三 大 誤 差 檢 測

1、第6章 三大誤差配合檢測第6章 三大誤差檢測 6.1 尺寸誤差與檢測尺寸誤差與檢測 6.2 幾何（形位）誤差的檢測幾何（形位）誤差的檢測 6.3 表面粗糙度的檢測表面粗糙度的檢測 思考題與習(xí)題第6章 三大誤差配合檢測6.1 概 述 6. 1. 1 尺寸誤差檢測尺寸誤差檢測 檢測工件尺寸的誤差：對于單件測量，應(yīng)以選擇通用計量器具為主；對于成批的測量，應(yīng)以專用量具、量規(guī)和儀器為主；對于大批的測量，則應(yīng)選用高效率的自動化專用檢驗 器具。 車間條件下，通常采用通用計量器具來測量工件尺寸，并按規(guī)定的驗收極限判斷工件尺寸是否合格。由于計量器具和計量系統(tǒng)都存在誤差，使測量結(jié)果有誤差，因此，在測量工件尺寸時，

2、必須正確確定驗收極限。第6章 三大誤差配合檢測 為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T31772009產(chǎn)品幾何技術(shù)規(guī)范（GPS）光滑工件尺寸的檢驗對驗收原則、驗收極限、檢驗尺寸用的測量器具的測量不確定度允許值和計量器具選用原則等作出了規(guī)定，以保證驗收合格的尺寸位于根據(jù)零件功能要求而確定的尺寸極限內(nèi)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于車間使用的普通計量器具（如各種游標(biāo)卡尺、千分尺、比較儀、指示表等），其檢測的公差等級范圍為618級。該標(biāo)準(zhǔn)也適用于一般公差（未注公差）尺寸的檢驗。第6章 三大誤差配合檢測 游標(biāo)卡尺類量具應(yīng)用十分廣泛，可測量各種工件的內(nèi)外尺寸、高度和深度，還可測盲孔、凹槽、階梯形孔等；按用途和結(jié)構(gòu)，游標(biāo)量具有

3、游標(biāo)卡尺、深度游標(biāo)尺、高度游標(biāo)尺、齒厚游標(biāo)卡尺等多種。（1）游標(biāo)卡尺。游標(biāo)卡尺有普通游標(biāo)卡尺、自鎖游標(biāo)卡尺和微調(diào)游標(biāo)卡尺3種，如圖6-1所示。6. 1. 2 尺寸誤差檢測通用計量器具尺寸誤差檢測通用計量器具1.游標(biāo)卡尺類量具游標(biāo)卡尺類量具第6章 三大誤差配合檢測5. 1. 2 尺寸誤差檢測通用計量量具尺寸誤差檢測通用計量量具1.游標(biāo)卡尺類量具(1)游標(biāo)卡尺圖6-1 3種游標(biāo)卡尺結(jié)構(gòu)圖第6章 三大誤差配合檢測游標(biāo)卡尺的使用:圖6-3 游標(biāo)卡尺使用第6章 三大誤差配合檢測(2)帶表游標(biāo)卡尺與數(shù)顯游標(biāo)卡尺圖6-4 帶表游標(biāo)卡尺第6章 三大誤差配合檢測(2)帶表游標(biāo)卡尺與數(shù)顯游標(biāo)卡尺圖6-5 數(shù)顯游標(biāo)

4、卡尺第6章 三大誤差配合檢測(3)其它游標(biāo)卡尺深度游標(biāo)卡尺第6章 三大誤差配合檢測高度游標(biāo)卡尺第6章 三大誤差配合檢測齒厚游標(biāo)卡尺第6章 三大誤差配合檢測2.千分尺類量具千分尺類量具(1)外徑千分尺圖6-6 外徑千分尺第6章 三大誤差配合檢測圖6-7 外徑千分尺結(jié)構(gòu)圖 1固定測砧 2硬度合金測頭（活動測砧）3測微螺桿 4鎖緊裝置 5固定套筒 6微分筒 7刻線套 8調(diào)節(jié)螺母 9彈簧套 10測力裝置（棘輪） 11尺架 12隔熱板第6章 三大誤差配合檢測其它外徑千分尺圖6-8 數(shù)顯千分尺第6章 三大誤差配合檢測圖6-9 千分尺讀數(shù)示例第6章 三大誤差配合檢測(2)其它千分尺內(nèi)徑、內(nèi)測千分尺 第6章

5、三大誤差配合檢測(2)其它千分尺杠桿千分尺 第6章 三大誤差配合檢測(2)其它千分尺深度千分尺 螺紋千分尺 第6章 三大誤差配合檢測3.指示表指示表圖6-10 百分表及傳動原理1測量桿 2小齒輪 3大齒輪 4小齒輪 5指針 6大齒輪 7小指針 第6章 三大誤差配合檢測4.立式光較儀立式光較儀圖6-11 立式光學(xué)比較儀1.底座 2.升降圈 3.橫臂 4.旋手5.立柱 6.光學(xué)計管 7.微動手輪 8.旋手 9.提升器10.測量桿 11.工作臺第6章 三大誤差配合檢測圖6-12 立式光學(xué)計測量原理1、6反射鏡 2直角棱鏡 3物鏡 5測桿 6鎖緊螺釘 7像 8刻度尺第6章 三大誤差配合檢測5.工具顯微

6、鏡工具顯微鏡圖6-13 工具顯微鏡1底座 2立柱和支臂 3目鏡4物鏡組 5坐標(biāo)工作臺第6章 三大誤差配合檢測 6. 1. 3 計量器具的選用原則計量器具的選用原則 1.誤收與誤廢 我們用千分尺多次測量軸徑讀數(shù)時，每次讀數(shù)有可能比上一次大，也可能比上一次小，這種不確定性與計量器具的不確定度有關(guān)，從而產(chǎn)生示值誤差。游標(biāo)卡尺和千分尺、指示表、比較儀的不確定度分別見表6-4、表6-5和表6-6。第6章 三大誤差配合檢測表表6-4 游標(biāo)卡尺、千分尺不確定度游標(biāo)卡尺、千分尺不確定度 單位：單位：mm 第6章 三大誤差配合檢測表表6-5 指示表不確定度指示表不確定度 單位：單位：mm 第6章 三大誤差配合檢

