件圖上表示的要素均為理想要素。2）實(shí)際要素：零件上實(shí)際存在的要素，有誤差。通常以測(cè)得要素代替實(shí)際要素。如圖2-4所示。圖2-4理想要素與實(shí)際要素（3）按檢測(cè)關(guān)系分類1）被測(cè)要素：圖樣上給出了形狀或位置公差要求需要研究和測(cè)量的要素。2）基準(zhǔn)要素：圖樣上規(guī)定用來(lái)確定被測(cè)要素的方向或位置的要素，如圖2-5所示。圖2-5被測(cè)要素與基準(zhǔn)要素（4）按功能要求分類1）單一要素：對(duì)要素本身提出形狀公差要求的被測(cè)要素。2）關(guān)聯(lián)要素：相對(duì)基準(zhǔn)要素有方向或（和）位置功能要求而給出位置公差要求的被測(cè)要素，如圖2-6所示。圖2-6單一要素與關(guān)聯(lián)要素2.形狀誤差與形狀公差（1）形狀誤差形狀誤差是被測(cè)實(shí)際要素在形狀上對(duì)其理想要素的變動(dòng)量，如圖2-7所示。（2）形狀公差形狀公差是被測(cè)實(shí)際要素在形狀上相對(duì)于理想要素所允許的變動(dòng)全量，如圖2-8所示。圖2-7形狀誤差

2-8形狀公差5.指引線的規(guī)定指引線由細(xì)實(shí)線和箭頭組成，用來(lái)連接公差框格與被測(cè)要素。指引線一般從框格兩端中間引出，與框格端線垂直。指引線可以彎折，但不應(yīng)多于兩次。當(dāng)公差涉及組成要素如表面時(shí)，將箭頭置于要素的輪廓線或輪廓線的延長(zhǎng)線上，并與尺寸線明顯分開(kāi)，如圖2-9所示。當(dāng)公差涉及中心要素如軸線、中間平面或尺寸要素確定的點(diǎn)時(shí)，則帶箭頭的指引線應(yīng)與尺寸線的延長(zhǎng)線重合，如圖2-10所示。6.直線度公差直線度是限制被測(cè)實(shí)際直線對(duì)理想直線變動(dòng)量的一項(xiàng)指標(biāo)，用來(lái)保證零件上相關(guān)直線的形狀精度。7.形狀誤差的評(píng)定準(zhǔn)則形狀誤差是被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其理想要素的變動(dòng)量。評(píng)定時(shí)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一規(guī)定，理想要素的確定應(yīng)符合最小條件，即被測(cè)實(shí)際要素對(duì)于理想要素的最大變動(dòng)量為最小。具體來(lái)說(shuō)：(1）對(duì)于組成要素（線、面輪廓度除外），其符合最小條件的理想要素應(yīng)處于實(shí)體之外且與被測(cè)要素相接觸，并使被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其理想要素的最大變動(dòng)量為最小，如圖2-11所示。(2）對(duì)于導(dǎo)出要素（軸線、中心線、中間平面等），其符合最小條件的理想要素應(yīng)位于被測(cè)實(shí)際要素之中，并使被測(cè)實(shí)際要素對(duì)其理想要素的最大變動(dòng)量為最小，如圖2-12所示。

評(píng)定誤差大小時(shí)，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，采用最小包容區(qū)域法（簡(jiǎn)稱最小區(qū)域法）。最小區(qū)域法是評(píng)定幾何誤差最權(quán)威的方法。最小區(qū)域（形狀同公差項(xiàng)目的形狀，并將被測(cè)實(shí)際要素包容且最?。┑膶挾然蛑睆郊礊楸粶y(cè)要素的幾何誤差值。

