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2008年5月10日

测微量具-千分尺-螺旋测微器

测微量具

1、测轴千分尺：测量轴径、宽度、厚度等外尺寸

① 外径千分尺：可绝对测量也可相对测量

分度值0.01mm，也有0.001mm的（称为微米千分尺）

测量范围：0～25mm，25～50mm，…475～500mm ；500～600mm，600～700mm，…900～1000mm（如图）


② 杠杆卡规：主要用于相对测量，也可用于绝对法测量形位误差，如右图。
分度值：0.005mm，0.002mm两种
测量范围：0～25mm，25～50mm，……125～150mm6档

③ 杠杆千分尺:可绝对测量也可相对测量，如右图
分度值：0.005mm，0.002mm两种
测量范围：0～25mm，25～50mm，……75～100mm

2、测孔千分尺：测量内径、槽宽、两端面或两内圆弧面之间的距离等内尺寸

① 内侧千分尺：测量精度较外径千分尺低

分度值0.01mm；

测量范围：5～30mm、25～50mm、50～75mm

② 内径千分尺：测量精度较外径千分尺低（如图）

分度值：0.01mm

测量范围：50～175mm、75～575mm、100～1100mm等，最大可达5000mm

③ 三爪千分尺：使用最方便，精度高

分度值：0.001mm、0.005mm、0.01mm

测量范围：6～8mm、8～10mm、……、17～20mm、20～25mm、25～30mm、……40～50mm、50～60mm等

3、深度千分尺：测量盲孔、阶梯孔、键槽等的深度和台阶高度尺寸（如图）

分度值：0.01mm

测量范围：0～100mm、100～150mm

2008年5月10日

指示表

指示表

1、百分表和千分表： （如图）

① 主要用于相对测量工件的尺寸和形位误差

② 常用磁力表座挟持

③ 也可用作其它检验工具、专用量仪上的读数装置

④ 分度值：0.01mm（百分表）、0.001mm（千分表）

⑤ 测量范围：

　百分表：0～3mm、0～5mm、0～10mm

　大量程百分表：0～30mm、0～50mm、0～100mm

　千分表：0～1mm、0～2mm、0～3mm、0～5mm

2、杠杆百分表和杠杆千分表：（如图）

① 相对法测量工件形位误差、小孔、凹槽、孔距尺寸

② 分度值：0.01mm（百分表）；0.001mm、0.002mm（千分表）

③ 测量范围：0～0.8mm、0～1mm（百分表）；0～0.2mm（千分表）

3、内径百分表和内径千分表：（如图）

① 主要用于相对法测量孔径、槽宽等内尺寸及其形状误差

② 结构：带定位护桥式、胀簧式、钢球式

③ 分度值：0.01mm

④ 测量范围：6～10mm、10～18mm、18～35mm、…、250～450mm

4、扭簧比较仪和杠杆齿轮比较仪：相对法测量（如图）

① 主要用于测量高精度工件的形状、位置误差，特别适合测跳动误差

② 分度值：0.0005、0.001、0.002、0.005mm

③ 示值范围：±0.015～±0.15mm

5、气动量仪：精度高（如图）

① 类型：薄膜式、浮标式、波纹管式、水柱式

② 应用：

　可装在比较仪座上作长度测量

　可装上测孔、测轴量透直接测量孔轴直径

　可同时对几个参数进行综合测量

　可装在机床上进行主动测量和自动测量

2008年5月10日

指示表

指示表

1、百分表和千分表： （如图）

① 主要用于相对测量工件的尺寸和形位误差

② 常用磁力表座挟持

③ 也可用作其它检验工具、专用量仪上的读数装置

④ 分度值：0.01mm（百分表）、0.001mm（千分表）

⑤ 测量范围：

　百分表：0～3mm、0～5mm、0～10mm

　大量程百分表：0～30mm、0～50mm、0～100mm

　千分表：0～1mm、0～2mm、0～3mm、0～5mm

2、杠杆百分表和杠杆千分表：（如图）

① 相对法测量工件形位误差、小孔、凹槽、孔距尺寸

② 分度值：0.01mm（百分表）；0.001mm、0.002mm（千分表）

③ 测量范围：0～0.8mm、0～1mm（百分表）；0～0.2mm（千分表）

3、内径百分表和内径千分表：（如图）

① 主要用于相对法测量孔径、槽宽等内尺寸及其形状误差

② 结构：带定位护桥式、胀簧式、钢球式

③ 分度值：0.01mm

④ 测量范围：6～10mm、10～18mm、18～35mm、…、250～450mm

4、扭簧比较仪和杠杆齿轮比较仪：相对法测量（如图）

① 主要用于测量高精度工件的形状、位置误差，特别适合测跳动误差

② 分度值：0.0005、0.001、0.002、0.005mm

③ 示值范围：±0.015～±0.15mm

