公差實驗指導(dǎo)書

PAGE10-《公差配合與測量技術(shù)基礎(chǔ)》實訓(xùn)指導(dǎo)書前言檢測是綜合運用相關(guān)知識和技能，對產(chǎn)品的合格性作出判斷的全過程。其一般步驟為：①熟悉產(chǎn)品的相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范；②閱讀產(chǎn)品圖紙，明確檢測項目；③確定檢測方案及檢測儀器；④對產(chǎn)品進(jìn)行檢測，取得檢測數(shù)據(jù)；⑤進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，填寫檢測報告或有關(guān)單據(jù)并作出合格性判斷；⑥對不合格品進(jìn)行處理（返修或報廢），對合格品作出安排（轉(zhuǎn)下道工序或入庫）。1.1軸徑和孔徑的測量就結(jié)構(gòu)持征而言，軸徑測量屬外尺寸測量，而孔徑測量屬內(nèi)尺寸測量。在機(jī)械零件幾何尺寸的檢測中，軸徑和孔徑的測量占有很大的比例，其測量方法和器具較多。根據(jù)生產(chǎn)批量多少、被測尺寸的大小、精度高低等因素，可選擇不同的測量器具和方法．生產(chǎn)批量較大的產(chǎn)品，一般用光滑極限量規(guī)對外圓和內(nèi)孔進(jìn)行檢測。光滑極限量規(guī)是一種無刻度的專用測量工具，用它檢測零件時，只能確定零件是否在允許的極限尺寸范圍內(nèi)，不能測量出零件的實際尺寸。一般精度的孔、軸，生產(chǎn)數(shù)量較少時，可用杠桿千分表、外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、游標(biāo)卡尺等進(jìn)行絕對測量，也可用千分表、百分表、內(nèi)徑百分表等進(jìn)行相對測量．對于較高精度的孔、軸，應(yīng)采用機(jī)械式比較儀，光學(xué)比較儀，萬能測長儀，電動測微儀，氣動量儀，接觸式干涉儀等精密儀器進(jìn)行測量。練習(xí)目標(biāo)：加深對測量技術(shù)中常用術(shù)語及測量誤差的認(rèn)識和理解。正確、規(guī)范地使用游標(biāo)卡尺和外徑千分尺進(jìn)行孔、軸尺寸的測量。了解產(chǎn)品檢測的基本過程。初步掌握用內(nèi)徑百分表、內(nèi)徑千分尺測量孔徑。初步掌握用立式光學(xué)比較儀測量軸徑。實驗前應(yīng)掌握的知識：光滑圓柱體結(jié)合的公差與配合知識。測量技術(shù)的有關(guān)基本概念和常用名詞、術(shù)語。誤差理論及數(shù)據(jù)處理方法。游標(biāo)卡尺、外徑千分尺的工作原理及結(jié)構(gòu)。立式光學(xué)比較儀的工作原理及結(jié)構(gòu)。測量器具的選擇原則與方法。練習(xí)項目：測量的認(rèn)識。用內(nèi)徑百分表和內(nèi)徑千分尺測量孔徑。用投影立式光學(xué)計測量軸徑。實驗一測量的認(rèn)識一、實驗預(yù)習(xí)測問（未完成本部分內(nèi)容者不得參加實驗）1、填空：⑴產(chǎn)品幾何精度主要包括、及其復(fù)合量的大小與精確程度。⑵允許零件幾何參數(shù)的變動量稱為。⑶零部件在裝配時不需要挑選和輔助加工的稱為互換。⑷由設(shè)計給定的尺寸稱為尺寸。⑸通過測量所得的尺寸稱為尺寸。2、選擇：⑴測量時的標(biāo)準(zhǔn)溫度為℃A、10；B、15；C、20；D、25。⑵量塊不能用來。A、進(jìn)行量值傳遞；B、用作等高塊來墊被測件；C、直接用于精密測量。