机械精度设计与检测课件：几何误差的检测

几何误差的检测《机械精度设计与检测》

目录几何误差的评定准则02几何误差的检测03几何误差的检测原则01内容几何误差的检测1.几何误差的检测原则几何误差是指被测实际要素对其理想要素的变动量。在几何误差的检测中，是以测得的要素作为实际要素，根据测得要素来评定几何误差值的。根据几何误差是否在形位公差的范围内，得出零件合格与否的结论。（1）与理想要素比较原则将被测要素与理想要素相比较，理想要素用模拟法来体现。如平板、平台、水平面等作为理想平面;一束光线、拉紧的钢丝、刀口尺的刃口等作为理想直线;轮廓样板作为线、面理想轮廓等。测量时,被测要素上各测点相对于测量基准的量值,通过测量直接获得时,称为直接法。但是有的测量方法,对被测要素上各点相对于测量基准的量值只能间接获取,称为间接法。内容几何误差的检测1.几何误差的检测原则（1）与理想要素比较原则

图直接法模拟理想要素

图间接法模拟理想要素内容几何误差的检测1.几何误差的检测原则（2）测量坐标值原则测量被测实际要素的坐标值(如直角坐标值、极坐标值、圆柱面坐标值等)，经数据处理获得几何误差值。如图所示为采用坐标测量装置测量被测圆度误差的示例。

图采用直角坐标测量装置测量圆度误差内容几何误差的检测1.几何误差的检测原则（3）测量特征参数原则测量被测实际要素具有代表性的参数(特征参数)表示几何误差值。例如在一个横截面内的几个方向上测量直径,取最大直径差值的一半,作为该截面内的圆度误差。值这是一种近似评定几何误差的检测原则,但该原则的检测方法简易,无繁琐的数据处理,在车间条件下较为适用。因此,在不影响使用功能前提下,允许采用该原则检测几何误差,经济性能好。（4）测量跳动原则被测实际要素绕基准轴线回转过程中，沿给定方向或线的变动量。用V形架模拟基准轴线,并对零件轴向定位,测量被测要素在回转过程中于横截面内相对于某一参考点的变化状况,变化值由指示器读出。当被测要素回转一周中,指示器的最大、最小读数之差就是径向圆跳动量。测量跳动原则一般用于测量跳动误差。但在某些条件下,也可用于代替跳动公差所综合控制的一些几何误差项目的测量。如以径向圆跳动测量来代替同轴度、圆度的测量;径向全跳动测量代替圆柱度的测量等。内容几何误差的检测1.几何误差的检测原则（5）控制实效边界原则检验被测实际要素是否超过实效边界，以判断被测实际要素合格与否。该原则只适用图样上采用最大实体原则的场合,即形位公差框格公差值后或基准字母后标注之处。一般用综合量规来检验。综合量规的基本尺寸按被测要素的实效边界来决定,当被测要素的几何误差符合要求便能使综合量规通过;反之,当被测要素超越实效边界就不能使综合量规通过,表示被测要素不合格。

图采用综合量规检测同轴度的示例内容2.几何误差的评定准则（1）形状误差的评定评定形状误差须在实际要素上找出理想要素的位置。这要求遵循一条原则，即使理想要素的位置符合最小条件。①最小条件所谓最小条件是指确定理想要素位置时，应使理想要素与实际要素相接触，并使被测实际要素对其理想要素的最大变动量为最小。如图1所示为评定给定平面内的直线度误差的情况，如图2所示为评定轴线在任意方向上的直线度误差的情况。

图1轮廓要素的理想要素的位置几何误差的检测

图2中心要素的理想要素的位置内容2.几何误差的评定准则（1）形状误差的评定②形状误差的评定方法—最小区域法用符合最小条件的包容区域（简称最小区域）的宽度或直径f表示。几何误差的检测

图

平面度误差检测最小区域

图圆度误差的最小包容区域内容2.几何误差的评定准则（2）位置误差评定位置误差评定的基本方法有:通常采用精确工具模拟的基准要素来建立基准。标准指出，实际基准要素的理想要素的位置应符合最小条件，在确定理想要素的位置时应使实际基准要素对其理想要素的最大变动量为最小。①模拟法:模拟法就是采用足够精确的实际要素来体现基准平面、基准轴线、基准点等。如图3所示为模拟基准法，图4检测和评定平面误差的情况，长方体的上表面为被测实际要素，下表面为实际基准要素。