5、气动量仪：精度高（如图）

① 类型：薄膜式、浮标式、波纹管式、水柱式

② 应用：

　可装在比较仪座上作长度测量

　可装上测孔、测轴量透直接测量孔轴直径

　可同时对几个参数进行综合测量

　可装在机床上进行主动测量和自动测量

2008年5月10日

常用测量仪器

常用测量仪器

1、立式光学计：以量块为基准，对外尺寸作相对法测量，微小尺寸亦可用绝对法测量 （如图）

应用：测圆柱形、球形工件的直径；测板形工件厚度；检定量块

2、三坐标测量机（英文缩写为MMC）：集各种先进技术于一身的高效精密测量仪器（如图）

① 功能：

　测量：测复杂零件的几何尺寸、相互位置精度、X、Y、Z坐标并打印出来；对空间型面进行扫描并绘出轮廓曲线图，确定各部分误差值。

　数字运算与程序控制：可将测量操作过程编程、存盘，运行程序可自动测量

　自学习：可自动记录手动操作测量的全过程并自动生成测量程序

　轻型加工：可用于划线、钻孔、精铣模型和样板、光刻集成线路板等轻加工

② 分类：

　按工作方式分：点位测量方式、连续扫描测量方式

　按结构方式分：悬臂式、桥式、龙门式、立柱式、坐标镗床式

　按精度分：精密型（计量室，分辨率0.5～0.002μｍ）、生产型（生产车间用，分辨率5～10μｍ）

3、光学分度头：以度盘为基准元件的测量器具（如图）

应用：

① 测量角度参数、测量圆分度误差；

② 配以定位装置可测量角度

③ 配以测长装置以角度定位可测量综合参数

4、投影仪：用光学放大系统，将被测轮廓放大并投影到观察屏幕上（如图）

① 测量方法

移动工作台，使投影屏上的十字（或米字）刻线分别对准被测轮廓的两端边缘，读工作台移动的距离得到被测尺寸,将放大的被测轮廓与放大的标准图样比较，判断合格与否

② 应用：小型工件测量、复杂形状测量

5、万能测长仪：测量长度尺寸（如图）

应用：

① 对外尺寸进行直接测量或比较测量

② 加内侧附件对内尺寸进行比较测量

③ 加螺纹附件可测量内、外螺纹中径

6、工具显微镜和万能工具显微镜：以显微镜放大工件形状，移动工作台瞄准测量部位的不同边缘，读工作台移动的坐标值－－得工件被测尺寸（如图）

① 工具显微镜

　所配附件：螺纹轮廓目镜、圆弧轮廓目镜、顶尖座、V形架

　应用：

　　a) 测扁平工件的长度；
　　b) 光滑圆柱直径；
　　c) 圆锥体锥度；
　　d) 样板、刀具和工件的角度；
　　e) 冲模和凸轮的形状；
　　f) 螺纹的中径、螺距、牙形角；
　　g) 圆弧半径；
　　h) 孔间距

② 万能工具显微镜（如图）

　所配附件：除上述附件外还有：光学灵敏杠杆、测量刀、光学转台、光学分度头　

　应用：除上述参数外还可：

　　a) 进行接触测量
　　b) 以极坐标和圆柱坐标系进行测量（如平面阿基米德螺线、圆柱面上的螺旋线）

2008年5月10日

⑴ 适用：
① 普通计量器具
② 车间现场检测且只测量1次，不作出修正即作判断
③ 基本尺寸≤500，IT8～IT6，也适用于一般公差尺寸　
⑵ 原则：宁可误废不误收
⑶ 验收极限：
① 方法一：公差带内收A：
  a)上验收极限＝最大极限尺寸－A
  b)下验收极限＝最小极限尺寸＋A
　数值A：按尺寸和精度等级查表 4-4
　优先选Ⅰ档，没有量具再依次考虑Ⅱ、Ⅲ档
② 方法二：公差带不变：A = 0
⑷选择原则：
① 配合尺寸、包容尺寸、<IT8非配合尺寸时，用方法一
② 工艺能力系数Cp>1时
  a)非配合尺寸，用方法二
  b)配合尺寸（轴的最大极限尺寸、孔的最小极限尺寸），用方法一
③ 偏态形分布的尺寸→尺寸偏向的一边用方法一
④ 非配合和一般尺寸→用方法二

2、计量器具的选择原则

⑴ 类型、规格选择：与工件外形、位置、尺寸、被测参数特征相适应
⑵ 精度选择：计量器具的不确定度u≤测量不确定度的允许值u1
　例：测，请确定验收极限并选择适当的计量器具
　解：① 分析：该尺寸是外尺寸应选测外尺寸的量具
　　　　　　　　该尺寸是包容尺寸应用方法一
　　　 ② 确定验收极限
　　　 a) 查出该尺寸的上下偏差：es = 0，ei = －0.062mm
　　　 b) 算出最大最小极限尺寸：最大极限尺寸MML= 35－0 = 35mm
　　　 c) 最小极限尺寸LML= 35－0.062 = 34.938mm
　　　 d) 查课本表4-4，选Ⅰ档，得A = 0.0062mm
　　　 f) 算验收极限：上验收极限 = 35－0.0062 = 34.994mm
　　　 g) 下验收极限 = 34.938 + 0.0062 = 34.944mm
⑶ 选择量具
① 查课本表4-4(p143)，选Ⅰ档，得u 1 = 5.6μm = 0.0056mm
② 查课本表4-5(p144)，得分度值为0.01的外径千分尺的不确定度u = 0.004mm
③ 比较：u < u1 ，所以该量具可用