7、測表表6-6 比較儀不確定度比較儀不確定度 單位：單位：mm 第6章 三大誤差配合檢測例例6-1 用示值誤差為用示值誤差為4 m的千分尺驗收的軸徑的千分尺驗收的軸徑時，可能的時，可能的“誤收誤收”、“誤廢誤廢”區(qū)域分布如圖區(qū)域分布如圖6-16所示。如若以軸徑的上、下極限偏差所示。如若以軸徑的上、下極限偏差0 m和和13 m作為驗收極限，則在驗收極限附近作為驗收極限，則在驗收極限附近4um的范圍內(nèi)可能會出現(xiàn)以下的范圍內(nèi)可能會出現(xiàn)以下4種情況。種情況。（1）若軸徑的實際尺寸落在1區(qū)，大于上極限尺寸，顯然為不合格品，但此時恰巧碰到千分尺的測量誤差為4m的影響，使其讀數(shù)值可能小于上極限尺寸，而判為合格

8、品，造成誤收。（2）若軸徑的實際尺寸落在2區(qū)，小于上極限尺寸，顯然為合格品，但此時恰巧碰到千分尺的測量誤差為+4m的影響，使其讀數(shù)值可能大于上極限尺寸，而判為不合格品，造成誤廢。 圖6-16 測量誤差對驗收的影響（3）若軸徑的實際尺寸落在3區(qū)，大于下極限尺寸，顯然為合格品，但此時恰巧碰到千分尺的測量誤差為4m的影響，使其讀數(shù)值可能小于下極限尺寸，而判為不合格品，造成誤廢。（4）若軸徑的實際尺寸落在4區(qū)，小于下極限尺寸，顯然為不合格品，但此時恰巧碰到千分尺的測量誤差為+4m的影響，使其讀數(shù)值可能大于下極限尺寸，而判為合格品，造成誤收。第6章 三大誤差配合檢測 2.安全裕度與驗收極限 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定驗收

9、極限一般采用內(nèi)縮方式，即從規(guī)定的最大極限尺寸和最小極限尺寸分別向公差帶內(nèi)移動一個安全裕度A來確定，如表6-7所示。圖6-17 安全裕度和驗收極限第6章 三大誤差配合檢測安全裕度A由被測工件的尺寸公差來確定，其數(shù)值見表5-7?？壮叽绲尿炇諛O限孔尺寸的驗收極限：上驗收極限 Ks = 最大極限尺寸（Dmax）A下驗收極限 Ki = 最小極限尺寸（Dmin）+A軸尺寸的驗收極限：軸尺寸的驗收極限：上驗收極限 Ks = 最大極限尺寸（dmax）A下驗收極限 Ki = 最小極限尺寸（dmin）+A第6章 三大誤差配合檢測表表6-7 安全裕度和計量器具的不確定度（安全裕度和計量器具的不確定度（GB/T317

10、72009） 單位：單位： m第6章 三大誤差配合檢測 對于遵循包容要求的尺寸、公差等級高的尺寸，檢驗時應(yīng)按內(nèi)縮原則確定驗收極限，對工件進行檢驗；而對與非配合尺寸和一般公差尺寸，可按不內(nèi)縮原則極限檢驗，即A=0。 安全裕度A相當(dāng)于測量中總的不確定度允許值u，它包括計量器具的不確定度允許值u1和由溫度、被測對象形狀誤差及接觸測量時的壓陷效應(yīng)等因素（測量條件）引起的不確定度允許值u2 。在一般情況下，采用常用計量器具按內(nèi)縮方式進行測量時，這幾方面的誤差都不進行修正。 計量器具的不確定度允許值u1是選擇計量器具的依據(jù)，u1可根據(jù)表6-7確定。表中u1的數(shù)值按尺寸段分I檔、II檔、III檔。 第6章

11、三大誤差配合檢測 3.計量器具的選擇 測量誤差的主要來源是計量器具的測量不確定度u1。選擇時，應(yīng)使所選用計量器具的測量不確定度數(shù)值等于或小于標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的允許值，即u1 u1。參閱表6-4、表6-5和表6-6。 選擇計量器具時，必須遵循以下幾條原則。（1）計量器具的測量范圍及標(biāo)尺的測量范圍，要能夠適應(yīng)被測對象。（2）按被測對象的尺寸公差來選用計量器具時，必須考慮計量器具的測量極限誤差來給出安全裕度，雙向內(nèi)縮一個安全裕度數(shù)值得出驗收極限，判斷對象尺寸是否合格。（3）按被測對象的結(jié)構(gòu)特殊性選用計量器具。（4）被測對象所處的狀態(tài)和測量條件是選擇計量器具時的考慮因素。（5）被測對象的加工方法、批量和數(shù)量

12、等也是選擇計量器具時要考慮的因素。對于單件測量，通用計量器具為主；對于成批的測量，專用量具、量規(guī)和儀器為主；對于大批的測量，則應(yīng)選用高效率的自動化專用檢驗器具。 第6章 三大誤差配合檢測 6. 1. 4 量規(guī)量規(guī) 光滑極限量規(guī)是一種沒有刻度的專用檢驗工具。它只能測量工件尺寸是不是處于規(guī)定的極限尺寸范圍內(nèi)，即判斷工件的合格性，不能測量工件的實際尺寸。光滑極限量規(guī)一一般用于成批或大量生產(chǎn)中。 1.光滑極限量規(guī)檢驗原理檢驗孔的光滑極限量規(guī)稱為塞規(guī)，一個塞規(guī)按被測孔的最大實體尺寸制造，稱為通規(guī)或過端；另一個塞規(guī)按被測孔的最小實體尺寸制造，稱為止規(guī)或止端，如圖6-27（a）所示。第6章 三大誤差配合檢測

