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1、25軸類零件的測量,本節(jié)主要內(nèi)容,主要介紹： 四種軸徑測量方法及軸徑測量的誤差因素分析（原理、測量特點、運用場合、精度、主要測量誤差、如何提高測量精度） 要求：通過本節(jié)學習能實際解決軸類零件的檢測問題（測量方法的選擇，具體測量）。 重點： 萬工顯上測軸徑的各種方法 軸徑測量誤差分析,任務(wù)：軸類零件的測量,測量對象和被測量 問題1：軸類零件有哪些？ （外形、特點、分類、用途） 問題2：測軸類零件的什么量？,測量單位和標準量 長度單位-米 高等級線紋尺 高等級量塊 高等級的標準軸 光波波長,測量方法 相對測量 光學計、接觸式干涉儀 立式測長儀，測長機 指示表 絕對測量 萬能測長儀、測長機，萬工顯
2、 卡尺、千分尺 激光掃描測徑儀,測量精度（方法精度、影響因素） 萬工顯：=（3+L/200）um 光學計接觸式干涉儀：同量塊 測長儀：=（1.5+L/100）um 測長機：=（2+L/100）um 千分尺：=5um 卡 尺： =20um 激光掃描測徑儀 ：（5-15）um,一概述,軸類零件尺寸屬于外尺寸，凡能測外尺寸的量儀都可使用，具體選擇方法、儀器視被測件的精度、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：各種光學量儀。典型的測量儀器有立 式光學計、超級光學計、立式接觸 干涉儀、測長機、測長儀等，測量方 法同量塊檢定； 測量位置： 上、中、下三截面; X、Y兩
3、方向; 共六個尺寸。,,百分比較儀 千分比較儀,雙面百分表,杠桿百（千）分表,數(shù)顯百（千）分表,,投影立式光學計,精密光學計,,測長機,,二.測量方法,（一）.萬能工具顯微鏡上測量軸徑的方法 萬能工具顯微 鏡的光學系統(tǒng)原理 如圖2-10。,圖2-10 萬能工具顯微鏡的光學系統(tǒng),這兩光攔的作用是什么？,通常有三組物鏡,,目鏡有多組，此為測角目鏡,依瞄準方式不 同，有不同的測量 方法。,,,顯微鏡光學系統(tǒng),,,,,1 影象法 是最常用的非接觸測量方法，利用儀器目鏡分劃板上的刻線對工件影象進行瞄準，讀出相應讀數(shù)，既可以測得內(nèi)、外尺寸。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,
4、,,,,,,,,Y1,Y2,d=|Y1-Y2|,（1）測量過程： 調(diào)光圈(影響及對象）、調(diào)視度、調(diào)焦、瞄準，測量。 最佳光圈： 實際光源非點光源，使成象光束不平行，將對曲面輪廓的測量帶來誤差。須按被測工件的曲率半徑調(diào)整光圈，以減小成象誤差。最佳光圈的大小可在儀器說明書中查得或通過實驗近似公式計算求得。,（2）誤差因素及減少方法： 瞄準半寬壓線、由工件外向內(nèi) 調(diào)焦注意方法步驟，用焦距規(guī) 誤差為負偏差 讀數(shù)盡量在中間 阿貝誤差盡量串聯(lián)，若并聯(lián)盡量靠近標尺。 溫度定溫 （3）影象法測量的特點： 簡單、方便、能保證一定的精度，應用廣泛,2測量刀法 （）原理：用直刃測量刀接觸測量軸徑，在測量刀
5、上距刃口0.3mm處有一條平行于刃口的細刻線，在工具顯微鏡上測量時，用這條細刻線與測角目鏡中米字中心線平行的第一條虛線對線瞄準讀數(shù)。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,0.3,（）目的：提高測量精度。 較之半寬壓線瞄準，瞄準精度提高一倍。 無光圈影響 （）測量時的注意點： 測量時必須用3倍物鏡，測角目鏡； 正確對刀（采用該種方法測量關(guān)鍵的一步） 測量刀的磨損應修正。 由于此法操作麻煩，一般很少采用。,3干涉測量法 目 的：提高瞄準精度(瞄準精度和測量刀法同)， 無光圈影響，減低對工件表面質(zhì)量要求。 實現(xiàn)方法：微小孔照明干涉法、斜照明干涉法。 （1）微小孔照明干涉法 就是利