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2008年5月10日

尺寸误差的测量

尺寸误差的测量

圆柱轴径和孔径的测量

1、中等尺寸：

　　根据被测尺寸精度和被测表面的特点和产量大小，参考课本表4-6(p145)选取计量器具进行测量

2、大尺寸：> 500mm

（1）包括：

   ① 大孔径、大轴径
   ③ 沿导轨运动的位移
   ⑤ 大型部件安装位置

   ② 大型零部件的长度
   ④ 没有导轨的空间位移
   ⑥ 大型结构三维形状尺寸

（2）测量方法：

① 用通用量具直接测量；

② 通过测量弦长、弓高、周长等其他参数间接测量；
　例如下图，通过测三球直径和深度h，间接算出孔径D

③ 用测距仪或激光干涉仪测量（测精密尺寸时用）

3 、小尺寸轴径和孔径测量：

（1）测小直径轴

① 用量杆直径为3mm的平面测头千分尺

② 用适于高精度小尺寸测量的带有刀口测头的座式杠杆千分尺

③ 用光学计、万能测长仪、电感测微仪等仪器

④ 用激光衍射法测量（直径＜＝0.1mm)　　

（2）测小孔

   ① 用万能工具显微镜
   ③ 用万能比较仪
   ⑤ 用孔径测量仪
   ⑦ 用准直孔径测量仪

  ② 用万能测长仪
  ④用小孔显微镜
  ⑥用内径比长仪

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2008年5月10日

角度和锥度误差的检测

角度和锥度误差的检测

三、用样板、量规检验

1、角度样板：看透光

（1）测外角度的合格标准：

① 通端：光隙从角顶到角底逐渐增大

② 止端：光隙从角顶到角底逐渐减小

2、锥度量规：（如下图）

（1）常用锥度量规工具：圆锥量规 ,莫氏量规

（2）合格性判断：

看刻线：工件圆锥端面位于量规基准端面上的间距为m的两刻线之间→合格

看接触着色斑点：

·若工件或量规着色均匀→合格

·测内圆锥：① 若量规仅小端着色→锥角偏大； ② 若量规仅大端着色→锥角偏小

·测外圆锥：① 若工件仅小端着色→锥角偏小； ② 若工件仅大端着色→锥角偏大

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2008年5月10日

角度和锥度误差的检测

角度和锥度误差的检测
二、在仪器上测量
（1）光学测角仪（分光计）：主要测量角度块、多面棱体
（2）圆分度台（圆转台)：主要测量圆分度误差
（3）小角度测量仪包括：
① 激光小角度测量仪
② 小角度干涉仪
③ 小角度检查仪
主要用于测量10°以下，要求测量误差在1″～2″的角度
（4）万能测长仪、工具显微镜、光学分度头

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2008年5月9日

角度和锥度误差的检测

角度和锥度误差的检测

一、用通用量具测量

1、用万能角度尺测量：(如图)

万能角度尺一	万能角度尺二	组合角度尺

（1）测量范围：0°～320°

（2）精度：±1′

2、用90角尺测量：（如图）

（1）类型：	圆柱角尺
	刀口矩形角尺
	矩形角尺
	三角形角尺
	宽座角尺
	刀口角尺

（2）精度：	00级 —— 检验精度量具
	0 级 —— 检验精度量具
	1 级 —— 检验精度工件
	2 级 —— 检验一般工件

（3）检测：	→看透光	间隙＜0.5um→看不见透光
		间隙＞3um→看见白光
		0.5um≤间隙≤3um→看见蓝光
	→用塞尺塞

（4）应用：检验直角、垂直度、平行度

3、用正弦规测量：（如图）


磁性正弦规	正弦规组

（1）类型：宽型和窄型

（2）精度：0级和1级

（3）测量范围：0°～80°，α≤30°是精度较高，α↑→精度↓

（4）测量：正弦规 + 量块 + 百分表 → 相对法测量

　　　垫入量块高度 h=Lsinα

（5）测角度：按被测角α算量块高h ,打表

（6）测锥度：按被测角α（孔为α/2）算量块高h ,打表

（7）测量锥小头直径误差：

　　按工件锥角算垫入正弦规下的量块尺寸 h

　　选择标准圆柱半径 r

　　计算垫在标准圆柱下的量块尺寸H ：

　　装好工件，垫好量块

　　在工件和标准圆柱最高点打表，得读数差△，算出小头直径误差△d ：

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2008年5月9日

形状和位置误差的检验

形状和位置误差的检验

三、形状和位置误差的检测原则

１、第一检测原则…与理想要素比较
２、第二检测原则…测量坐标值
３、第三检测原则…测量特征参数
４、第四检测原则…测量跳动
５、第五检测原则…控制理想边界

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2008年5月9日

形状和位置误差的检验

形状和位置误差的检验

二、位置误差的检测

1、关键：模拟基准

　基准平面：用平板、平台

　基准轴线：孔…心轴（与孔无间隙配合）
　　　　　　轴…V形块（如图）

2、评定：用定向、定位最小包容面（如图）

3、位置误差的基准

(1) 单一基准：由一个要素建立的基准
(2) 组合基准（公共基准）：由两个或两个以上要素建立一个独立的基准
(3) 基准体系（三基面体系）：有三个相互垂直的平面构成一个基准体系 (如图)

４、检测：直接与理想要素比较、测坐标、测特征参数、打表测跳动、用综合量规

(1) 平行度的测量

① 给定一个方向
a) 面对面： (如图)

