机械零件的检测和误差原因解析

电子科技大学

毕业设计（论文）论文题目：机械零件的检测与误差原因解析学习中心（或办学单位）：电子科技大学指导老师：职称：学生姓名：学号：专业：机械设计制造及自动化电子科技大学制电子科技大学毕业设计（论文）任务书题目：机械零件的检测与误差原因解析任务与要求：基于机械零件的检测与误差原因解析：第一按照检测的一般步骤进行说明;第二检测方式和误差的产生与分类；第三检测误差的原因分析时刻：2009年^月8日至2009年5月10日共13周学习中心：（或办学单位）电子科技大学学生姓名：学号：专业：机械设计制造及自动化指导单位或教研室：电子科技大学指导教师:职称：电子科技大学制毕业设计（论文）进度计划表日期工作内容执行情况指导教师签字09年2月8日至2月15日选题良好09年2月16日至3月1日论文提纲写作良好09年3月2日至3月31日初稿写作良好09年4月1日至4月20日二稿写作良好09年4月21日至4月30日定稿并上交论文的电子文档良好09年5月1日至5月10日做好论文答辩准备良好教师对进度计划实施情况总评签名年月日本表作评定学生平时成绩的依据之一。

电子科技大学毕业设计（论文）中期检查记录表学生填写毕业设计（论文）题目：浅析数控机床几何误差及其补偿方法学生姓名：学号：专业：机械设计制造及自动化层次:本教学中心名称：电子科技大学指导教师姓名及职称：教师指导毕业设计（论文）时间及地点:电子科技大学检查教师填写毕业设计（论文）题目工作量饱满一般V不够毕业设计（论文）题目难度大适中V不够毕业设计（论文）题目涉及知识点丰富比较丰富V较少毕业设计（论文）题目价值很有价值一般V价值不大学生是否按计划进度独立完成工作任务是学生毕业设计（论文）工作进度填写情况良好学生出勤情况及出勤的考核办法学生与指导教师见面接受指导次数5次学生工作态度认真一般V较差教师毕业设计（论文）指导日志是否齐全是其他检查内容存在问题及米取措施：检查教师签字：年月日

本论文通过机械零件检测的大体步骤和检测方式等解析。机械零件的检测主如果对机械零件中包括长度、角度、粗糙度、几何形状和彼此位置等尺寸的测量。机械零件的检测极为重要，它是把握产品质量的关键环节，检测人员必需在充分预备的基础上依照程序进行，并要分析误差的产生原因。机械零件的技术要求很多，它有几何形状、尺寸公差、形位公差（形状公差和位置公差）、表面粗糙度、材质的化学成份及硬度等。检测时先从何处着手，用哪些量具，采用什么样的先进方式，是检测中技术性很强的一个问题。机械零件的查验对于基准的选择直接影响到机械零件是不是合格的重要关键。为了使产品质量信得过，避免出现错检、误检和漏检，对此检测人员应遵守程序，做好各方面工作。关键词：检测量具基准AbstractInthispaper,machinepartsthroughthebasicstepsoftestingandanalyticaltestingmethods.Detectionofmechanicalpartsisthemainmechanicalparts,includinglength,angle,roughness,geometryandmutuallocationofthemeasurementofsize.Detectionofmechanicalpartsisextremelyimportant,itistograspthekeytoproductquality,testingmustbefullypreparedinaccordancewiththeproceduresbasedon,andtoanalyzethecausesoferror.Mechanicalparts,manyofthetechnicalrequirements,ithasthegeometricshape,dimensiontolerance,geometrictolerance(theshapeandlocationtolerancesurfaceroughness,materialssuchaschemicalcompositionandhardness.Wheretobeginwhenthefirsttesting,measuringuseofwhich,whatkindofadvancedmethods,ishighlytechnicaldetectionofaproblem.Mechanicalpartsofthebenchmarktestforadirectimpactonthechoiceofmachinepartskeytowhetherornotqualified.Reliableproductqualityinordertoavoidseizurewrong,falseandmissed,whichshouldcomplydetectionwhatwiththetestingprocedure,workinallfields.Keywords:Detectionofmeasuringthebaseline第一章绪论TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第二章测前预备2\o"CurrentDocument"第一节阅读图纸2\o"CurrentDocument"第二节分析工艺文件2\o"CurrentDocument"第三节合理选用量具2\o"CurrentDocument"第四节测量方式的选择3\o"CurrentDocument"第三章机械零件的检测4\o"CurrentDocument"第一节合理选用测量基准4\o"CurrentDocument"第二节表面检测4\o"CurrentDocument"第三节检测尺寸公差4\o"CurrentDocument"第四节检测形位公差4第四章测量误差与原因分析\o"CurrentDocument"第一节误差的大体知识5一、系统误差5二、偶然误差5三、系统误差与偶然误差的关系6四、对误差大小的评价6\o"CurrentDocument"第二节测量误差分类6一、随机误差7二、粗大误差7三、系统误差7\o"CurrentDocument"第三节测量误差产生原因分析7\o"CurrentDocument"第五章查验工具的要求9\o"CurrentDocument"结束语10\o"CurrentDocument"谢词11参考文献12第一章绪论在现代工业生产中常采用专业化大协作生产，即用分散制造、集中装配的办法来提高劳动生产率，保证产品质量和降低本钱。要实行专业化生产必需采用互换性原则。这对机械零件的精度要求很高，机械零件在加工的工艺要求高。机械零件的检测极为重要，它是把握产品质量的关键环节。机械零件测量误差直接关系到机械零件是不是合格。在通过仿真调试和参考大量国内外文献资料后，我结合自己的实际工作经验和心得体会编写了此文。本文共分四章：第一章简述机械零件的；第二章概述了机械零件测量预备条件；第三章主要讲述机械零件的测量进程注意事项；第四章主要机械零件的测量与原因分析。由于水平有限，论文中的错误和疏漏的地方在所避免，敬请列位老师批评指正。第二章测前预备第一节阅读图纸查验人员要通过对视图的分析，掌握零件的形体结构。第一分析主视图，然后按顺序分析其它视图。同时要把各视图由哪些表面组成，如平面、圆柱面、圆弧面、螺旋面等，组成表面的特征，如孔、槽等，它们之间的位置都要看懂、记清楚。查验人员要认真看图纸中的尺寸，通过看尺寸，能够了解零件的大小，看尺寸要从长、宽、高三个方向的设计基准进行分析，要分清定形尺寸、定位尺寸、关键尺寸要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在关键尺寸中，按照公差精度，表面粗糙度品级分析零件在整机中的作用，对于特殊零件，如齿轮、蜗轮蜗杆、丝杠、凸轮等有专业功能的零件，要会运用专业技术标准。掌握各类机械零件的国家标准，是查验人员的大体功。有表面需热处置的工序零件，应注意处置前后尺寸公差转变的情形。查验人员还应分析图纸中的题目栏，题目栏内标有所用材料零件名称，通过看题目栏，掌握零件所用材料规格、牌号和标准，从中分析材料的工艺性能，和对加工质量的影响。工作中，我曾碰到如此一个问题，在铣床上加工一批不锈钢支架，因所选铣刀材料不对，造成加工表面粗糙度不好，而且效率较低，严峻影响了产品精度与产品质量。我发觉了问题严峻性后，选择了适合材料的铣刀，试用后，速度又快，表面粗糙度又好。第二节分析工艺文件工艺文件是加工、查验零件的指导书，必然要认真仔细查看。依照加工顺序，对每一个工序加工的部位、尺寸、工序余量、工艺尺寸换算都要认真审阅同时应了解关键工序的装夹方式，定位基准和所利用的设备、工装夹具刀具等技术要求。往往有个别操作者不按工艺中所制订的工序加工，从而对整个机械零件的加工后造成不合格的后果，这一问题常常又被查验人员所轻忽。待安装时，不能利用，造成了成批产品报废。第三节合理选用量具当看清图纸和工艺文件后，下一步就是选取适当的量具进行机械零件检测。按照被测工件的几何形状、尺寸大小、生产批量等选用。如测量圆柱台阶轴时带公差装轴承部位，应选用卡尺、千分尺、钢板尺等；如测量带公差的内孔尺寸时，应选用卡尺、钢板尺、内径百分表或内径千分尺等。有些被测零件，用现有的量具不能直接检测，这就要求检测人员，按照必然的实践经验、书本理论知识，用现有的量具进行整改，或进行一系列检测工具的制作。