⑶若一游標(biāo)卡尺的分度值為0.02mm，則其游標(biāo)刻線間距為，主尺刻線間距為。A、0.02mm；B、0.1mm；C、0.98mm；D、1.0mm；E、1.02mm；F、2.0mm。⑷φ40h8所標(biāo)注尺寸的上偏差為毫米，下偏差為毫米。A、0；B、+0.033mm；C、-0.033mm；D、+0.039mm；E、-0.039mm。⑸φ25H9所標(biāo)注尺寸的上偏差為毫米，下偏差為毫米。A、0；B、+0.033mm；C、-0.033mm；D、+0.052mm；E、-0.052mm。3、判斷：⑴因一個封閉的圓周為360°，所以不需要建立自然基準(zhǔn)。（）⑵游標(biāo)卡尺和千分尺一樣都符合阿貝原則。（）⑶儀器的示值誤差即為測量誤差。（）⑷為保證測量精度，不論測量什么樣的零件，測量器具的精度應(yīng)越高越好。（）⑸外徑千分尺使用前必須校對其零位。（）二、游標(biāo)卡尺和外徑千分尺的結(jié)構(gòu)、原理及使用1、游標(biāo)卡尺：⑴結(jié)構(gòu)：主尺、游框、游標(biāo)、外量爪、內(nèi)量爪、測深尺、鎖緊裝置、微調(diào)裝置等。⑵讀數(shù)原理：利用主尺刻線間距與游標(biāo)刻線部距之差，提高人眼對主尺毫米刻線的細(xì)分能力。⑶使用注意事項：使用前應(yīng)將測量面擦干凈，檢查兩測量爪間不能存在顯著的間隙，并校對零位。移動游框時力量要適度，測量力不易過大。注意防止溫度對測量精度的影響，特別是測量器具與被測件不等溫產(chǎn)生的測量誤差。讀數(shù)時其視線要與標(biāo)尺刻線方向一致，以免造成視差。盡量減少阿貝誤差對測量的影響。測量時量爪的位置要正確，避免圖1-1所示的錯誤。圖1-1游標(biāo)卡尺量爪錯誤的測量位置⑷測量練習(xí)：用游標(biāo)卡尺測量一軸套類零件，并在圖1-2中標(biāo)出相應(yīng)的實際尺寸及游標(biāo)卡尺的主要度量指標(biāo)。游標(biāo)卡尺：測量范圍mm分度值mm外徑千分尺：測量范圍mm分度值mm圖1-2被測零件圖2、外徑千分尺：⑴結(jié)構(gòu)：尺架、測量面、微分筒、固定套筒、測力裝置、鎖緊裝置、隔熱墊等。⑵工作原理：通過螺旋付傳動，將被測尺寸的直線位移（即絲桿的軸向位移），轉(zhuǎn)換成微分筒的角位移。⑶使用注意事項：使用前必須校對零位。手應(yīng)握在隔熱墊處，測量器具與被測件必須等溫，以減少溫度對測量精度的影響。當(dāng)測量面與被件表面將接觸時，必須使用測量力裝置。測量讀數(shù)時要特別注意半毫米刻度的讀取。⑷測量練習(xí)：選用適當(dāng)測量范圍的外徑千分尺對以上軸套零件的外尺寸進(jìn)行測量，將實測值標(biāo)注在相應(yīng)尺寸線上（外徑千分尺測量的尺寸打上括?。?，并注明所用外徑千分尺的主要度量指標(biāo)。3、量具的維護(hù)與保養(yǎng)：⑴應(yīng)與腐蝕性物質(zhì)隔離，防止表面銹蝕。⑵不得作工具使用。⑶不能將游標(biāo)卡尺和外徑千分尺的鎖緊裝置鎖緊后作卡規(guī)使用。⑷不要測量運動著的工件。⑸使用完畢要擦凈測量面并涂上專用防銹油后置于盒內(nèi)保管。⑹使用有效期滿后，要及時送計量部門檢修。三、測量誤差的認(rèn)識1、用游標(biāo)卡尺測量軸套外徑的同一部位5次（等精度測量），將測量值記入下表中，并完成后面的計算：⑴平均值：將5次測量值相加后除以5，作為該測量點的實際值。⑵變化量：測量值中的最大值與最小值之差。⑶測量結(jié)果：按規(guī)范的測量結(jié)果表達(dá)式寫出測量結(jié)果。