　基准平面与平板接触→在被侧面打表→Δ= 最大最小读数差

b) 线对面： (如图)

　基准平面与平板接触→被测孔中插入心轴→两端打表读得M1、M2→

c）面对线：(如图)

　基准孔放入心轴→支撑起工件使L1 = L2 →在被侧面打表→Δ= 最大最小读数差

d）线对线： (如图)

　基准孔放入心轴并支撑水平→被测孔放入心轴→两端打表读得M1、M2→

② 给定互相垂直的方向： (如图)

　测出垂直方向的误差→工件转90°→测出水平方向误差

③ 任意方向：（如图）

　按上述测出水平方向误差Δ∥和垂直方向误差Δ⊥→

(2) 垂直度的测量

① 给定一个方向

a）面对面：（如图）

　基面与直角座接触并使被测面靠近基准的一侧读数差最小→在被侧面打表 →Δ= 最大最小读数差

b）线对面：（如图）

　基面与平板接触→表座放直角座上→在相距L2两处打表，得读数M1、M2，对应处直径d1、d2→

c）面对线：（如图）

　用导套模拟基准轴线→在被侧面打表→Δ= 最大最小读数差

d）线对线：（如图）

　基准孔、被测孔插入心轴→表座放在基准心轴上→在被测心轴上打表，转动基准心轴读得M1、M2→

② 给定互相垂直的两个方向：（如图）在给定的方向上测量

③ 任意方向：（如图）

a）同“任意方向的平行度”的处理方法
b）在转台上测量：使工件低端与转台同轴→测若干截面内半径差→记录在同一坐标图上→图解求出误差值

（3）倾斜度的测量：（如图）

　工件放在定角座或正弦规上→调整工件，使整个被测面的读数差最小→Δ= 最大最小读数差

　基准轴放在V形块上→被测槽中放入定位快→转工件，使定位块沿径向与平板平行→测M1处定位块一面到平板的距离，转180°，测另一面，得两面到平板的距离差Δ1→同样，测M2处两面距离差Δ2→取Δ1、Δ2中较大者为a1，较小者为a2→　　　　

(4)同轴度的测量：（如图）

  ① 打表法
　基准轴放在V形块上→在被测轴铅垂面上下打2个表a、b,调0→纵向移动,取各处读数差的最大值｜Ma－Mb｜→转动工件，分测若干纵截面→取最大值
  ② 用圆度仪、三坐标测量机
  ③ 用同轴度量规

(5) 对称度的测量：
① 槽的中心面对基准平面的对称度： (如图)

　测被测表面与平板之间的距离→工件翻转，测另一面与平板间的距离→取测量截面内对应测点的最大差值

② 槽的中心面对基准轴线的对称度： (如图)

　基准轴放在V形块上→被测槽中放入定位快→转工件，使定位块沿径向与平板平行→测M1处定位块一面到平板的距离，转180°，测另一面，得两面到平板的距离差Δ1→同样，测M2处两面距离差Δ2→取Δ1、Δ2中较大者为a1，较小者为a2　　　　

(6)位置度的测量：

① 点的位置度： (如图)

　用回转定心夹头模拟基准，钢球模拟被测点
　装入标准零件→放入钢球→指示表调0→换上被测件→转1周→取径向指示表最大

　差之半Δx，轴向指示表最大读数差Δy→

② 线的位置度

a) 坐标法： (如图)

　按基准顺序调工件，使之际准与测量装置的坐标方向一致→被测孔放心轴→测出x1、x2、y1、y2→算出x、y→与正确尺寸比较，得Δx、Δy→ →工件翻转→测另一面→取大者