6、用干涉條紋來對 被測件進行瞄準和測量 的（圖2-13）。,干涉條紋的產(chǎn)生是羅埃鏡干涉原理。,第一條干涉條紋和輪廓的距離b與被測工件曲率半徑有關(guān)，需事先通過實驗得出 bR對照表，供測量時采用。從而影響了該法的推廣應用。,微小照明孔徑光圈如圖2-14所示。,,,,,,,,,用該方法，b值是一個定值，能有效解決方法(1)的不足，用于相對測量，較為實用。,（2）斜照明干涉法 干涉原理如圖2-15所示。,光束以角入射，其值為： tan =a/f b值為： b=/2sin 式中 光源波長,為了使軸徑測量時，相對邊均能接受斜照明，利用上述原理設(shè)計的實用方案為雙光束斜照明裝置(如圖2-16)。,（二）臥式（
7、萬能）測長儀測外尺寸 臥式測長儀是按照阿貝原則設(shè)計制造的，讀數(shù)裝置原理和立式測長儀相同，但臥式測長儀可測內(nèi)、外尺寸，不僅對光滑孔、軸，甚至內(nèi)、外螺紋均能測量，所以又名萬能測長儀。,1主要技術(shù)參數(shù) 2儀器結(jié)構(gòu) 底座：儀器基礎(chǔ)，上有導軌，用于安裝測量座（阿貝頭）、尾架。 測量座： 測量軸1（內(nèi)裝分度值為1mm，長100mm的玻璃刻度尺）； 測微讀數(shù)顯微鏡，分度值為1um ； 重錘懸掛機構(gòu)：產(chǎn)生內(nèi)、外測力； 測量桿：可裝不同測帽； 微動裝置、照明裝置等。 尾座： 尾架、尾管（有微動手輪和可裝不同形狀的測頭的測桿）。 萬能工作臺：有5個自由度的運動，既升降、橫向、縱向的運動，繞垂直軸的轉(zhuǎn)動和繞其橫軸
8、的擺動。,3 主要誤差因素 4 測量時的注意點： 測量力方向調(diào)整（內(nèi)外尺寸不同）； 測頭的選擇與調(diào)整（點接觸、找轉(zhuǎn)折點）； 工件的定位調(diào)整（穩(wěn)定可靠、阿貝原則）。,（三）、V形塊上測軸徑 設(shè)備： V形鐵、測微表 方法：三點測量法 原理：如圖2-18,角大些好還是小點好？,則：,式中： K=(1+sin)/(2sin ),當V形鐵半角 =30 時，K=1.5； =45 時，K=1.2； =90 時，K=1，就使三點測量變成了二點測量。 應用: （1）帶有奇數(shù)溝槽的刀具，如絲錐、銑刀等； （2）光滑圓柱工件，測量其帶有奇數(shù)棱的形狀誤差,（四）、激光掃描法測量直徑,原理：如圖2-19。
9、d=t*Vs,若物體運動，對測量結(jié)果是否有影響？,特點：非接觸 可測軟、熱、透明、運動的物體； 同時測量若干個被測物； 掃描光束的直徑不影響測量。 （為什么？） 應用：外尺寸的測量。 大直徑的測量：圖2-19的測量范圍受到透鏡尺寸的限制，為此設(shè)計了圖2-20的結(jié)構(gòu)，適用于大尺寸的測量。 誤差因素：對準誤差，運動誤差，大氣擾動，溫度， 表面粗糙度等,三軸徑測量中的誤差分析 軸徑測量中影響測量誤差的因素很多（如儀器、標準器、溫度、測力等），在此僅討論定位和接觸測量中，測頭形式不同而引起的測量誤差。 1兩測量點的連線不通過被測軸的直徑 用卡尺、千分尺、各種指示式量儀等測軸徑
10、都是二點接觸，如兩測點的連線不通過被測軸的直徑，測出的直徑小于實際軸徑，如圖221a所示。,,由上可見，測量線相對 于直徑線偏移量 C所產(chǎn)生的 測量誤差與偏移量的平方成 正比(當 R一定時)，而與被 測軸半徑R成反比(當 c一定 時)。 為提高測量精度，在測 量中應設(shè)法找到最大直徑。,,在工具顯微鏡上用測量刀測軸徑時，測量刀對軸線有偏差所造成的直徑測量誤差也是這種情況。,此時直徑的測量誤差為：,當用卡尺、千分尺以及使用平面或刀刃形測量頭的儀器測量軸徑時，由于兩測量面相互不平行，會造成另一種測量誤差。由圖421b可見，由于兩測量面不平行 （成角），使測量點連線與被測直徑成夾角 /2，因而造成測量誤差為：,,,,2兩測量面相互不平行,在沿軸截面的縱截面上（圖2-22），當測量線對被測直徑方向傾斜 角時，也會造成測量誤差，即,,,,,,,,3測量線與軸線不平行,
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