13、檢驗軸的光滑極限量規(guī)稱為環(huán)規(guī)或卡規(guī)，一個環(huán)規(guī)按被測軸的最大實體尺寸制造，稱為通規(guī)；另一個環(huán)規(guī)按被測軸的最小實體尺寸制造，稱為止規(guī)，如圖6-27（b）所示。測量時，通規(guī)和止規(guī)必須聯(lián)合使用。只有當(dāng)通規(guī)能夠通過被測孔或軸，同時止規(guī)不能通過被測孔或軸，該孔或軸才是合格品。第6章 三大誤差配合檢測 2.光滑極限量規(guī)的分類 光滑極限量規(guī)按其用途可分為工作量規(guī)、驗收量規(guī)和校對量規(guī)。 工作量規(guī)是操作者在生產(chǎn)過程中檢驗零件用的量規(guī)，其通規(guī)和止規(guī)分別用T或Z表示。 驗收量規(guī)是檢驗部門或用戶代表驗收產(chǎn)品時使用的量規(guī)。在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：檢驗員使用磨損較多的通規(guī)和接近最小實體尺寸的止規(guī)作為驗收量規(guī)。 校對量規(guī)只是用來校對軸

14、用量規(guī)，以發(fā)現(xiàn)卡規(guī)或環(huán)規(guī)是否已經(jīng)磨損或變形。對于孔用量規(guī)使用通用量儀檢驗，則不必使用校對量規(guī)。校對量規(guī)分為三類：校對軸用量規(guī)通規(guī)的校對量規(guī)，稱為校通通量規(guī)，代號TT表示；校對軸用量規(guī)通規(guī)是否達到磨損極限的校對量規(guī)，稱為校通損量規(guī)，代號TS表示；校對軸用量止規(guī)的校對量規(guī)，稱為校止通量規(guī)，代號ZT表示。第6章 三大誤差配合檢測 3.光滑極限量規(guī)的公差帶 (1)工作量規(guī)公差帶。工作量規(guī)公差帶由兩部分組成：制造公差和磨損公差。 制造公差。量規(guī)是根據(jù)工件的尺寸要求制造出來的，不可避免會產(chǎn)生制造誤差，因此需要規(guī)定制造公差T。其公差帶均位于被檢工件的尺寸公差帶內(nèi)，以避免出現(xiàn)誤收，如圖5-28所示。 磨損公差

15、。用通端檢驗工件時，須頻繁通過合格件，容易磨損，為保證通端有合理的使用壽命，通端的公差帶距最大實體尺寸線須有一段距離，即最小備磨量，其大小由圖中通規(guī)公差帶中心與工件最大實體尺寸之間的距離Z來確定，Z為通端的位置要素值。 止端檢驗工件時不通過工件，因此不需要留備磨量。 制造公差T值和通規(guī)公差帶位置要素Z值具體數(shù)值見表6-8(P163)。 第6章 三大誤差配合檢測第6章 三大誤差配合檢測（2）驗收量規(guī)公差帶。在國家標(biāo)準(zhǔn)中，沒有單獨規(guī)定驗收量規(guī)公差帶，但規(guī)定了檢驗部門應(yīng)使用磨損較多的通規(guī)。（3）校對量規(guī)公差帶。軸用通規(guī)的校通通量規(guī)TT的作用是防止軸用通規(guī)發(fā)生變形而尺寸過小。檢驗時，應(yīng)通過被校對的軸用

16、通規(guī)，它的公差帶從通規(guī)的下偏差算起，向通規(guī)公差帶內(nèi)分布。軸用通規(guī)的校通損量規(guī)TS的作用是檢驗軸用通規(guī)是否達到磨損極限，它的公差帶從通規(guī)的磨損極限算起，向軸用通規(guī)公差帶內(nèi)分布。軸用止規(guī)的校止通量規(guī)ZT的作用是防止止規(guī)尺寸過小。檢驗時，應(yīng)通過被校對的軸用止規(guī)，它的公差帶從止規(guī)的下偏差算起，向止規(guī)的公差帶內(nèi)分布。規(guī)定校對量規(guī)的公差Tp等于工作量規(guī)公差的一半。第6章 三大誤差配合檢測 4. 量規(guī)設(shè)計 (1) 量規(guī)設(shè)計原則及結(jié)構(gòu)。 當(dāng)被測孔或軸遵守包容要求時，應(yīng)遵循極限尺寸的判斷原則：要求其被測要素的實體處處不超過最大實體邊界，而實際要素局部實際尺寸不得超過最小實體尺寸。具體來講，孔或軸的作用尺寸不允許

17、超過最大實體尺寸（即對于孔的作用尺寸應(yīng)不小于最小極限尺寸，軸的作用尺寸則應(yīng)不大于最大極限尺寸）；任何位置上的實際尺寸不允許超過最小實體尺寸，即對于孔的實際尺寸不大于最大極限尺寸；軸的實際尺寸不小于最小極限尺寸）。 由上述內(nèi)容可知：孔和軸尺寸的合格性應(yīng)是作用尺寸和實際尺寸兩者的合格性。作用尺寸由最大實體尺寸控制，而實際尺寸由最小實體尺寸控制。第6章 三大誤差配合檢測 通規(guī)體現(xiàn)的是最大實體邊界，故理論上應(yīng)為全形規(guī)。全形規(guī)除直徑為最大實體尺寸外，其軸向長度還應(yīng)與被檢工件的長度相同，若通規(guī)不是全形規(guī)，會造成檢驗錯誤。圖6-29所示為用通規(guī)檢驗軸的示例，軸的作用尺寸已超出了最大實體尺寸，為不合格產(chǎn)品，不

18、能通過是正確的，但非全形規(guī)卻能通過，造成誤判。圖6-29 通規(guī)形狀對檢驗的影響第6章 三大誤差配合檢測止規(guī)用于檢驗工件任何位置上的實際尺寸，理論上應(yīng)為非全形規(guī)，采用兩點式測量，否則也會造成誤判。圖6-30所示為止規(guī)形狀不同對檢驗結(jié)果的影響，圖中軸在II位置上實際尺寸已超出了最小實體尺寸，正確的檢驗情況是止規(guī)應(yīng)在該位置上通過，從而判斷出該軸不合格。但用全形的止規(guī)測量時，由于其他部分的阻擋，也通不過該軸，造成誤判。圖6-30 止規(guī)形狀對檢驗的影響第6章 三大誤差配合檢測 因此，符合極限尺寸判斷原則的通規(guī)應(yīng)為全形規(guī)，止規(guī)則應(yīng)為非全形規(guī)，即通規(guī)的測量面應(yīng)是與孔或軸形狀相對應(yīng)的完整表面（通常稱為全形量規(guī)