b) 综合量规法：（如图）

　基面接触，测量面能通过即合格，亦可用投影仪测出位置度误差

c）面的位置度：（如图）

　设专用测量支座→放标准零件→指示表调0→换被测件→调整使指示表读数差最小→取整个被测面上指示表最大读数的2倍即是。

(7)圆跳动的测量

① 径向圆跳动：（如图）

　基准轴线用顶尖模拟→被测面上打表→取指示表最大读数差→测数个截面→取大者

② 端面圆跳动：（如图）

　基准轴线用V形块支撑，轴向定位→被侧面打表，转1圈→取最大读数差→移动表位，再测→取数圈中的大者

③ 斜向圆跳动：（如图）

　工件放导向套内，轴向定位→被测面上打表→取指示表最大读数差→测数个截面→取大者

(8)全跳动的测量

① 径向全跳动：（如图）

　工件基准轴放在两同轴的导向套内且轴向定位→调整套筒使与平板平行→被侧面打表→工件旋转、表移动同时进行→取最大读数差

② 端面全跳动：同面对线垂直度的测量

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2008年5月9日

形状和位置误差的检验

一、形状误差的检测

关键：理想要素的位置如何？

国标规定：评定准则=最小条件,即：用最小包容区域的宽度或直径表示形状误差值

1、直线度：

(1) 最小条件：两高夹一低、两低夹一高

(2) 测量方法：

① 用刀口尺或平尺（测短的直线） （如图）
找好最小条件位置→测出间隙大小（看透光或用塞尺）（如图）

② 用节距法测量（测长的直线） （如图）

a) 量具：水平仪、自准直仪（如图）

b) 方法：将被测直线分段，逐段测量，一段序为横坐标，读数为纵坐标作图

c) 数据处理：

　近似：两端连线：误差f = a+b

　按最小条件从图上量取f

　计算：设两端点为M1、M2，中间点为M3

　误差f=

2、平面度：

(1) 最小条件：① 三角形准则：三高中间有一低（或三低中间有一高）

　　　　　　② 交叉准则：两高连线与两低连线交叉

　　　　　　③ 直线准则：同一截面两高夹一低或两低夹一高

(2) 近似：最大最小读数差

(3) 测量方法：① 平晶干涉法（看干涉光圈）…测小平面

　　　　　　② 测微表法（如图）：使工件对角线分别等高，在工件被测面上布点测量

　　　　　　　③ 用水平仪、准直仪、平面干涉仪等仪器

　　　　　　　④ 与标准平板对研，看接触斑点

　　　　　　　⑤ 用平面度检查仪（如图）

3、圆度：圆度的测量 （如图）

(1) 最小条件：至少有4个点内外交错在两个圆周上

(2) 测量方法：

① 圆度仪测量：按最小条件评定 （如图）

② 近似测量法：

a) 两点法…量直径，取（最大－最小）÷ 2 (偶数棱园)

b) 三点法…打表量半径，取（最大－最小）÷ 2（奇数棱圆）

4、圆柱度：

(1)最小条件：同圆度和直线度

(2)测量方法：

① 用圆柱度仪测量

② 用近似测量法测量 （如图）:取全长各截面所有读数中的（最大－最小）÷ 2

5、线轮廓度、面轮廓度：测量 （如图）

(1 )用样板+看光隙评定

(2) 用投影仪、坐标测量装置测量

(3) 用形状测量仪（如图）

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2008年5月9日

普通螺纹的几何参数与精度

普通螺纹的几何参数与精度
1、主要几何参数
(1) 大径D，d、中径D₂，d₂、小径D₁，d₁
(2) 螺距P和导程L
(3) 牙形角α和牙形半角α/2
(4) 单一中径：牙形上沟槽宽度=P/2处的直径，代替实际中径d_2a 、D_2a
(5) 作用中径d_2m、D_2m：为使有误差的螺纹能够旋合而假想增大（外）或减小（内）了的中径
① 外螺纹：d_2m=d_2a + (f_p+f_α/2)
② 内螺纹：D_2m=D_2a－(f_p+f_α/2)

2、螺纹公差项目与合格原则
(1)普通紧固螺纹
① 公差项目
外螺纹：中径公差和大径公差
内螺纹：中径公差和小径公差
② 合格原则
外螺纹：d_2m≯d_2max，任意位置d_2a≮d_2min
内螺纹：D_2m≮D_2min，任意位置D_2m≯D_2max
(2)传动螺纹：
① 大、中、小径的极限偏差
② 螺距公差
③ 牙形半角的极限偏差
④ 螺旋线轴向公差
⑤ 中径一致性公差

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2008年5月9日

螺纹的检测方法

螺纹的检测方法

1、综合检测：

　外螺纹大径、内螺纹小径→用光滑极限量规

其它参数→螺纹环规、螺纹塞规

螺纹量规: 工作量规→直接检验工件

验收量规→用户代表或工厂检验人员验收产品

校对量规→检验工作量规的制造精度和磨损情况

2、单项检测：

（1）圆柱外螺纹

①大径测量：用通用量具量仪

②中径测量：

a)用螺纹千分尺（精度较低）

b)三针法测量

c)在平板上用单球法测量（中径较大时）

d 用万能工具显微镜测量

（2）圆柱内螺纹

① 小径测量：用万能工具显微镜测量、用内径千分尺（精度不高时）

② 中径测量：

a)在卧式测长仪用双球法或单球法测量

b)在平板上用单球法测量（中径较大时）

c)在万能工具显微镜测量上用光截法测量

③ 螺距测量：用T4000粗糙度测量仪、万能工具显微镜测量

④ 牙形半角测量：用T4000粗糙度测量仪、正弦规测量

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2008年5月9日

齿轮的公差项目和检验组

齿轮的公差项目和检验组

1、齿轮公差项目：GB10095-1988

齿轮公差组

公差组	公差与极限偏差项目	对传动性能的主要影响	误差特性
I	齿圈径向跳动公差F_r	传递运动的准确性	径向单项指标	以齿轮转1 转为周期的误差
	径向综合公差F_i＂
	公法线长度变动公差F_w		切向单项指标
	切向综合公差F_i＇		综合指标
	齿距累积公差F_p k个齿距累计公差F_pk
Ⅱ	基节极限偏差±f_pb	传动的平稳性、噪声、振动	单项指标	在齿轮1周内多次周期重复出现的误差
	齿形公差f_f
	齿距极限偏差±f_pt
	螺旋线波度公差f_fβ(斜齿轮)
	1个齿径向综合公差f_i＂		综合指标
	1个齿切向综合公差f_i＇
Ⅲ	齿向公差F_β	载荷分布的均匀性	单项指标	齿向线的误差
	轴向齿距公差F_px(斜齿轮)
	接触线公差F_b		F_b≈F_β+f_f