測量器具測量值（毫米）平均值變化量12345（毫米）（毫米）游標(biāo)卡尺外徑千分尺2、用外徑千分尺測量軸套外徑的同一部位5次（等精度測量），將測量值記入上表中，并完成后面的計算：⑴平均值：將5次測量值相加后除以5，作為該測量點的實際值。⑵變化量：測量值中的最大值與最小值之差。⑶測量結(jié)果：按規(guī)范的測量結(jié)果表達(dá)式寫出測量結(jié)果。3、分析比較：用兩種不同的測量器具對同一尺寸的測量后，分析比較測量結(jié)果。四、實驗小結(jié)1、填空：⑴外徑千分尺可估計讀數(shù)到毫米。⑵溫度對測量將產(chǎn)生很大影響。假設(shè)用外徑千分尺測量一鐵制的1米長的工件，若工件溫度從0℃升至30℃，外徑千分尺溫度保持0℃不變，已知鐵的線膨脹系數(shù)為0.011mm/m℃，則由此而產(chǎn)生的測量誤差為毫米。⑶若外徑千分尺校對零位時其讀數(shù)為+0.005mm，測量軸徑時的讀數(shù)為21.003mm，則軸徑的實際尺寸為。2、選擇：⑴由實驗的測量結(jié)果可見游標(biāo)卡尺的測量精度外徑千分尺的測量精度。A、高于；B、等于；C、低于。⑵測量外尺寸時，為減少阿貝誤差被測件在游標(biāo)卡尺測量面的位置在最佳。A、刀口部分；B、靠近主尺部分；C、任意位置。⑶外徑千分尺零位不準(zhǔn)時可采取以下措施：。A、測量讀數(shù)時修正零位偏差值；B、自己將差值調(diào)整過來；C、送計量部門修理。3、判斷：⑴當(dāng)以上被測軸套的全部軸徑的基本偏差為h，精度等級為IT8時，其實際尺寸全部符合要求。（）⑵你所使用的游標(biāo)卡尺的零位是正確的。（）⑶外徑千分尺的示值范圍即測量范圍。（）實驗二用內(nèi)徑百分表和內(nèi)徑千分尺測量孔徑一、實驗預(yù)習(xí)測問（實驗前請完成下列練習(xí)）1、填空⑴測量器具的分度值越小，其測量精度越。⑵使用內(nèi)徑百分表時，百分表裝入量桿內(nèi)需預(yù)壓毫米左右，以保證測量的穩(wěn)定性。⑶所選的內(nèi)徑千分尺接長桿，應(yīng)從到依次連接在測微頭上。2、選擇⑴內(nèi)徑百分表校對零位時不能使用的方法是：。A、量塊及其附件；B、外徑千分尺；C、游標(biāo)卡尺；D、標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)。⑵從內(nèi)徑百分表上讀出的讀數(shù)值是。A、極限偏差；B、實際偏差；C、公差；D、上偏差；E、下偏差。⑶內(nèi)徑千分尺測量孔徑需在孔內(nèi)操作，故一般適于測量的孔徑。A、較?。籅、較大；C、任何。3、判斷⑴內(nèi)徑千分尺使用前必須用精度與其相適應(yīng)的其它量具校對零位。（）⑵驗收極限尺寸為圖紙給定的最大極限尺寸和最小極限尺寸。（）⑶為防止人體溫度對測量的影響，使用內(nèi)徑百分表時，手應(yīng)握在隔熱墊上。（）二、測量器具名稱l、內(nèi)徑百分表2、內(nèi)徑千分尺3、量塊及其附件4、外徑千分尺三、測量器具結(jié)構(gòu)及工作原理介紹l、內(nèi)徑百分表：內(nèi)徑百分表是用相對法測量孔徑的通用量具，適用于測量一般精度的深孔零件，其原理如圖1-3所示。內(nèi)徑百分表主要由百分表1、接長桿2、活動測頭3、等臂杠桿4、可換測量頭5、定心及鎖緊裝置等組成。工件的尺寸變化通過活動測頭3，傳遞給等臂轉(zhuǎn)向杠桿4及接長桿2，然后由分度值為0．01毫米的百分表指示出來。為使內(nèi)徑百分表的測量軸線通過被測孔的圓心，內(nèi)徑百分表一般均設(shè)有定心裝置，以保證測量的快捷與準(zhǔn)確。