1題目：連桿蓋加工誤差綜合檢測(cè)裝置設(shè)計(jì)學(xué) 生：2學(xué) 號(hào)：專 業(yè)：班 級(jí)：指導(dǎo)教師：3目錄1.設(shè)計(jì)要求………………………………32.設(shè)計(jì)內(nèi)容………………………………43.螺紋測(cè)量方法選擇……………………44.中心距測(cè)量方法選擇…………………55.總體方案確定…………………………96.測(cè)量誤差………………………………117.設(shè)計(jì)心得………………………………1248.參考文獻(xiàn)………………………………131. 設(shè)計(jì)要求（1）按組內(nèi)順序?qū)?yīng)學(xué)院網(wǎng)頁(yè)左側(cè)“機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)題目”順序選題。（2）研究自己題目零件的技術(shù)要求，包括尺寸要求和形位誤差要求，設(shè)計(jì)一套檢測(cè)裝置檢測(cè)各尺寸誤差。（3）檢測(cè)裝置要求是半自動(dòng)（手動(dòng)）或全自動(dòng)裝置（電機(jī)帶動(dòng)） ，測(cè)頭可以是百分表或傳感器。（4）檢測(cè)的誤差至少 2 個(gè)以上。箱體類零件，如方刀架、車床尾座等，可以檢測(cè)兩個(gè)平面的平行度和垂直度；撥叉類零件，可以檢測(cè)孔與端面的垂直度，孔的圓柱度、兩孔中心距和兩孔平行度等；盤(pán)套類零件，可以檢測(cè)孔的直線度、孔直徑和兩孔同軸度等。（5）拿到題目后，首先分析零件的結(jié)構(gòu)和尺寸，確定要檢測(cè)的5誤差，然后收集參考資料，包括相應(yīng)的參考書(shū)：機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、公差測(cè)量、機(jī)床設(shè)計(jì)等，收集相關(guān)的常用機(jī)械結(jié)構(gòu)圖冊(cè)（圖書(shū)館） ，上網(wǎng)查找檢測(cè)裝置方面的資料。做好開(kāi)題準(zhǔn)備。（6）設(shè)計(jì)完成后提交： 檢測(cè)裝置裝配圖 1 套，1:1?！?1檢測(cè)裝置主要零件的零件圖 2~3 張，1:1?！?2課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 1 份，10 頁(yè)以上，每頁(yè) 30 行*30?！?3以上材料電子板和打印版各一套。○ 4（7） 設(shè)計(jì)時(shí)間，3 周。2. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 此次設(shè)計(jì)要求檢測(cè)工件為連桿蓋，圖紙如下：6本次設(shè)計(jì)主要檢測(cè)連桿蓋下端兩孔即 2-M12-6H 的螺紋加工是否合格以及兩孔的中心距的加工誤差是否在合理范圍之內(nèi)。并且檢測(cè)裝置簡(jiǎn)便易懂且容易實(shí)行，可以對(duì)同一批次的零件進(jìn)行較快速度的檢測(cè)。3. 測(cè)量螺紋的方法選擇螺孔的測(cè)量有探測(cè)桿法、反射光法、空氣流/背壓測(cè)量法、視覺(jué)法、電磁檢測(cè)法等，目前最先進(jìn)的是可調(diào)諧型傳感器和雙線圈7輪廓探測(cè)器。鑒于經(jīng)濟(jì)方面和操作方便性的考慮，本裝置采用最傳統(tǒng)的螺紋通孔塞規(guī)的測(cè)量方法。塞規(guī)屬于光滑極限量規(guī)的一種，是沒(méi)有刻度的定尺寸專用量規(guī)，用于檢驗(yàn)孔（或槽）的直徑尺寸。塞規(guī)的最小極限尺寸一端叫做通端，最大極限尺寸一端叫做止端。需要測(cè)量螺紋精度為 M12-6H，因零件圖未給出具體螺距，根據(jù)螺紋普通公差手冊(cè)選擇螺距為 1.25，所以本裝置塞規(guī)選擇公制 M12-1.25。這樣方便購(gòu)買。4. 中心距測(cè)量方法的選擇。方案一：萬(wàn)能工具顯微鏡法8利用切線原理進(jìn)行測(cè)量，測(cè)出 K1,K2，利用幾何關(guān)系建立數(shù)學(xué)關(guān)系式：K1：用米字線物鏡測(cè) 1 號(hào)孔的右邊圓的最大直徑，讀出其橫坐標(biāo)Ｘ１，然后保持縱坐標(biāo)不變，調(diào)整萬(wàn)能工具顯微鏡的橫向?qū)к?