2、检验组

检验组及测量条件

检验组	公差组			适用等级	测量条件
检验组	I	Ⅱ	Ⅲ	适用等级	测量条件
1	F_i＇	F_i＇	F_β	3～6	万能齿轮测量机、齿向仪
2	F_i＇	f_i＇	F_β	5～8	整体误差测量仪（便于工艺分析）
3	F_i＇	f_i＇	F_β	5～8	单啮仪、齿向仪（适于大批量生产）
4	F_p	f_pt、f_f、f_fβ	F_b、F_px	3～6	齿距仪、齿形仪、波度仪、轴向齿距仪
5	F_i＂、 F_w	F_i＂	F_β	6～9	双啮仪、齿向仪、公法线千分尺
6	F_p	f_f、f_pt	F_β	3～7	齿距仪、齿向仪、齿形仪
7	F_p	f_f、f_pb	F_β	3～7	齿距仪、齿向仪、齿形仪
8	F_p	f_pt、f_pb	F_β	7～9	齿距仪、齿向仪、基节仪
9	Fw、 Fr	f_f、f_pb	F_β	5～7	跳动仪、齿形仪、公法线千分尺、基节仪、齿向仪
10	Fw、 Fr	f_pt、f_pb	F_β	7～9	跳动仪、齿形仪、公法线千分尺、基节仪、齿向仪
11	Fr	f_pt	F_β	10～12	跳动仪、齿距仪、齿向仪

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2008年5月9日

齿轮各误差项目的测量

齿轮各误差项目的测量

1、齿圈径向跳动误差的测量：

检查齿圈径向跳动常用仪器

序号	型号、名称	规格	说明
1	齿轮跳动检查仪	m=0.3～2mm ；d_max=150mm	用于检测6级下圆柱、圆锥齿轮及蜗轮的径跳和端跳，用锥形测头
2	齿轮跳动检查仪	m=1～6mm ；d_max=300mm	用于检测6级下圆柱、圆锥齿轮及蜗轮的径跳和端跳，用锥形测头
3	万能测齿仪	m=0.5～10mm ；d_max=360mm	检测6级以下齿轮及蜗轮的径跳，用球形测头

齿轮径向跳动检查仪

　　万能测齿仪

2、齿距误差的测量

测量齿距常用测量仪器

序号	型号、名称	主要技术指标	特点
1	上置式齿距仪	m=4～20mm ；d_max=450mm	相对法测量，机械、上置式
2	万能测距仪	m=1～10mm ；d_max=320mm 读数值：0.001mm	相对法手动测量Δf_pt、ΔF_p，还可测ΔF_w、 ΔF_r和Δf_pb
3	ZJY-2型半自动齿距仪	m=1～10mm ；d_max=320mm 放大倍数：约10000倍	相对法手动测量,功能同万能测齿仪，能自动分齿和记录
4	ZJY-3D型带微型计算机的齿距仪	同ZJY-2型	在ZJY-2型基础上，用微型计算机控制测量过程并进行数据处理，配有打印机和小型记录器
5	3480型上置式自动齿距仪	m=1～40mm ；d_max不限测量大型齿轮齿距误差	①相对测量，两个传感器测头 ②计算机控制测量过程、处理数据，自动记录误差曲线、打印误差数值 ③安装于齿轮加工机床或其它齿轮测量仪器上，对齿轮进行旁置式测量
6	3406型自动齿距测量仪	m=1～20mm ； d_max=20～630mm	①为座式仪器，齿轮连续回转进行测量 ②用“3480”作为测量头，故特点同上

3、基节偏差的测量：

测量基节常用测量仪器

序号	型号、名称	规格	特点
1	万能测齿仪	m=1～10mm	手动测量
2	基节检查仪	m=1～16mm	机械上置式
3	HYQ004A型基节测量仪	m=1～5mm, m=1～12mm,	可测4级以下齿轮
4	大型及万能工具显微镜	m≤2mm

周节检查仪

基节检查仪

4、齿形误差的测量：

测量齿形常用测量仪器

序号	型号、名称	主要技术指标	特点
1	3202型单盘式渐开线检查仪	m=1～16㎜ d_max≤320mm	用小型扭簧比较仪读数或用电感记录仪记录误差曲线
2	3201型万能渐开线检查仪	m=1～10㎜ d_max=0～400mm	① 圆盘杠杆式 ② 可测量直齿轮齿向误差
3	3204型齿形齿向测量仪	m=1～10㎜ d_max<400mm β=±50° 基圆盘分级可调式	① 带有13个基圆盘，每个可在±0.1d_b范围内作任意调整，满足全部规格的齿轮测量 ② 电感记录仪记录误差曲线
4	上置式齿形仪	m=4～20㎜ d_min=170mm	① 直角坐标法 ② 机械式仪器 ③ 卧轴大齿轮齿形的上置式测量
5	CJ-60齿轮测量机	m=1～15㎜； d_max<450mm β=0°±60° 可测精度：4级	① 万能式：圆盘杠杆原理 ② 可测Δf_f、ΔF_β、Δf_pt、、ΔF_p、ΔF_r
6	小模数齿轮万能渐开线检查仪	m=0.2～1㎜； d_max=112mm 心轴长度=125mm	① 圆盘正弦尺式 ② 电器记录