测量器具是测量仪器和测量工具的总称。通常把没有传动放大系统的测量工具称为量具，如游标卡尺、直角尺和量规等；把具有传动放大系统的测量器具称为量仪，如机械比较仪、测长仪等。也可按其测量原理、结构特点及用途等，分为以下四类：基准量具测量中作用标准量的量具，如基准米尺、量块、角气宇块、直角尺和线纹尺等。极限量规是一种没有刻度的，用以查验零件尺寸或形状、彼此位置的专用查验工具。它只能判断零件是不是合格，而不能得出具体尺寸。、查验夹具也是一种专用的查验工具，当配合各类比较仪时，用来查验更多和更复杂的参数。通用测量器具有刻度，能量出具体数值。第四节测量方式的选择按是不是直接量出所需要的量值，分为直接测量和间接测量。直接测量直接量出被测参数的量值或其相对于大体尺寸的实际误差数值。间接测量先测量出与被测量值有关的几何参数，然后通过计算取得被测量值。按所测读数是不是代表被测量值的绝对数字，分为绝对测量和相对测量。绝对测量测得的读数值是被测量的绝对数字。例如用游标卡尺直接量出零件的实际尺寸。相对测量测得的读数值时相对于大体尺寸的实际误差。例如用量块调整比较仪，测量零件的直径。按被测零件的表面与测量是不是机械接触，分为解除测量和非接触测量。接触测量被测零件表面也测量头机械接触，并有机械作用的测量力。非接触测量被测零件与测量头没有机械接触。如光学投影仪测齿形等。按零件被测参数的多少，可分为综合测量和单项测量。单项测量当零件形状复杂，包括多个几何参数，而测量时却时逐个参数进行侧量。如测量螺纹，别离测量螺纹的中径、半角、螺距。综合测量同时侧量零件几个相关惨彼此的综合效应或综合参数。如用螺纹环规综合测量螺纹各参数综合效应，判断螺纹是不是合格。按技术测量对机械制造工艺进程所起的作用，可分为主动测量和被动测量。主动测量零件在加工进程中进行的测量，测量结果能够直接用来控制零件的加工进程，控制废品的发生。被动测量零件加工完毕后所进行的被测，这种测量仅能发觉和剔出废品。第三章机械零件的检测第一节合理选用测量基准测量基准应尽可能与设计基准、工艺基准重合。在任选基准时要选用精度高，能保证测量时稳固靠得住的部位作为查验的基准。如测量同轴度、圆跳动、套类零件之内孔，轴类零件以中心孔为基准；测量垂直度应以大面为基准；测量辊类零件的圆跳动以两头轴头下轴承的台阶（将两头轴承台阶放在“V”型铁上）为基准。第二节表面检测机械零件的破坏，一般老是从表面层开始的。产品的性能，尤其是它的靠得住性和耐久性，在专门大程度上取决于零件表面层的质量。研究机械加工表面质量的目的就是为了掌握机械加工中各类工艺因素对加工表面质量影响的规律，以便运用这些规律来控制加工进程，最终达到改善表面质量、提高产品利用性能的目的，如磕碰、划伤、变形、裂纹等。细长轴、薄壁件注意变形、冷冲件要注意裂纹、螺纹类零件、铜材质件要注意磕碰、划伤等。对以上检测的机械零件检测完后，都要认真作记录，专门是半成品，对合格品、返修品、报废产品要分清，并作上标记，以避免混淆不清。第三节检测尺寸公差测量时应尽可能采用直接测量法，因为直接测量法比较简便，很直观，无需繁琐的计算，如测量轴的直径等。有些尺寸无法直接测量就需用间接测量，间接测量方式比较麻烦，有时需用繁琐的函数计算，计算时要细心，不能少一个因素，如测量角度、锥度、孔心距等。当检查形状复杂尺寸较多的零件时，测量前应先列一个清单，对要求的尺寸写在一边，实际测量的尺寸在另一边，依照清单一个尺寸一个尺寸的测量，并将测量结果直接填入实际尺寸一边。待测量完后，按照清单汇总的尺寸判断零件合格与否，如此既不会漏掉一个尺寸，又能保证检测质量。第四节检测形位公差形位公差的研究对象是机械零件上的几何要素，主要包括形状公差和位置公差。按国家标准规定有14种形位公差项目。对于测量形位公差时，要注意应按国家标准或企业标准执行，如轴、长方件要测量直线度，键槽要测量其对称度。第四章测量误差与原因分析第一节误差的大体知识由于受到测量仪器、测量方式、测量条件和观察者生理反映能力、操作水平等因素的限制，测得的结果只可能是一个近似值。测量值与真值之差称为绝对误差，简称误差。即误差二测量值-真值。一、系统误差系统误差的特点是：在相同条件下，对同一物理量进行多次测量时，误差的大小和正负总维持不变，或按必然的规律转变，或是有规律地重复。系统误差主要来自以下三个方面：仪器误差这是由于测量仪器不完善或有缺点，和没有按规定条件利用而造成的误差。仪器误差常表此刻下面三种情形：示值误差。如米尺由于变形造成刻度不标准；电表的轴承磨损引发示值不准等。零值误差。如千分尺由于磨损致使在零位时，读数不为零；电表在利用之前未调整零位等。仪器机构和附件误差。