圖1-3內(nèi)徑百分表工作原理內(nèi)徑百分表的分度值為0.01mm，測量范圍有6～10mm、10～18mm、18～35mm、35～50mm、50～160mm、100～250mm、250～450mm等多種規(guī)格。根據(jù)不同的被測孔直徑可選擇相應(yīng)測量范圍的內(nèi)徑百分表及適當(dāng)?shù)目蓳Q測量頭，通過比其精度高的量具調(diào)整零位后進(jìn)行測量。2、內(nèi)徑千分尺：內(nèi)徑于分尺是用絕對法測量孔徑的計量器具。它主要由測微頭，接長桿、零位校對規(guī)等組成。測微頭的工作原理、讀數(shù)方法與外徑千分尺基本相同，但因無測力裝置，測量誤差相應(yīng)增大。測量時先根據(jù)被測件的基本尺寸按照其所附的接長桿連接順序表進(jìn)行連接組合，再將其放入被孔內(nèi)找到測量點，通過測微頭讀取其偏差值。由于測量時是雙手拿著儀器在孔內(nèi)操作，故一般只適合于測量較大孔徑。三、測量步驟1、用內(nèi)徑百分表測量孔徑：⑴預(yù)調(diào)整：①將百分表裝入量桿內(nèi)，預(yù)壓縮1毫米左右（百分表的小指針指在1的附近）后鎖緊。②根據(jù)被測零件基本尺寸選擇適當(dāng)?shù)目蓳Q測頭裝入量桿的頭部，用專用扳手扳緊鎖緊螺母。此時應(yīng)特別注意可換測量頭與活動測量頭之間的長度須大于被測尺寸0.8～1毫米左右，以便測量時活動測量頭能在基本尺寸的正、負(fù)一定范圍內(nèi)自由運動。⑵對零位：因內(nèi)徑百分表是相對法測量的器具，故在使用前必須用其它量具根據(jù)被測件的基本尺寸校對內(nèi)徑百分表的零位。校對零位的常用方法有以下三種：①用量塊和量塊附件校對零位按被測零件的基本尺寸組合量塊，并裝夾在量塊的附件中，將內(nèi)徑百分表的兩測頭放在量塊附件兩量腳之間，擺動量桿使百分表讀數(shù)最小，此時可轉(zhuǎn)動百分表的滾花環(huán)，將刻度盤的零刻線轉(zhuǎn)到與百分表的長指針對齊。這樣的零位校對方法能保證校對零位的準(zhǔn)確度及內(nèi)徑百分表的測量精度，但其操作比較麻煩，且對量塊的使用環(huán)境要求較高。②用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)校對零位按被測件的基本尺寸選擇名義尺寸相同的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)，按標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)的實際尺寸校對內(nèi)徑百分表的零位。此方法操作簡便，并能保證校對零位的準(zhǔn)確度。因校對零位需制造專用的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)，固此方法只適合檢測生產(chǎn)批量較大的零件。③用外徑千分尺校對零位按被測零件的基本尺寸選擇適當(dāng)測量范圍的外徑千分尺，將外徑千尺對在被測基本尺寸外，內(nèi)徑百分表的兩測頭放在外徑千分尺兩量塊之間校對零位。因受外徑干分尺精度的影響，用其校對零位的準(zhǔn)則度和穩(wěn)定性均不高，從而降了內(nèi)徑百分表的測量精確度。但圖1-4測量示意圖此方法易于操作和實現(xiàn)，在生產(chǎn)現(xiàn)場對精度要求不高的單件或小批量零件的檢測，仍得到較廣泛時應(yīng)用。⑵測量①手握內(nèi)徑百分表的隔熱手柄，先將內(nèi)徑百分表的活動量頭和定心護(hù)橋輕輕壓入被測孔徑中，然后再將固定量頭放人。