5、齿向误差的测量：

凡具有顶尖架及轴向移动装置的仪器均可

径向跳动仪

光学分度头

万能工具显微镜

齿形齿向测量仪

螺旋线检查仪

3301型螺旋线检查仪的性能和特点

主要技术指标	特点
m>0.5mm;d_max<600mm 心轴长度：30～800mm，纵向移动距离：200mm 调整角：β_y= -90°～ +90°	① 基准圆盘与光学调角式 ② 可测直齿、斜齿内外圆柱齿轮和剃齿刀的ΔF_β

6、齿厚误差的测量：测齿厚偏差ΔE_s。

测量齿厚常用测量仪器

序号	名称	规格范围
1	齿厚游标卡尺	m=2～36mm；m=5～36mm；分度值：0.02mm
2	光学测齿卡尺	m=1.5～18mm；分度值：0.02mm
3	各种投影仪	放大倍数：10～100
4	各种齿厚卡规	用通端、止端控制齿厚偏差
5	万能测齿仪	m=1～10mm；dmax=400mm分度值：0.001mm

7、公法线长度的测量：

测公法线平均长度

公法线长度变动量ΔF_w

量具：

① 公法线千分尺：分度值0.01mm，测一般精度齿轮

② 公法线杠杆千分尺：分度值0.005mm，用于测量高精度齿轮相对法测量，效率高

③ 万能测齿仪

④ 在万能工具显微镜上用影像法测量：测小模数齿轮

⑤ 分度值为0.02mm的游标卡尺：测低精度齿轮

8、综合测量：

齿轮综合测量常用仪器

序号	型号、名称	主要技术指标	特点
1	CD320G-B型光栅式单面啮合测量仪	m=0.5～6mm d=10～320mm z<256 齿轮累积误差可测4级、其它项目可测5级，精度β=±45°	① 光栅式； ② 测量蜗杆、间齿测量； ③ 分频、数字比相； ④ 长、圆同步记录仪； ⑤ 用单头测量蜗杆，可测得ΔF_i′、Δf_i″； ⑥ 用特殊结构测量蜗杆，可测得截面整体误差曲线，从中要可读取ΔF_i′、Δf_i′、ΔF_p、Δf_pt、Δf_pb、Δf_f。
2	CD320W型万能式单面啮合测量仪	m=0.5～6mm dmax=320mm 精度：　齿距误差3级　齿形误差5级　齿向误差5级	① 是全齿宽整体误差单啮仪，与CD320G-B型所不同的是：以长圆光栅为基准，采用连续演算补偿附加转角的原理进行全齿宽整体误差曲线的测量；可自动标定齿形误差曲线的起止点。 ② 单头测量蜗杆可测得ΔF_i′、Δf_i″。用特殊结构测量蜗杆，可测得全齿宽整体误差曲线，从中主要可读取 ΔF_i′、Δf_i′、ΔF_p、Δf_pt、Δf_pb、Δf_f、ΔF_b、ΔF_pt。
3	3101系列中模数齿轮双啮仪	m=1～10mm 仪器中心距为： 50～320mm	① 可测带孔、带轴圆柱齿轮，并带有测锥齿轮、蜗杆副和直齿轮、斜齿轮附件； ② 手动测量，指示表读数。

9、整体误差测量：
　万能齿轮测量机
　三坐标测量机
　各种齿轮检测仪器

　齿轮双面啮合综合检查仪

齿轮双面啮合测量仪

　　　　　　万能齿轮测量机

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2008年5月9日

表面粗糙度测量仪器

表面粗糙度测量仪器

1、以光学原理为基础

光切显微镜
干涉显微镜

2、以传感技术为基础：触针式电动轮廓仪

3、以激光原理为基础：粗糙度测量仪

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2008年5月9日

表面粗糙度的测量

表面粗糙度的测量

表面粗糙度的检测程序

序号	测量方法	检验程序说明
1	目测检查	当工件表面粗糙度比规定的粗糙度明显的好或不好，不需用更精确的方法检验。工件表面存在着明显影响表面功能的表面缺陷，选择目测法检验判定
2	比较检查	若用目测检查不能做出判定，可采用视觉或显微镜将被测表面与粗糙度比较样块比较判定
3	仪器检查	若用粗糙度比较样块比较法不能做出判定，应采用仪器测厨：　①对不均匀表面，在最有可能出现粗糙度参数极限值的部位上进行测量；　②对表面粗糙度均匀的表面，应在几个均布位置上分别测量，至少测量3次；　③当给定表面粗糙度参数上限或下限时，应在表面粗糙度参数可能出现最大值或最小值处测量；　④表面粗糙度参数注明是最大值的要求时，通常在表面可能出现最大值(如有一个可见的深槽)处，至少测量3次；　　测量方向：　①图样或技术文件中规定测量方向时，按规定方向进行测量；　②当图样或技术文件中没有指定方向时，则应在能给出粗糙度参数最大值的方向测量，该方向垂直于被测表面的加工纹理方向；　③对无明显加工纹理的表面，测量方向可以是任意的，一般可选择几个方向进行测量，取其最大值为粗糙度参数的数值