此時(shí)，對(duì)被測(cè)實(shí)際要素評(píng)定的誤差相比其他方法為最小，便于業(yè)內(nèi)統(tǒng)一；同時(shí)，在保證幾何精度方面，最小區(qū)域法的要求也最為嚴(yán)格。【任務(wù)實(shí)施】1.打表法檢測(cè)直線度誤差（見(jiàn)圖2-13）1）將被測(cè)零件裝夾在偏擺儀的兩頂尖之間。2）在支架上裝上兩個(gè)測(cè)量頭相對(duì)的百分表（或杠桿百分表），使兩個(gè)百分表的兩個(gè)測(cè)量頭在鉛垂軸截面內(nèi)。3）沿鉛垂軸截面的兩條素線測(cè)量，記錄兩百分表（或杠桿百分表）在各自測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)。4）計(jì)算各測(cè)點(diǎn)讀數(shù)差的1∕2，取其中最大的誤差值作為該截面軸線的直線度誤差。5）在若干條素線上測(cè)量若干截面，取其中的最大誤差作為該被測(cè)零件軸線的直線度誤差。2.評(píng)定檢測(cè)結(jié)果完成檢測(cè)，將檢測(cè)結(jié)果填寫(xiě)在檢測(cè)報(bào)告單（見(jiàn)表2-4）中，并作出合格性判定。注意事項(xiàng)：在檢測(cè)中常常發(fā)生指示表選擇不當(dāng)?shù)那闆r，導(dǎo)致影響測(cè)量精度不準(zhǔn)，造成浪費(fèi)。在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，應(yīng)按照零件的形狀和精度要求，選用合適的百分表檢測(cè)；若被測(cè)零件的幾何公差值小于0.01mm，則用千分表檢測(cè)。1.刀口形直尺