當(dāng)測頭達(dá)到指定的測量部位時，將表微微在軸向截面內(nèi)擺動（如圖1-5），讀出指示表最小讀數(shù)，即為該測量點孔徑的實際偏差。測量時要特別注意該實際偏差的正、負(fù)符號：當(dāng)表針按順時針方向未達(dá)到零點的讀數(shù)是正值，當(dāng)表針按順時針方向超過零點的讀數(shù)是負(fù)值。②按圖1-5所示，在孔軸向的三個截面及每個截面相互垂直的兩個方向上，共測六個點，將數(shù)據(jù)記入實驗報告單內(nèi)，按孔的驗收極限判解其合格與否。2、用內(nèi)徑千分尺測量孔徑：⑴根據(jù)被測零件的基本尺寸，按內(nèi)徑干分尺接長桿連接順序表選擇相應(yīng)的接長圖1-5測量位置桿，并按順序要求連接可靠。⑵因內(nèi)徑千分尺沒有定心裝置，為保證能測到真正的實際孔徑，在徑向要左右擺動找到最大值，在軸向在前后擺動找到最小值，然后從測微頭上讀出該測量點孔徑的實際偏差（如圖1-6）。⑶在孔軸向的三個截面及每個截面相互垂直的兩個方向上，并測六個點，將數(shù)據(jù)記入測量報單內(nèi)，按孔的驗收極限判斷其合格與否。四、零件合格性的評定考慮到測量誤差的存在，為保證不誤收廢品，應(yīng)先根據(jù)被測孔徑的公差大小，查表得到相應(yīng)的安全裕度A，然后確定其驗收極限，若全部實際尺寸都在驗收極限范圍內(nèi)，則可判此孔徑合格。即：Es-A≥Ea≥Ei+A圖1-6內(nèi)徑千分尺測量位置式中：Es——零件的上偏差Ei——零件的下偏差 Ea——局部實際尺寸A——安全裕度五、填寫實驗報告單用內(nèi)徑百分表測量孔徑按要求將被測件的相關(guān)信息、測量結(jié)果及測量條件填入實驗報告單（1）中。實驗報告單（1）被測件名稱班級學(xué)生學(xué)號測量結(jié)果（毫米）測量部位實際偏差值基本尺寸、上下偏差、測量簡圖上剖面A-A’B-B’中剖面A-A’B-B’下剖面A-A’B-B’測量器具結(jié)論測量日期年月日指導(dǎo)教師2、用內(nèi)徑千分尺測量孔徑按要求將被測件的相關(guān)信息、測量結(jié)果及測量條件填入實驗報告單（2）中。實驗報告單（2）被測件名稱班級學(xué)生學(xué)號測量結(jié)果（毫米）測量部位實際偏差值基本尺寸、上下偏差、測量簡圖上剖面A-A’B-B’中剖面A-A’B-B’下剖面A-A’B-B’測量器具結(jié)論測量日期年月日指導(dǎo)教師六、實驗小結(jié)1、填空：⑴用內(nèi)徑百分表測量孔徑時所使用的測量器具的測量范圍是。⑵用內(nèi)徑千分尺測量孔徑時所使用的測量器具的測量范圍是。⑶因外徑千分尺與內(nèi)徑百分表的分度值都是0.01mm，為提高對零精度應(yīng)選擇級的外徑千分尺。2、選擇：⑴用內(nèi)徑百分表測量孔徑時在徑向要。A、找最大值；B、找最小值；C、不需要找最大值或最小值。⑵內(nèi)徑百分表與內(nèi)徑千分尺相比其。A、測量精度相當(dāng)；B、工作原理相似；C、使用范圍相同。⑶被測孔徑的實驗偏差全部小于上偏差且全部或部分小于下偏差時，在判斷合格性時該零件孔徑為。A、合格品；B、廢品；C、返修品。3、判斷：⑴孔徑測量時被測直徑應(yīng)在徑向的最小值處，軸向的最大值處。（）⑵內(nèi)徑百分表因其有定心護(hù)橋，所以在被測孔的徑向不需要找最大值。（）⑶實驗報告單不得用鉛筆填寫。（）實驗三徑向圓跳動和端面圓跳動的測量一、測量器具：l、齒圈徑向跳動檢查儀2、百分表或千分表3、杠桿千分表二、齒圈徑向跳動檢查儀的主要技術(shù)指標(biāo)：型號：DD300