检测表面粗糙度的常用方法

序号	检验方法	适用参数及范围（μm）	说明
1	样块比较法	直接目测： R_a>2.5；用放大镜： R_a > 0.32～0.5；	以表面粗糙度比较样块工作面上的粗糙度为标准，用视觉法或触觉法与被测表面进行比较，以判定被测表面是否符合规定；　　用样块进行比较检验时，样块和被测表面的材质、加工方法应尽可能一致；　　样块比较法简单易行，适合在生产现场使用
2	显微镜比较法	R_a <0.32	将被测表面与表面粗糙度比较样块靠近在一起，用比较显微镜观察两者被放大的表面，以样块工作面上的粗糙度为标准，观察比较被测表面是否达到相应样块的表面粗糙度；从而判定被测表面粗糙度是否符合规定。此方法不能测出粗糙度参数值
3	电动轮廓仪比较法	R_a ： 0.025～6.3 R_z： 0.1～25	电动轮廓仪系触针式仪器。测量时仪器触针尖端在被测表面上垂直于加工纹理方向的截面上，做水平移动测量，从指示仪表直接得出一个测量行程R_a值。这是R_a值测量最常用的方法。或者用仪器的记录装置，描绘粗糙度轮廓曲线的放大图，再计算R_a或R_z值。此类仪器适用在计量室。但便携式电动轮廓仪可在生产现场使用
4	光切显微镜测量法	R_z： 0.8～100	光切显微镜(双管显微镜)是利用光切原理测量表面粗糙度的方法。从目镜观察表面粗糙度轮廓图像，用测微装置测量R_z值和R_y值。也可通过测量描绘出轮廓图像，再计算R_a值，因其方法较繁而不常用。必要时可将粗糙度轮廓图像拍照下来评定。光切显微镜适用于计量室
5	干涉显微镜测量法	R_z： 0.032～0.8	干涉显微镜是利用光波干涉原理，以光波波长为基准来测量表面粗糙度的。被测表面有一定的粗糙度就呈现出凸凹不平的峰谷状干涉条纹，通过目镜观察、利用测微装置测量这些干涉条纹的数目和峰谷的弯曲程度，即可计算出表面粗糙度的R_a值。必要时还可将干涉条纹的峰谷拍照下来评定。干涉法适用于精密加工的表面粗糙度测量。适合在计量室使用

各种粗糙度检测仪器：

① 便携式表面粗糙度测量仪

② 手持式粗糙度仪

③ 表面粗糙度仪

④ 粗糙度样板

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2008年5月9日

条式水平仪

图7-1是钳工常用的条式水平仪。条式

水平仪由作为工作平面的V型底平面和与工

作平面平行的水准器 (俗称气泡)两部分组

成。工作平面的平直度和水准器与工作平面

的平行度都做得很精确。当水平仪的底平面

放在准确的水平位置时，水准器内的气泡正

好在中间位置 (即水平位置)。在水准器玻

璃管内气泡两端刻线为零线的两边，刻有不

少于 8 格的刻度，刻线间距为 2mm 。当水平图 7-1 条式水平仪

仪的底平面与水平位置有微小的差别时，也就是水平仪底平面两端有高低时，水准器内的气泡由于地心引力的作用总是往水准器的最高一侧移动，这就是水平仪的使用原理。两端高低相差不多时，气泡移动也不多，两端高低相差较大时，气泡移动也较大，在水准器的刻度上就可读出两端高低的差值。

表 7-1 水平仪的规格

品种	外形尺寸（ mm ）			分度值
	长	阔	高	组别	(mm/m)
框式	100	25 ～ 35	100	Ⅰ	0.02
	150	30 ～ 40	150
	200	35 ～ 40	200
	250	40 ～ 50	250	Ⅱ	0.03 ～ 0.05
	300		300
条式	100	30 ～ 35	35 ～ 40
	150	35 ～ 40	35 ～ 45
	200	40 ～ 45	40 ～ 50	Ⅲ	0.06 ～ 0.15
	250
	300

条式水平仪的规格见表 7-1 。条式水平仪分度值的说明，如分度值0.03mm／m，即表示气泡移动一格时，被测量长度为1m的两端上，高低相差0.03mm。再如，用200 mm 长，分度值为0.05mm／m的水平仪，测量400mm长的平面的水平度。先把水平仪放在平面的左侧，此时若气泡向右移动二格，再把水平仪放在平面的右侧，此时若气泡向左移动三格，则说明这个平面是中间高两侧低的凸平面。中间高出多少毫米呢？从左侧看中间比左端高二格，即在被测量长度为1m时，中间高2×0.05 = 0.10mm，现实际测量长度为200mm，是1m的，所以，实际上中间比左端高0.10× = 0.02mm。从右侧看：中间比右端高三格，即在被测量长度为1m时，中间高3×0.05=0.15mm，现实际测量长度为200mm，是1m的，所以，实际上中间比右端高0. 15 × =0.03mm。由此可知，中间比左端高0.02mm，中间比右端高0.03mm，则中间比两端高出的数值为(0.02+0.03)÷2=0.025mm。

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计量器具的选择
一、概述：
所有测量中，尺寸测量是最基本的。　　因为在形状、位置、表面粗糙度的测量中，甚至在角度、锥度、螺纹、齿轮的单项测量中，其误差大都是以长度值来表示的。这些几何量的测量，虽在方法、器具以及数据的处理方面有其各自的特点，但实质上仍然是以尺寸测量为基础的。
由于被测量零件的形状、大小、精度和使用场合不同，采用的计量器具也不同。对于大批量生产的零件，为提高检测效率，多采用专用量规来检验；对于单件或小批量生产，则常采用通用器具来测量。