，至５?hào)孔的左邊圓的最大直徑，讀出其橫坐標(biāo)Ｘ２，則Ｋ１＝Ｘ２－Ｘ1。K2：用米字線物鏡測(cè)１號(hào)孔的左邊圓的最大直徑，讀出其橫坐標(biāo)Ｘ３，然后保持縱坐標(biāo)不變，調(diào)整萬(wàn)能工具顯微鏡的橫向?qū)к?，至５?hào)孔的右邊圓的最大直徑，讀出其橫坐標(biāo)Ｘ４，則Ｋ2＝Ｘ４－Ｘ3。Ｄ＝（Ｋ２－Ｋ１）／２＋Ｋ１，計(jì)算出兩孔中心距離。此種方法測(cè)量容易，但要求較多，測(cè)量精度并不是很高，故舍棄。 （見(jiàn)圖1） 。9方案二：鋼球輔助法在臥式測(cè)長(zhǎng)儀上，用兩個(gè)尺寸相同的鋼球間 接測(cè)量，先根據(jù)小孔選擇適合的鋼球，并測(cè)出兩鋼球的直徑ｄ。 要求兩鋼球直徑相互差在０．５μｍ以內(nèi)。用壓板壓住鋼球，用外測(cè)量方法測(cè)出兩鋼球最大間距Ｋ。利用幾何關(guān)系建立數(shù)學(xué)關(guān)系式：Ｄ＝Ｋ－ｄ，計(jì)算出兩孔中心距離，此種方法經(jīng)多次測(cè)量，能夠滿足工件加工誤差的要求，此種測(cè)量方法的誤差為：±０．００３ｍｍ。此方法對(duì)鋼球要求極高，不易加工，壓板壓鋼球測(cè)量過(guò)程容易損傷孔，尤其是螺紋孔，故舍棄。10方案三：小鉤翻轉(zhuǎn)測(cè)量法此方法是在小測(cè)量鉤能進(jìn)入孔內(nèi)的情況下使用。此種方法可根據(jù)需要測(cè)出不同位置兩孔的中心距，測(cè)量方法簡(jiǎn)單，精度高，易于推廣。先用內(nèi)測(cè)量方法，測(cè)出Ｋ１，測(cè)出Ｋ２。利用幾何關(guān)系建立數(shù)學(xué)關(guān)系式：Ｄ＝ （Ｋ１＋Ｋ２）／２，計(jì)算出兩孔中心距離，再將測(cè)鉤調(diào)轉(zhuǎn)方向進(jìn)行外測(cè)量（見(jiàn)圖３） 。但是小鉤易損壞螺紋，故舍棄。方案四：11從圖 a 中：O 1O3=O2O4= ,O3O4=O1O2；若 O1圓有了誤差 ΔD，D+d2則在圖 b 中，O’ 3O4 = O1O2 +δL,若 O2圓有了誤差 ΔD，則在圖 c中，O’ 3O’ 4= O 1O2 -δL, 其中 δL= -2^S）dDΔ（ ?2^S-）d（ ?D因此(O’ 3O4 +O’ 3O’ 4)/2= O1O2 ,由此得如下結(jié)論：當(dāng)兩大圓直徑相等時(shí)，則 OO 的距離便是兩大圓的中心距，當(dāng)兩大圓直徑不等時(shí)，則產(chǎn)生一定誤差 δL（或-δL） ，但通過(guò)兩次測(cè)量可以消除這種誤差。此種方法簡(jiǎn)單易行，不會(huì)損壞螺紋，在此基礎(chǔ)上加以改進(jìn)。125. 總方案確定：工作原理：○ 113根據(jù)上述各方案的分析，在方案四的基礎(chǔ)上加以改正，將方案四中外側(cè)的四個(gè)銷用工件 6 的螺紋量柱代替，既可以通過(guò)螺紋塞規(guī)來(lái)檢測(cè)螺紋是否合格，也可以將螺紋合格工件固定在 3 檢具體和 5 滑動(dòng)塊上，測(cè)量之前，先對(duì)百分表進(jìn)行檢驗(yàn)以及校正，在沒(méi)有工件時(shí)，兩個(gè)螺紋量柱之間的距離是 110±0.3，接著安裝好工件，根據(jù)百分表的數(shù)據(jù)可以快速知道中心距的具體數(shù)值。具體要求○ 2I ：百分表校準(zhǔn)a.測(cè)量力用分度值不大于 0.1N 的測(cè)力儀在百分表工作行程上進(jìn)行始、中、末 3 個(gè)位置檢測(cè)，正向完成后繼續(xù)使指針轉(zhuǎn)動(dòng)5-10 分度，再回到末端，進(jìn)行反向檢測(cè)；如：b.重復(fù)性，將百分表軸線垂直于工作臺(tái)，在工作行程中始、中、末提升 5 次，5 次中最大讀數(shù)與最小讀數(shù)之差即為該位置上示值重復(fù)性:c. 測(cè)桿徑向受力對(duì)示值的影響，在測(cè)頭與工作臺(tái)之間放一個(gè)半徑 10mm 半圓側(cè)塊，調(diào)整百分表起始位置與側(cè)塊圓柱面最高位14置接觸，沿側(cè)塊母線垂直方向分別在百分表前、后、左、右 4個(gè)位置移動(dòng)側(cè)塊各兩次，測(cè)量的最大值記下讀數(shù)，在 8 個(gè)讀數(shù)中最大值與最小值之差即為測(cè)桿徑向受力對(duì)示值的影響誤差。d．