19、），其尺寸等于工件的最大實體尺寸，且長度等于配合長度；止規(guī)的測量面應(yīng)是點狀的，兩測量面之間的尺寸等于工件的最小實體尺寸。 但在某些場合下，應(yīng)用符合泰勒原則的量規(guī)不方便或有困難時，可在保證被檢驗工件的形狀誤差不至影響配合性質(zhì)的前提下，極限量規(guī)可偏離上述原則。如對于尺寸大于100 mm的孔，用全形塞規(guī)通規(guī)很笨重，不便于使用，允許使用非全形塞規(guī)；環(huán)規(guī)通規(guī)不能檢驗正在頂尖上加工的工件及曲軸，允許用卡規(guī)代替；檢驗小孔的塞規(guī)止規(guī)常用便于制造的全形塞規(guī)；剛性差的工件也常用全形塞規(guī)或環(huán)規(guī)。第6章 三大誤差配合檢測 選用量規(guī)結(jié)構(gòu)和型式時，必須考慮工件結(jié)構(gòu)、大小、產(chǎn)量和檢驗效率等，圖6-31所示給出了量規(guī)的型式及

20、其應(yīng)用范圍。 圖6-32所示為常見量規(guī)的結(jié)構(gòu)型式，其中圖6-32（a）（f）為常見塞規(guī)的型式，圖6-32（g）（k）為常見卡規(guī)的型式。第6章 三大誤差配合檢測圖6-31 量規(guī)型式及其應(yīng)用范圍第6章 三大誤差配合檢測圖6-32 常見量規(guī)的結(jié)構(gòu)型式 第6章 三大誤差配合檢測 （2）工作量規(guī)的工作尺寸設(shè)計。量規(guī)設(shè)計的一般步驟為： 按公差與配合確定孔、軸的上、下偏差； 按表6-8査出工作量規(guī)制造公差T值和位置要素Z值； 參考表6-9計算各種量規(guī)的上、下偏差，畫出公差帶圖。 通規(guī)、止規(guī)的極限尺寸可由被檢工件的實體尺寸與通規(guī)、止規(guī)的上、下偏差的代數(shù)和求得。圖樣標(biāo)注中，為了利于制造量規(guī)通、止端工作尺寸的標(biāo)注

21、，推薦采用“入體原則”，即塞規(guī)按軸的公差h標(biāo)注上、下偏差，卡規(guī)或環(huán)規(guī)按孔的公差H標(biāo)注上、下偏差。 表6-9 工作量規(guī)的上、下偏差的計算公式 項 目 檢驗孔的量規(guī) 檢驗軸的量規(guī) 通端上偏差 Ts = EI+Z Tsd = esZ 通端下偏差 Ti = EI+Z Tid = esZ 止端上偏差 Zs = ES Zsd = ei+T 止端下偏差 Zi = ES-T Zid = ei第6章 三大誤差配合檢測6.2 幾何（形位）誤差的檢測6. 2. 1 形位誤差的評定原則形位誤差的評定原則 1. 形狀誤差的評定 形狀誤差是指被測提取要素（實際要素）對其擬合要素（理想要素）的變動量，擬合要素應(yīng)符合最小條件

22、。最小條件是指被測提取要素對其擬合要素的最大變動量最小條件是指被測提取要素對其擬合要素的最大變動量為最小。為最小。最小條件的擬合要素有擬合組成要素和擬合導(dǎo)出要素兩種情況。 一種是擬合組成要素：被測提取組成要素（線、面輪廓度除外），其擬合要素位于實體之外且與被測提取組成要素接觸，并使被測提取組成要素對其擬合要素的最大變動量最小，符合最小條件，如圖6-40（a）所示 。另一種是擬合導(dǎo)出要素：被測提取導(dǎo)出要素（中心線、第6章 三大誤差配合檢測圖6-40 最小條件和最小區(qū)域中心面等），其擬合要素位于被測提取導(dǎo)出要素之中，如圖6-40（b）所示?？梢杂蔁o數(shù)個理想圓柱面包容提取中心線，但必然存在一個直徑最

23、小的理想圓柱面，該最小理想圓柱面的軸線就是符合最小條件的擬合要素。第6章 三大誤差配合檢測 形狀誤差值用最小包容區(qū)域（簡稱最小區(qū)域）的寬度或直徑表示。 最小區(qū)域是指包容被測提取要素時，具有最小寬度f或 直徑f的包容區(qū)域，如圖6-40所示。各誤差項目最小區(qū)域的形狀分別和各自的公差帶形狀一致，但寬度或直徑由被測提取要素本身決定。 最小條件是評定形狀誤差的基本原則，在滿足零件功能要求的前提下，允許采用近似方法來評定形狀誤差。第6章 三大誤差配合檢測 2. 方向、位置、跳動誤差的評定 方向誤差、位置誤差和跳動誤差的評定涉及被測要素和基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)是確定要素之間幾何方位關(guān)系的依據(jù)，必須是擬合要素（理想要素）

24、。通常采用精確工具模擬的基準(zhǔn)要素來建立基準(zhǔn)。由基準(zhǔn)要素建立基準(zhǔn)時，基準(zhǔn)為該基準(zhǔn)要素的擬合要素，擬合要素的方向或位置應(yīng)符合最小條件。（1）方向誤差。方向誤差是指被測提取要素（被測實際要素）相對于具有確定方向的擬合要素（理想要素）的變動量，該擬合要素（理想要素）的方向由基準(zhǔn)及理論正確角度確定。 方向誤差值用定向最小包容區(qū)域（簡稱定向最小區(qū)域）的寬度f或直徑f表示。定向最小區(qū)域是與公差帶形狀相同、具有確定方向、并滿足最小條件的區(qū)域。 第6章 三大誤差配合檢測 圖6-41（a）所示為評定被測實際平面對基準(zhǔn)平面的平行度誤差，擬合要素首先要平行于基準(zhǔn)平面，然后再按擬合要素的方向來包容被測提取要素（實際要素