刀口形直尺主要用于光隙法或涂色法檢測(cè)精密平面的直線度和平面度，如圖2-14所示。

光隙顏色與間隙的關(guān)系為：當(dāng)不透光時(shí)，間隙小于0.5μm；當(dāng)為藍(lán)色時(shí)，間隙約為0.8μm；當(dāng)為紅藍(lán)色時(shí)，間隙約為1.25～1.75μm；當(dāng)為白色（日光色）時(shí)，間隙約為2.5μm。圖2-14刀口形直尺2.用刀口形直尺檢測(cè)直線適用范圍：磨削或研磨加工的小平面及短圓柱件。測(cè)量過(guò)程：先將刀口形直尺與實(shí)際被測(cè)直線接觸，再調(diào)整刀口形直尺使最大光隙為最小，最后根據(jù)光隙的大小確定直線度誤差，如圖2-15所示。圖2-15用刀口形直尺檢測(cè)直線度3.自準(zhǔn)直儀（1）自準(zhǔn)直儀的結(jié)構(gòu)自準(zhǔn)直儀是應(yīng)用光學(xué)自準(zhǔn)直成像測(cè)微原理，高精度測(cè)角儀器。常用于測(cè)量導(dǎo)軌的直線度、平板的平面度(這時(shí)稱為平面度測(cè)量?jī)x)等，也可借助轉(zhuǎn)向棱鏡附件測(cè)量垂直度等。自準(zhǔn)直儀一般由物鏡、指示分劃板、立方直角棱鏡和刻度分劃板組成，如圖2-16所示。圖2-16自準(zhǔn)直儀（2）使用自準(zhǔn)直儀的注意事項(xiàng)1）儀器及被測(cè)量零件應(yīng)放在較穩(wěn)定的工作臺(tái)上。工作環(huán)境應(yīng)力求溫度恒定，被測(cè)件與儀器終中間不得有抖動(dòng)的氣流，如通風(fēng)口、暖氣片、電烙鐵、臺(tái)燈、人體溫度等，應(yīng)盡量避免其影響。2）觀察表面鍍反射膜的反射鏡自準(zhǔn)像應(yīng)選擇小功率燈泡，觀察表面未鍍反射膜的光學(xué)零件（如平行平板、棱鏡等）的自準(zhǔn)像則應(yīng)選擇功率大的燈泡，該儀器可使用6V5W以下的小燈泡。3）在可能的情況下每一個(gè)自準(zhǔn)像多次瞄準(zhǔn)所讀取的讀數(shù)取平均值計(jì)算可降低瞄準(zhǔn)誤差，提高儀器精度。一般取3～5次。（3）自準(zhǔn)直儀的維護(hù)和保養(yǎng)1）該儀器系精密光學(xué)儀器，應(yīng)該由專人保管。使用者應(yīng)了解儀器的原理、情能及使用方法。使用存放應(yīng)十分小心，防止碰撞及振動(dòng)，保持工作環(huán)境的清潔及溫度穩(wěn)定。2）儀器出廠時(shí)各部分均保證了良好的性能，除可調(diào)部分一般不能隨意拆開(kāi)調(diào)整。如發(fā)生故障應(yīng)由有經(jīng)驗(yàn)的人檢修或送回制造廠家檢修。3)鏡頭及目鏡外露玻璃部分切忌手摸，應(yīng)盡量少擦。如有灰塵可用軟毛刷輕輕掃掉。如有印跡可用脫脂棉或鏡頭紙蘸少量的酒清乙醚的混合物或內(nèi)酮等進(jìn)行擦拭。4)鏡管及其它外露表面可用溶劑汽油清擦干凈。儀器使用之后應(yīng)蓋上護(hù)蓋，若長(zhǎng)時(shí)間不用應(yīng)裝入箱內(nèi)并放平于干燥、溫度適當(dāng)之處進(jìn)行保管。（4）使用自準(zhǔn)直儀檢測(cè)直線度誤差的操作步驟（見(jiàn)圖2-17）：1）將儀器主體放置在被測(cè)件的一端或被測(cè)件以外穩(wěn)固的基礎(chǔ)上，反射鏡座放在被測(cè)件上，并且要與儀器主體在同一水平面內(nèi)；2）接通電源后，將反射鏡座靠近自準(zhǔn)直儀的主體，使反射鏡正對(duì)物鏡，使十字線像出現(xiàn)在目鏡視場(chǎng)的正中或附近；3）仔細(xì)地沿測(cè)量方向移動(dòng)反射鏡座，在各預(yù)定測(cè)量位置上讀數(shù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。（4）用自準(zhǔn)直儀檢測(cè)直線度誤差的數(shù)值處理：圖2-17自準(zhǔn)直儀檢測(cè)直線度誤差按作圖法對(duì)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理：在坐標(biāo)圖中，橫坐標(biāo)表示分段距離，縱坐標(biāo)表示讀數(shù)的累計(jì)值，將各坐標(biāo)點(diǎn)連接，即可畫(huà)出測(cè)得近似輪廓線，然后按最小條件，作一組平行直線包容該輪廓線，兩平行直線間的縱坐標(biāo)值，即為直線度誤差。4.鑄鐵平臺(tái)鑄鐵平臺(tái)又稱威泰鑄鐵平臺(tái)、威泰鑄鐵平板，外觀基本上是箱體式，工作面有長(zhǎng)方形、正方形或圓形，材料為HT200-300、QT400-600，采用刮研工藝，工作面上可加工V形、T形、U形槽、燕尾槽、圓孔、長(zhǎng)孔等，是用于工件、設(shè)備檢測(cè)、劃線、裝配、焊接、組裝、鉚焊的平面基準(zhǔn)量具，如圖2-18所示。圖2-18鑄鐵平臺(tái)框式水平儀測(cè)量導(dǎo)軌直線度誤差實(shí)例例圖1-1200×200型框式水平儀本次實(shí)驗(yàn)使用的框式水平儀（如例圖1-1所示）是工作長(zhǎng)度為200mm(水平儀200×200)，分度值i為0.02mm/m的水平儀，每移一個(gè)刻度，表示在1m長(zhǎng)高度變化為0.02mm(角度為4")。則該儀器實(shí)驗(yàn)格值為【工程實(shí)例】1、實(shí)驗(yàn)步驟1)將水平儀放在導(dǎo)軌幾個(gè)位置上觀察，檢查導(dǎo)軌面相對(duì)水平面傾斜的角度是否超出儀器的示值范圍，若超出儀器的示值范圍，就需對(duì)導(dǎo)軌面進(jìn)行調(diào)整，最好調(diào)整到