示值誤差是百分表在正反行程的方向上每隔 10 個(gè)分度進(jìn)行檢測(cè)檢定儀移動(dòng)的規(guī)范分度，在百分表上讀取各相應(yīng)的誤差值，直到終點(diǎn)后繼續(xù)壓縮測(cè)桿使指針轉(zhuǎn)過(guò) 10 個(gè)分度；回到零位，接著反向檢測(cè)，中途不得改變測(cè)桿方向，百分表不做任何調(diào)整，確定反行程誤差的正負(fù)號(hào)與正行程的相同；百分表工作行程示值誤差是有正行程內(nèi)各受檢點(diǎn)誤差中的最大值與最小值之差來(lái)確定； 任意 1mm 的示值誤差是根據(jù)百分表 0-1、1-2、2-3…mm各段正形成范圍內(nèi)所得誤差中的最大值與最小值之差確定；（正向范圍內(nèi)一排中最大減最小的）任意 0.1mm 范圍示值誤差是以正行程內(nèi)任意相鄰兩個(gè)點(diǎn)誤差之差求得；回程誤差是在示值誤差檢測(cè)完成后，取正、反行程同一點(diǎn)誤差之差的最大值即是回程誤差15II ：對(duì)于滑動(dòng)塊 5 和檢具體 3 的上表面應(yīng)該在同一平面，所以需要進(jìn)行刨磨加工來(lái)保證精度。6. 測(cè)量誤差：系統(tǒng)誤差：○ 1系統(tǒng)誤差是在相同的條件下，多次重復(fù)測(cè)量同一量時(shí)，其絕對(duì)值符號(hào)固定不變，或改變條件時(shí)按照一定規(guī)律變化的誤差。本裝置中，百分表可能存在自身誤差，檢具體與滑塊上表面不在同一平面，螺紋塞規(guī)自身誤差。隨機(jī)誤差：○ 2隨機(jī)誤差是指在相同條件下，多次重復(fù)測(cè)量同一量時(shí)，其絕對(duì)值和符號(hào)變化無(wú)常，但隨著次數(shù)的增加又符合統(tǒng)計(jì)規(guī)律的誤差。本裝置中如 V 型座和心軸的摩擦等。7. 設(shè)計(jì)心得為期 3 周的課程設(shè)計(jì)就要完結(jié)，這 3 周過(guò)的很充實(shí)，感謝老師不耐其煩的講解一個(gè)又一個(gè)的問(wèn)題以及用心指導(dǎo)，面對(duì)即將畢業(yè)的我們，老師盡可能的以一種和平等對(duì)話的方式指導(dǎo)我們，在16指導(dǎo)過(guò)程中的循循誘導(dǎo)一次又一次的激發(fā)著我向前進(jìn)，這給了我很大的思考空間和創(chuàng)新動(dòng)力。通過(guò)這幾天的學(xué)習(xí)我認(rèn)識(shí)到自己專業(yè)知識(shí)方面的單一性，對(duì)于可以和機(jī)械有很好結(jié)合的新科技認(rèn)識(shí)尚淺，這是我以后努力的方向。 在本次設(shè)計(jì)中要用到許多基礎(chǔ)理論，這就要求我們能只學(xué)習(xí)工藝學(xué)的知識(shí)，必須把所學(xué)過(guò)的專業(yè)知識(shí)融會(huì)貫通，學(xué)以致用。由于有些知識(shí)已經(jīng)遺忘，這使我們要溫習(xí)所學(xué)的專業(yè)知識(shí)，因此設(shè)計(jì)之前就把學(xué)過(guò)的相關(guān)專業(yè)課程認(rèn)真的復(fù)習(xí)了一遍，開(kāi)始對(duì)本課題的設(shè)計(jì)任務(wù)有了大致的了解，并也有了設(shè)計(jì)的感覺(jué)。同時(shí)，由于設(shè)計(jì)的需要，要查閱并收集大量關(guān)于機(jī)械制造方面的文獻(xiàn)，進(jìn)而對(duì)這些文獻(xiàn)進(jìn)行分析和總結(jié)，這些都提高了我們對(duì)于專業(yè)知識(shí)的綜合運(yùn)用能力和分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力。8. 參考文獻(xiàn)：馬懷祥 王艷穎 劉思聰 主編 《工程測(cè)試技術(shù)》 華中科技大學(xué)出版社；祝守新 刑英杰 韓連英 主編 《機(jī)械工程控制基礎(chǔ)》 清華大學(xué)出版社；陳國(guó)定 吳力言 主編 《機(jī)械設(shè)計(jì)》 高等教育出版社；周言云 王齊安 高克里 主編 《機(jī)械加工專用檢具圖冊(cè)》機(jī)械工業(yè)出版社；梁國(guó)明 主編 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