几何误差的检测

图4平面度误差检测的基准

图3基准实际要素与模拟基准的两种接触状态内容2.几何误差的评定准则（2）位置误差评定位置误差评定的基本方法有:②分析法:就是通过对基准实际要素进行测量，再根据测量数据用图解法或计算法按最小条件确定的理想要素作为基准。③直接法:就是以基准实际要素为基准。当基准实际要素具有足够高的形状精度时，可忽略形状误差对测量结果的影响。

几何误差的检测内容2.几何误差的检测（1）几何误差检测的三个步骤①根据误差项目和检测条件确定检测方案，根据方案选择测量工具，并确定测量基准。②进行测量，得到被测实际要素的有关数据。③进行数据处理，按最小条件确定最小包容区域，得到几何误差数值。④判断是否合格几何误差的检测内容2.几何误差的检测（2）直线度误差的检测①指示器测量法:

如图5所示，将被测零件安装于平行于平板的两顶尖之间，用带有两个指示表的表架沿铅垂轴截面的两条素线测量，同时分别记录两指示器在各自测点的读数M1和M2，取各测点读数差一半中的最大值作为该截面轴线的直线度误差。将零件转位，按上述方法测量若干个截面，取其中最大的误差作为被测零件轴线直线度误差。几何误差的检测图5用两只指示器测直线度内容2.几何误差的检测（2）直线度误差的检测②刀口尺法:如图6（a）所示，刀口尺法是用刀口尺和被测要素接触，使刀口尺和被测要素之间的最大间隙为最小，此最大间隙即为被测的直线度误差。③钢丝法:如图6（b）所示，钢丝法是用特别的钢丝作为测量基准，用测量显微镜读数。④水平仪法:如图6（c）所示，水平仪法是将水平仪放在被测表面上，沿被测要素按节距，逐段连续测量。⑤自准直仪法:如图6（d）所示，用自准直仪和反射镜测量是将自准直仪放在固定位置上，测量过程中保持位置不变。几何误差的检测

图6直线度误差的检测内容2.几何误差的检测（3）平面度误差的检测常见的平面度测量方法如图7所示:①指示器测量法:如图7（a），将被测零件支承在平板上，将被测平面上两对角线的角点分别调成与平板等高，按一定布点测量被测表面。指示仪器上最大读数与最小读数之差即为该平面的平面度误差近似值。②平晶法：将平晶紧贴在被测平面上，由产生的干涉条纹经过计算得到平面度误差值。如图7（b）。

几何误差的检测图7平面度误差的检测内容2.几何误差的检测（3）平面度误差的检测③水平仪法：将水平仪放在被测表面上，用水平仪按一定布点和方向逐点测量，经过计算得到平面度误差。如图7（c）。④自准直仪法：如图7（d）将自准直仪固定在平面外的一定位置，反射镜放在被测平面上。调整自准直仪，使其和被测表面平行，按一定布点和方向逐点测量。经过计算得到平面度误差。几何误差的检测图7平面度误差的检测内容2.几何误差的检测（4）跳动误差的检测①径向圆跳动误差的检测如图8所示，用一对同轴的顶尖模拟体现基准，将被测工件装在两顶尖之间，保证大圆柱面绕基准轴线转动但不发生轴向移动。②端面圆跳动误差的检测如图9所示，用一V形架来模拟体现基准，并用一定位支承使工件沿轴向固定。取各测量圆柱面的跳动量中的最大值作为该零件的端面圆跳动误差。几何误差的检测图8径向圆跳动误差检测图9端面圆跳动误差检测内容2.几何误差的检测（4）跳动误差的检测③斜向圆跳动误差的检测如图10所示，将被测零件固定在导向套筒内，且在轴向固定。取各测量圆锥面上测得的跳动量中的最大值为该零件的斜向圆跳动误差。④端面全跳动误差的检测如图11所示，将被测零件支承在导向套筒内，并在轴向固定，导向套筒的轴线应与平板垂直