25、），按此形成最小包容區(qū)域，即定向最小區(qū)域。定向最小區(qū)域的寬度f即為被測平面對基準(zhǔn)平面的平行度誤差。 圖6-41 定向最小區(qū)域 圖6-41（b）所示為關(guān)聯(lián)實際被測軸線對基準(zhǔn)平面的垂直度誤差。包容實際軸線的定向最小包容區(qū)域為一圓柱體，該圓柱體的軸心線為垂直于基準(zhǔn)平面的理想軸心線，圓柱體的直徑f為實際軸線對基準(zhǔn)平面的垂直度誤。第6章 三大誤差配合檢測3.位置誤差、跳動誤差的判定 位置誤差、跳動誤差是指被測提取要素（被測實際要素）相對于具有確定位置的擬合要素（理想要素）的變動量。擬合要素（理想要素）的位置由基準(zhǔn)及理論正確尺寸確定。 位置誤差、跳動誤差用定位最小包容區(qū)域（簡稱定位最小區(qū)域）的寬度f或直徑

26、f表示。定位最小區(qū)域是與公差帶形狀相同、具有確定位置、并滿足最小條件的區(qū)域。 圖6-42 定位最小區(qū)域。 圖6-42所示為由基準(zhǔn)和理論正確尺寸所確定的理想點的位置。在理想點已確定的條件下，被測實際點對其最大變動最小，即以最小包容區(qū)域（一個圓）來包容實際要素。定位最小區(qū)域的直徑f即為該點的位置度誤差。第6章 三大誤差配合檢測 圖6-42 定位最小區(qū)域 擬合要素擬合要素第6章 三大誤差配合檢測 4幾何（形位）誤差的檢測原則 由于形位公差的項目繁多，生產(chǎn)實際中其檢驗方法也是多種多樣的，GB/T19582004（產(chǎn)品幾何量技術(shù)規(guī)范（GPS）形狀和位置公差檢測規(guī)定將常用的檢測方法）歸納了5種檢測原則，并

27、以附錄的形式推薦了108種檢測方案。這5種檢測原則是檢測形位誤差的理論依據(jù)，實際應(yīng)用時，根據(jù)被測要素的特點，按照這些原則，選擇正確的檢測方法?，F(xiàn)將這5種原則描述如下。 （1）與理想要素比較原則。與理想要素比較原則是將被測實際要素與其理想要素相比較，用直接法或間接法測出其形位誤差值。如以平板、小平面、光線掃描平面作為理想平面；以刀口尺、拉緊的鋼絲等作為理想的直線。這是一條基本原則，大多數(shù)形位誤差的檢測都應(yīng)用這個原則。第6章 三大誤差配合檢測（2）測量坐標(biāo)值原則。測量坐標(biāo)值原則是測量被測要素的坐標(biāo)值（如直角坐標(biāo)值、極坐標(biāo)值、圓柱面坐標(biāo)值），并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理獲得形位誤差值。（3）測量特征參數(shù)原則。測量

28、特征參數(shù)原則是測量被測實際要素上有代表性的參數(shù)，并以此來表示形位誤差值。該原則檢測簡單，在車間條件下尤為適用。（4）測量跳動原則。測量跳動原則是將被測實際要素繞基準(zhǔn)軸線回轉(zhuǎn)，沿給定方向測量其對某參考點或線的變動量。這一變動量就是跳動誤差值。（5）控制實效邊界原則?？刂茖嵭н吔缭瓌t一般用綜合量規(guī)來檢驗被測實際要素是否超出實效邊界，以判斷合格與否。 第6章 三大誤差配合檢測6. 2. 2 形位誤差的檢測形位誤差的檢測 1. 直線度誤差檢測 (1) 檢具:平尺（或樣板直尺）、塞尺 檢測方法說明:1將平尺或樣板直尺與被測素線直接接觸，并使兩者之間的最大間隙為最小，此時的最大間隙即為該條被測素線的直線度

29、誤差。誤差的大小應(yīng)根據(jù)光隙測定。當(dāng)光隙較小時，可按標(biāo)準(zhǔn)光隙來估讀；當(dāng)光隙較大時，則可用塞尺測量。2按上述方法測量若干條素線，取其中最大的誤差值，并將其作為該被測零件的直線度誤差 第6章 三大誤差配合檢測 1. 直線度誤差檢測 (2) 檢具:平板、固定和可調(diào)支撐、測量架、百分表或千分表 檢測方法說明:將被測素線的兩端點調(diào)整到與到平板等高。1在被測素線的全長范圍內(nèi)測量，同時記錄讀數(shù)。根據(jù)記錄的讀數(shù)用計算法或圖解法按最小條件（也可按兩端點連線法）計算直線度誤差。2按上述方法測量若干條素線，取其中最大的誤差值，并將其作為該被測零件的直線度誤差 第6章 三大誤差配合檢測 1. 直線度誤差檢測 (3) 檢

30、具:平板、頂尖架或偏擺檢查儀、百分表、支架百分表或千分表 檢測方法說明:將被測零件安裝在平行于平板的兩頂尖之間。1沿鉛垂軸截面的兩條素線測量，同時分別記錄兩指示表在各自測點的讀數(shù)Ma、Mb；取各測點讀數(shù)差之半，即（MaMb）/2中的最大差值作為該截面軸線的直線度誤差。2按上述方法測量若干條素線的若干個截面，取其中最大的誤差值，并將其作為該被測零件軸線的直線度誤差 第6章 三大誤差配合檢測 1. 直線度誤差檢測 (4) 檢具:綜合量規(guī)檢測 檢測方法說明:綜合量規(guī)的直徑等于被測零件的實效尺寸，綜合量規(guī)必須通過被測零件 直線度誤差的評定方法有圖解法和計算法，圖解法參見例6-4(175)，計算法參見實

31、訓(xùn)五直線度誤差檢測例6-5 。第6章 三大誤差配合檢測 1. 直線度誤差檢測直線度誤差的判斷準(zhǔn)則:評定直線度誤差的最小條件為相間準(zhǔn)則。在給定平面內(nèi)，用兩平行直線包容實際直線時，成高低相間的3點接觸，如圖6-47（a）所示；具有、兩種形式之一，即為最小包容區(qū)域，如圖6-47（b）所示。圖6-47 直線度誤差的最小條件第6章 三大誤差配合檢測 2. 平面度誤差檢測 () 檢具:平面平晶 檢測方法說明:將平面平晶工作面貼在被測表面上，稍加壓力就有干涉條紋出現(xiàn)被測表面的平面度誤差為封閉的干涉條絲紋數(shù)乘以光波波長的一半。對于不封閉的干涉條紋，平面誤差為條紋的彎曲度與相鄰兩條紋間距之比再乘以光波波長的一半

32、此方法適用于測量高準(zhǔn)確度的小平面 第6章 三大誤差配合檢測 2. 平面度誤差檢測 () 檢具:平板、水平儀、橋板、固定和可調(diào)支撐 檢測方法說明:把被測表面調(diào)到水平位置。用水平儀按一定的布點和方向逐點地測量被測表面，同時記錄讀數(shù)，并換算成線值；根據(jù)各線值用計算法或圖解法按最小條件（也可按對角線法）計算平面度誤差 第6章 三大誤差配合檢測 2. 平面度誤差檢測 () 檢具:自準(zhǔn)直儀、反射鏡、橋板 檢測方法說明:將反射鏡放在被測表面上，并把自準(zhǔn)直儀調(diào)整至與被測表面平行。沿對角線按一定布點測量；重復(fù)用上述方法分別測量另一對角線 和被測表面上其他各直線上的各布點；把各點讀數(shù)換算成線值，記錄在圖表上，通過

33、中心點，建立參考平面。由計算法或圖解法按對角線法計算平面度誤差；必要時應(yīng)按最小條件計算平面度誤差 第6章 三大誤差配合檢測 用最小條件評定平面度誤差有3種準(zhǔn)則，分別是三角形準(zhǔn)則、交叉準(zhǔn)則和直線度準(zhǔn)則。（1）三角形準(zhǔn)則。如果被測實際表面上有3個最高（低）點及1個最低（高）點分別與兩個包容平面相接觸，并且最高（低）點能投影到3個最低（高）點之間，如圖6-48（a）所示，稱為三角形準(zhǔn)則。圖6-48 平面度誤差的最小條件第6章 三大誤差配合檢測 （2）交叉準(zhǔn)則。如果被測表面上有兩個最高（低）點和兩個最低點（高）分別與兩個平行的包容面相接觸，并且兩高（低）點投影于兩低（高）點連線的兩側(cè)，如圖6-48（b

34、）所示，稱為交叉準(zhǔn)則。測量平面度誤差（3）直線準(zhǔn)則。如果被測表面上的同一截面內(nèi)有兩個最高（低）點和一個最低（高）點分別與兩個平行的包容面相接觸，并且一個最低（高）點的投影落在兩個高（低）點的連線上，如圖6-48（c）所示，稱為直線準(zhǔn)則。符合上述條件之一的兩個包容面之間的距離為被測實際直線的直線度誤差。第6章 三大誤差配合檢測 . 圓度誤差檢測 () 檢具:平板、帶指示表的測量架、V形塊、固定和可調(diào)支承 檢測方法說明:將被測零件放在V形塊上，使其軸線垂直于測量截面，同時固定軸向位置：1在被測零件回轉(zhuǎn)一周過程中，指示表讀數(shù)的最大差值的一半作為個截面的圓度誤差；2按上述方法測量若干個截面，取其中最大

35、的誤差值，并將其作為該零件的圓度誤差。此方法測量結(jié)果的可靠性取決于截面形狀誤差和V形塊夾角的綜合效果。常以夾角和120或72和108的兩塊V形塊分別測量。第6章 三大誤差配合檢測 .圓度誤差檢測 (2) 檢具:平板、帶指示表的測量架、支撐或千分表 檢測方法說明:被測零件軸線應(yīng)垂直于測量截面，同時固定軸向位置：1在被測零件回轉(zhuǎn)一周過程中，指示表讀數(shù)的最大差值的半作為單個截面的圓度誤差；2按上述方法，測量若干個截面，取其中最大的誤差值，并將其作為該零件的圓度誤差。此方法適用于測量內(nèi)外表面的偶數(shù)棱形狀誤差（奇數(shù)棱形狀誤差采用三點法測量）。測量時可以轉(zhuǎn)動被測零件，也可以轉(zhuǎn)動量具。 第6章 三大誤差配合

36、檢測.圓度誤差檢測 圓度誤差還可以用圓度儀進行檢測，參見實訓(xùn)七圓度誤差檢測。評定圓度誤差的最小條件為交叉準(zhǔn)則。如圖6-53所示，由兩同心圓包容實際被測輪廓時，至少有4個實測點內(nèi)外相間地在兩個圓周上，稱為交叉準(zhǔn)則。半徑差f為圓度誤差。圖6-53 圓度誤差的最小條件第6章 三大誤差配合檢測 . 圓柱度誤差檢測 () 檢具:平板、V型塊、帶指示表的測量架 檢測方法說明:三點法測量圓柱度的方法如下。將被測零件放在平板上長度大于零件長度的V形塊內(nèi)。1在被測零件回轉(zhuǎn)一周過程中，測量一個橫截面上最大與最小讀數(shù)。2按上述方法，連續(xù)測量若干個橫截面，然后取各截面內(nèi)所測得的所有讀數(shù)中最大與最小讀數(shù)的差值的一半，并

37、將其作為該零件的圓柱度誤差。此方法適用于測量外表面的奇數(shù)棱形狀誤差。為測量準(zhǔn)確，通常使用夾角=和的兩個V形塊分別測量。 第6章 三大誤差配合檢測 . 圓柱度誤差檢測 () 檢具:平板、直角座、帶指示表的測量架 檢測方法說明:兩點法測量圓柱度的方法如下。將被測零件放在平板上，并緊靠直角座。1在被測零件回轉(zhuǎn)一周過程中，測量一個橫截面上的最大與最小讀數(shù)。2按上述方法，測量若干個橫截面，然后取各截面內(nèi)所測得的所有讀數(shù)中最大與最小數(shù)差值的一半，并將其作為該零件的圓柱度誤差。 第6章 三大誤差配合檢測5線輪廓度誤差檢測輪廓度誤差包括線輪廓度誤差和面輪廓度誤差。當(dāng)無基準(zhǔn)時為形狀誤差，當(dāng)標(biāo)注基準(zhǔn)時為方向誤差或