如天平两臂不等长；砝码不准；电桥的标准电阻不准等。方式误差这是由于实验理论、实验方式或实验条件不合要求而引发的误差。如用伏安法测电阻，采用不同的连接方式，电表的内阻会给测量带来误差；在热学实验中，绝热条件的好坏对测量结果的影响等。人员误差这是由于观测者个人生理和心理上的特点所造成的误差。如在利用停表计时中，有的人失之太长，有的人失之太短；在电表读数时，有人偏左而有人偏右；在估量读数时，有人适应偏大而有人适应偏小等。系统误差常分为两类，即已定系统误差和未定系统误差。前者指其误差的符号和绝对值均已肯定，而后者是指其误差的符号或绝对值尚未肯定。二、偶然误差在同一条件下，对某一物理量进行多次测量时，每次测量的结果有不同，其不同的大小和符号以不可预定的方式转变着。这种误差称为偶然误差或随机误差。遇然误差是由于一些偶然的、不肯定的因素引发的。例如，各次观察时仪器对得不准；调节平衡时，平衡点肯定不准；读数不准确；。这些因素的影响一般是微小的、混杂的，而且是随机出现的，这就难以肯定某个因素产生的具体影响的大小。每项测量的偶然误差是无规则的，但如果测量次数充分多时，就会发此刻必然条件下，它具有必然的规律性。这种规律性表此刻偶然误差服从必然的统计规律，具体表现为：绝对值小的误差出现的概率比绝对值大的误差出现的概率要大得多。比真值大的测量值与比真值小的测量值出现的概率相等。绝对值相等的正误差与负误差出现的概率相等。三、系统误差与偶然误差的关系系统误差的特征是它的肯定性，而偶然误差的特征是它的随机性，二者常常同时存在于实验当中，有时难以严格区分。通常把一些不肯定的系统误差看做偶然误差，也常把一些肯定的但规律过于复杂的系统误差看成偶然误差来处置。有时，二者的区别与空间和时刻的因素有关。例如，环境温度对标准仪器的影响，在短时刻内能够看成是系统误差，而在长时刻内则以为是偶然误差。另外，随着科学技术的进展，人们对误差来源及其转变规律的熟悉加深，有可能把过去熟悉不到而归于偶然误差的某些误差，肯定为系统误差。还必需指出，在测量中，由于读数或计算时发生错误，致使测量结果与真值之间产生较大的误差(过矢误差或粗大误差)，这种误差是错误而不是误差，它是不该该出现的，也是完全能够避免的。四、对误差大小的评价测量中常常利用精密度、准确度和精准度来评价实验结果中误差的大小。这三个概念的涵义不同，应加以区别。精密度，表示测量结果中偶然误差大小的程度。精密度高是指在多次测量中，数据的离散性小，偶然误差小。准确度，表示测量结果中系统误差大小的程度。准确度高表示多次测量数据的平均值偏离真值的程度小，系统误差小。精准度，是对测量结果中系统误差和偶然误差大小的综合评价。精准度高是表示在多次测量中，数据比较集中，且逼近真值，即测量结果中的系统误差和偶然误差都比较小。第二节测量误差分类测量进程中，影响所得的数据准确性的因素超级多。测量误差能够分为三大类：随机误差、粗大误差、系统误差。一、随机误差在相同条件下，测量同一量时误差的大小和方向都是转变的，而且没有转变的规律，这种误差就是随机误差。引发随机误差的原因有量具或量仪各部份的间隙和变形，测量力的转变，目测或估量的判断误差。消除的方式主如果从误差本源予以消除（减小温度波动、控制测量力等），还能够依照正态散布概率估算随机误差的大小。二、粗大误差粗大误差是明显歪曲测量结果的误差。造成这种误差的原因是测量时精力不集中、疏忽大意，比如测量人员疏忽造成的读数误差、记录误差、计算误差，和其他外界的不正常的干扰因素。含有粗大误差的测量值叫做坏值，应该剔除不用。三、系统误差在相同条件下，重复测量同一量时误差的大小和方向维持不变，或测量时条件改变，误差依照必然的规律转变，这种误差为系统误差。引发系统误差的原因有量具或量仪的刻度不准确，校正量具或量仪的校正工具有误差，精密测量时环境的温度没有在20度（摄氏温度）。消除系统误差方式有，测量前必需对所有计量器具进行检定，应当对照规程进行修正消除误差。另外，保证刻度对准零位，必需测量前，仔细检查计量器具,保证足够的准确性。第三节测量误差产生原因分析无论利用何等精准的测量器具，采用何等靠得住的测量方式，都不可避免地产生一些误差。产生测量误差的原因是多种多样的，归纳起来有以下几个方面：测量器具误差指测量器具内在误差，包括设计原理、制造、装配调整存在的误差。基准件误差常常利用基准件如量块或标准件，都存在这制造误差和检定误差，一般来讲，基准件的误差不该超过总测量误差的1/5-1/3。温度误差在实际测量时，由于测力环境、测量器具和被测零件的温度偏离了计算的标准温度，而各物体的线胀系数又不相同，产生了的误差，叫温度误差。标准计量温度为20°C。测量工作最好在标准计量温度情形下进行，或力求被测零件的温度与