几种典型形状、位置误差的检测

几种典型形状、位置误差的检测梁克华摘要：本文分析了机械图纸的技术要求标注，给出了工程常见的典型形状、位置误差的检测方法，应用典型检测方法节约了设备成本，简化了测量工艺。关键词：形状误差；位置误差；检测。形状、位置公差是机械制图重要的技术要求，是图纸不可或缺的内容之一。其通过对形状、位置误差的限制，达到生产合格产品的目的。现仅对生产或实训中，一些典型形状、位置误差的测量，作一下介绍。一、直线度误差的测量直线度误差常利用刀口尺通过光隙法测量。光隙法是凭借人眼观察通过实际间隙的可见光隙量多少，来判断误差大小的一种测量方法。测量时，将刀口尺置于被测表面上并使刀口尺与被测表面紧密接触，转动刀口尺使其位置符合最小条件，然后观察刀口尺与被测线之间的最大光隙，此时的最大光隙即为直线度误差，见图1所示。图1刀口尺测量直线度示意图当光隙值较大时，可用塞尺测出其值；当光隙值较小时，可通过标准光隙比较来估读光隙值大小。若间隙大于0.0025mm，则透光颜色为白光；间隙为0.001〜0.002mm时，透光颜色为红光；间隙为0.001mm左右时，透光颜色为蓝光;

刀口尺与被测线间隙小于0.001mm时，透光颜色为紫光；刀口尺与被测线间隙小于0.0005mm时，则不透光，由此可以判断被测表面的直线度误差。二、平面度误差的测量平面度误差常用平板研点法测量，适合小尺寸较精密的平面。生产上，常用平板在均匀涂以红丹油的被检验面上拖研，研点分布均匀，每刮方接触点达到规定数值时为合格，见图2。该种方法测量导轨直线度也很常用，通常用精度等级与被检验导轨精度要求相适应的平尺，在涂有均匀薄层红丹油的被检验导轨上拖研，接触点达到规定数值时为合格，见图3。图2研点法测量平面度误差示意图图3研点法测量导轨直线度误差示意图三、圆度和圆柱度误差的测量

圆度误差测量，实验室常用最小区域法、最小二乘圆法、最小外接圆法、最大内接圆法等方法，测量非常繁琐，此处介绍两种简明测量方法。1.三点法测量圆度误差常将被测工件置于V形块中进行测量。测量时,使被测工件在V形块中回转一周，从指示表读出最大示值和最小示值，两示值差之半即为被测工件外圆圆度误差的一个候选值。同理，在长度方向选择若干特定位置重复测量并数据处理，可得到多个候选值，则最大候选值即为圆度误差。此法适用于测量具有奇数棱边形状误差的外圆或内圆，常用a角为90°、120°或72°、108°的两块V形块分别测量，取其平均值作为测得值，见图4。图4圆度和圆柱度测量示意图2•两点法测圆度误差常用千分尺、比较仪等测量，以被测圆某一截面上各直径间最大差值之半作为此截面的圆度误差。此法适于测量具有偶数棱边形状误差的外圆或内圆。3.圆柱度误差的测量在圆度误差测量基础上，对被测零件若干横截面上进行测量，被测零件回转一周，记录该横截面指示表读数最大值和最小值，在各个横向测量面测量完毕后，取所有测量值的最大值和最小值之差的一半为圆柱度误差，见图4。该种测量方法简便易行，尤其在生产或实习车间里检测更有实用价值。四、线轮廓度和面线轮廓度误差的测量线轮廓度是限制实际曲线对理想曲线变动量的一项指标，它是对非圆曲线的形状精度要求。线轮廓度误差是实际被测要素对理想轮廓要素的变动量。线轮廓度误差测量时，用轮廓样板来模拟理想轮廓曲线，与实际轮廓进行比较的测量，通过光隙法判断误差大小，最大光隙即为线轮廓度误差，见图5。面轮廓度误差可用仿形装置测量、截面轮廓样板测量、光学跟踪轮廓测量仪测量以及三坐标测量装置测量等方法，大批量生产可用截面轮廓样板测量，方法与线轮廓度误差测量类似。五、平行度误差测量1.测量面对面平行度误差被测量面相对于基准平面的平行度误差，测量时，基准平面用平板体现，表架在平板上缓慢地作前后、左右滑动，指示表在被测平面内滑过，找到指示表读数的最大值和最小值，最大值和最小值的差值即为平行度误差。图6面对面平行度误差测量示意图2.测量线对面平行度误差测量孔的轴线相对于基准平面的平行度误差，用心轴模拟被测轴线，将心轴装于孔内，形成稳定接触，基准平面用精密平板体现，如图7所示。测量时，双手推拉表架在平板上缓慢地作前后滑动，当指示表从心轴上素线滑过，找到指示表指针顺时针转动的折返点（极限点）后，停止滑动，进行读数。在被测心轴上确定两个测点a、b,设二测点距离为L2,指示表在二测点的读数分别为Ma、Mb,若被测要素长度为L1,那么，被测孔轴线对基准平面的平行度误差可按比例折算得到。计算公式为：f=1l|MaMb|l2六、同轴度误差的测量同轴度误差测量时，将准备好的刃口状V形块放置在平板上，并调整水平；将被测零件基准轮廓要素的中截面（两端圆柱的中间位置）放置在两个等高的刃口状V形块上，基准轴线由V形块模拟，如图8所示。缓慢而均匀地转动工件一周，并观察百分表指针的摆动，取最大读数Mmax与最小读数Mmin的差值之半，作为该截面的同轴度误差测量值。同理，按上述方法测量若干不同截面，转动被测零件，取各截面测得的最大读数Mimax与最小读数Mimin差值之半中的最大值（绝对值）作为该零件的同轴度误差。图8同轴度误差测量示意图七、圆跳动和全跳动误差的测量测量圆跳动误差时，将被测工件安装在偏摆仪上，调整完毕，如图9所示。转动百分表一周，指示表最大读数和最小读数差值，即为一个测量值；重复上述测量过程，选取多个截面测量（如图9截面A—A、B—B、C—C、D—D等），可得到多个测量值，最大的测量值即为圆跳动误差。图9圆跳动测量示意图径向全跳动的测量方法与径向圆跳动的测量方法类似，但是在测量过程中，被测零件应连续回转，且指示表沿基准轴线方向移动，则指示表的最大、最小读数差值即为径向全跳动误差。通过形状、位置误差的简明测量，节约了设备