38、位置誤差。輪廓度誤差檢測涉及到被測要素和基準(zhǔn)?；鶞?zhǔn)是確定要素之間幾何方位關(guān)系的依據(jù)，通常采用精確工具模擬的基準(zhǔn)要素來建立基準(zhǔn)。由基準(zhǔn)要素建立基準(zhǔn)時，基準(zhǔn)要素的擬合要素為該基準(zhǔn)，擬合要素的位置應(yīng)符合最小條件。1）基準(zhǔn)的建立?；鶞?zhǔn)是具有正確形狀的理想要素，是確定被測要素方向或位置的依據(jù)，在規(guī)定位置公差時，一般都要注出基準(zhǔn)。實際應(yīng)用時，基準(zhǔn)由實際基準(zhǔn)要素來確定。由實際基準(zhǔn)要素建立理想基準(zhǔn)要素（基準(zhǔn)）時，應(yīng)先對實際基準(zhǔn)要素作最小包容區(qū)域，然后確定基準(zhǔn)。 單一基準(zhǔn)。 組合基準(zhǔn)（公共基準(zhǔn)）。 基準(zhǔn)體系（三基面體系）。 任選基準(zhǔn)。 應(yīng)用三基面體系時，在圖樣上標(biāo)注基準(zhǔn)應(yīng)特別注意基準(zhǔn)順序 。 第6章 三大誤差配

39、合檢測2）基準(zhǔn)的體現(xiàn)。建立基準(zhǔn)的基本原則是基準(zhǔn)應(yīng)符合最小條件，但在實際應(yīng)用中，允許在測量時用近似方法體現(xiàn)?；鶞?zhǔn)常用的體現(xiàn)方法有模擬法和直接法。(182) 模擬法。通常采用具有足夠形位精度的表面來體現(xiàn)基準(zhǔn)平面和基準(zhǔn)軸線。 直接法。當(dāng)基準(zhǔn)實際要素具有足夠形狀精度時，可直接作為基準(zhǔn)。第6章 三大誤差配合檢測5線輪廓度誤差檢測()檢具:仿形測量裝置、指示表、固定和可調(diào)支承、輪廓樣板 檢測方法說明:調(diào)正被測零件相對于仿形系統(tǒng)和輪廓樣板的位置，再將指示表調(diào)零。仿形測頭在輪廓樣板上移動，由指示表上讀取數(shù)值。取其數(shù)值的兩倍，并將其作為該零件的線輪廓度誤差。必要時，將測得的值換算成垂直于理想輪廓方向（法向）上的

40、數(shù)值后評定誤差。指示表測頭應(yīng)與仿形測頭的形狀相同 第6章 三大誤差配合檢測5線輪廓度誤差檢測()檢具:輪廓樣板 檢測方法說明:將輪廓樣板按規(guī)定的方向放置在被測零件上，根據(jù)光隙法估讀間隙的大小，取最大間隙，并將其作為該零件的線輪廓度誤差 第6章 三大誤差配合檢測5線輪廓度誤差檢測()檢具:投影儀 檢測方法說明:將被測輪廓投在投影屏上與極限輪廓相比較，實際輪廓的投影應(yīng)在極限輪廓線之間。此法適用于測量尺寸較小和薄的零件 第6章 三大誤差配合檢測面輪廓度誤差檢測()檢具:三坐標(biāo)測量裝置、固定和可調(diào)支承 檢測方法說明:將被測零件放置在儀器工作臺上，并進行正確定位。測出若干個點的坐標(biāo)值，并將測得的坐標(biāo)值與

41、理論輪廓的坐標(biāo)值進行比較，取其中差值最大的絕對值的兩倍，并將其作為該零件的面輪廓度誤差 第6章 三大誤差配合檢測面輪廓度誤差檢測()檢具:截面輪廓樣板 檢測方法說明:將若干截面輪廓樣板放置在各指定的位置上。根據(jù)光隙法估讀間隙的大小，取最大間隙，并將其作為該零件的面輪廓度誤差 第6章 三大誤差配合檢測6. 2. 方向誤差的檢測方向誤差的檢測 1. 平行度誤差檢測 (1)面對面平行 檢具:平板、磁性百分表支架、百分表或千分表 檢測方法說明:將被測零件放在平板上，在整個被測表面上按規(guī)定測量線進行測量。1取指示表的最大與最小讀數(shù)之差作為該零件的平行度誤差。2取各條測量線上任意給定 長度內(nèi)指示表的最大與

42、最小讀數(shù)之差，并將其作為該零件的平行度誤差 第6章 三大誤差配合檢測 1. 平行度誤差檢測 (2) 線對面平行 檢具:平板、帶指示表的測量架、心軸 檢測方法說明:將被測零件直接放置在平板上，被測軸線由心軸模擬。在測量距離為的兩個位置上，測得的讀數(shù)分別為 和 。則平行度誤差為其中為被測軸線長度。測量時應(yīng)選用可脹式或與孔成無間隙配合的心軸 1M2M1122LfMML1M2M1122LfMML2M1M第6章 三大誤差配合檢測 1. 平行度誤差檢測 (3) 線對線平行 檢具:平板、心軸、等高支承、 帶指示表的測量架 檢測方法說明:基準(zhǔn)/被測軸線由心軸模擬。將被測零件放在等高支承上，在測量距離為的兩個位

43、置上測得的讀數(shù)分別 為和 。則平行度誤差為其中為被測軸線長度。在0180范圍內(nèi)，按上述方法測量若干個不同角度位置，取各測量位置所對應(yīng)的值中最大值，并將其作為該零件中的平行度誤差 1M2M1122LfMML1M2M1122LfMML第6章 三大誤差配合檢測 2. 垂直度誤差檢測 (1) 檢具:平板、直角座、帶指示表的測量架 檢測方法說明:將被測零件的基準(zhǔn)面固定在直角座上，同時調(diào)整靠近基準(zhǔn)的被測表面的讀數(shù)，將其調(diào)為最小值，取指示表在整個被測表面各點測得的最大與最小讀數(shù)之差，并將其作為該零件的垂直度誤差 第6章 三大誤差配合檢測 2. 垂直度誤差檢測 (2) 檢具:平板、導(dǎo)向塊、固定支承、帶指示表的

44、測量架 檢測方法說明:將被測零件放置在導(dǎo)向塊內(nèi)（基準(zhǔn)軸線由導(dǎo)向塊模擬）,然后測量整個被測表面，并記錄讀數(shù)；取最大讀數(shù)差，并將其作為該零件的垂直度誤差 第6章 三大誤差配合檢測 2. 垂直度誤差檢測 (3) 檢具:平板、直角尺、心軸、固定 和可調(diào)支承、帶指示表的測量架 檢測方法說明:基準(zhǔn)軸線和被測軸線由心軸模擬。調(diào)整基準(zhǔn)心軸，使其與平板垂直；在測量距離為的兩個位置上測得的讀數(shù)分別 為和 。則平行度誤差為 ；測量時，應(yīng)選用可脹式或與孔成無間隙配合的心軸 1M2M1122LfMML第6章 三大誤差配合檢測 2. 傾斜度誤差檢測 (1) 檢具:平板、定角座固定支承、帶指示表的測量架 檢測方法說明:將被

45、測零件放置在定角座上；調(diào)整被測件，使整個被測表面的讀數(shù)差為最小值。取指示表的最大讀數(shù)與最小讀數(shù)之差，并將其作為該零件的傾斜度誤差。定角座可用正弦規(guī)或精密轉(zhuǎn)臺代替 第6章 三大誤差配合檢測 2. 傾斜度誤差檢測 (2) 檢具:平板、定角導(dǎo)向座、 心軸、帶指示表的測量架 檢測方法說明:調(diào)整被測零件，使心軸在點處于最低位置或在點處于最高位置；在測量距離為的兩個位置上，測得的數(shù)值分別 為和 ，則傾斜度誤差為 ;測量時，應(yīng)選用可脹式或與孔成無間隙配合的心軸 （4）線輪廓度、面輪廓度誤差檢測。線輪廓度、面輪廓度誤差檢測方法見第5.2.2小節(jié)形狀誤差檢測5.6所述。1122LfMML1M2M第6章 三大誤差

46、配合檢測6. 2. 位置誤差的檢測位置誤差的檢測 1. 同軸度誤差檢測 (1) 檢具:平板、刃口狀V形塊、帶指示表的測量架 檢測方法說明:將被測零件安置在兩V形塊之間。把兩指示表分別在鉛垂軸截面調(diào)零。1在軸向測量，取指示表在垂直基準(zhǔn)軸線的正截面上測得的各對應(yīng)點的讀數(shù)差值，并將其作為在該截面上的同軸度誤差。2轉(zhuǎn)動被測零件，按上述方法測量若干個截面，取各截面測得的讀數(shù)差中的最大值（絕對值），并將其作為該零件的同軸度誤差 第6章 三大誤差配合檢測 1. 同軸度誤差檢測 (2) 檢具:綜合量規(guī) 檢測方法說明:量規(guī)銷的直徑為孔的實效尺寸，量規(guī)應(yīng)通過被測零件 第6章 三大誤差配合檢測 2. 對稱度誤差檢測

47、 (1) 檢具:綜合量規(guī) 檢測方法說明:量規(guī)應(yīng)通過被測零件；量規(guī)的兩個定位塊的寬度為基準(zhǔn)槽的最大實體尺寸，量規(guī)銷的直徑為被測孔的實效尺寸 第6章 三大誤差配合檢測2. 對稱度誤差檢測 (2) 檢具:平板、V形塊、定位塊、 帶指示表的測量架 檢測方法說明:基準(zhǔn)軸線由V形塊模擬，被測中心平面由定位塊模擬。調(diào)整被測件，使定位塊沿徑向與平板平行，在鍵槽長度兩端的徑向截面內(nèi)測量定位塊至平板的距離，再將被測件翻轉(zhuǎn)180后重復(fù)上述測量，得到兩徑向測量截面內(nèi)的距離依次為1和2，則該截面的對稱度誤差為2122()hdfdh2122()hdfdh第6章 三大誤差配合檢測 3. 位置度誤差檢測 (1) 檢具:標(biāo)準(zhǔn)零

48、件、測量鋼球、回轉(zhuǎn)定心夾頭、平板、帶指示表的測量架 檢測方法說明:被測件由回轉(zhuǎn)定心夾頭定位，選擇適當(dāng)直徑的鋼球，放置在被測零件的球面內(nèi)，以鋼球球心模擬被測球面的中心。在被測零件回轉(zhuǎn)一周的過程中，徑向指示表最大示值差的一半為相對基準(zhǔn)A的徑向誤差 ，軸向指示表直接讀取相對于基準(zhǔn)B的軸向誤差 ，該指示表應(yīng)先按標(biāo)準(zhǔn)零件調(diào)零，被測點位置度誤差為 222xyfffxfyf第6章 三大誤差配合檢測 3. 位置度誤差檢測 (2) 檢具:分度和坐標(biāo)測量裝置、 心軸、指示表 檢測方法說明:調(diào)整被測零件，使基準(zhǔn)軸線與分度裝置的回轉(zhuǎn)軸線同。任選一孔，以其中心作軸向定位，測出各孔的徑向誤差和角度誤差見圖b），位置度誤差為 該零件也可用兩個指示表見圖（c）分別測出各孔徑向誤差和切向誤差，位置度誤差為222()RaffR f222xyfff測量時，應(yīng)選可脹式或與孔成無間隙配合的心軸 第6章 三大誤差配合檢測6. 2. 跳動誤差的檢測跳動誤差的檢測 1. 圓跳動誤差檢測 (1) 檢具:一對同軸頂尖、帶指示表的測量架 檢測方法說明:將被測零件安裝在兩頂尖之間