被測齒輪模數(shù)范圍：1～16mm

測量最大直徑：300mm

頂針最大高度：150mm齒圈徑向跳動誤差ΔFr是在齒輪一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)，將量頭依次插入齒槽中，測得量頭相對于齒輪旋轉(zhuǎn)軸線徑向位置的最大變動量。三、測量步驟：1、徑向圓跳動的測量：⑴安裝齒輪：將齒輪套在檢驗心軸上，用儀器的兩頂尖頂在檢驗心軸的兩頂尖孔內(nèi)，心軸與頂尖之間的松緊應(yīng)適度，即保證心軸靈活轉(zhuǎn)動而又無軸向竄動。⑵選擇測量頭：測量頭有兩種形狀，一種是球形測量頭，另一種是錐形或V形測量頭。若采用球形測量頭時，應(yīng)根據(jù)被測齒輪模數(shù)按下表選擇適當(dāng)直徑的測量頭。也可用試選法使量頭大致在分度圓附近與齒廓接觸。

被測量齒輪模數(shù)（mm）

11.25

1.5

1.75

2

3

4

5

測量頭直徑(mm)1.7

2.1

2.5

2.9

3.3

5

6.7

8.3⑶零位調(diào)整：搬動手柄6放下表架，根據(jù)被測零件直徑轉(zhuǎn)動螺母4，使測量頭插入齒槽內(nèi)與齒輪的兩側(cè)面相接觸，并使千分表具有一定的壓縮量。轉(zhuǎn)動表盤，使指針對零。⑷測量：測量頭與齒廓相接觸后，由千分表進(jìn)行讀數(shù)，用手柄6抬起測量頭，用手將齒輪轉(zhuǎn)過一齒，再重復(fù)放下測量頭，進(jìn)行讀數(shù)如此進(jìn)行一周，若千分表指針仍能回到零位，則測量數(shù)據(jù)有效，千分表示值中的最大值與最小值之差，即為齒圈徑向跳動誤差ΔFr。否則應(yīng)重新測量。2、端面圓跳動的測量：圖1-16圓跳動測量⑴將杠桿千分表夾持在齒圈徑向跳動檢查儀的表架上，緩慢移動表架，使杠桿千分表的測量頭與被測端面接觸，并予壓0.4mm測桿的正確位置如圖1－16所示。⑵轉(zhuǎn)動工件一周，記下百分表讀數(shù)的最大值和最小值，該最大值與最小值之差，即為直徑處的端面跳動誤差。⑶在被測端面上均勻分布的三個直徑處測量，取其三個中的最大值為該零件端面圓跳動誤差。根據(jù)圖紙所給定的公差值，判斷零件是否合格。四、填寫實驗報告單按步驟完成測量并將被測件的相關(guān)信息、測量結(jié)果及測量條件填入實驗報告單（3）中。實驗四用框式水平儀測量直線度誤差一、實驗器具：1框式水平儀2橋板二、測量原理與器具簡介為了控制機(jī)床、儀器導(dǎo)軌及長軸的直線度誤差，常在給定平面（垂直平面或水平平面）內(nèi)進(jìn)行檢測，常用的測量器具有框式水平儀、合象水平儀、電子水平儀和自準(zhǔn)直儀等測定微小角度變化的精密量儀。由于被測表面存在直線度誤差，測量器具置于不同的被測部位上時，其傾斜角將發(fā)生變化，若節(jié)距（相鄰兩點的距離）一經(jīng)確定，這個微小傾角與被測兩點的高度差就有明確的函數(shù)關(guān)系，通過逐個節(jié)距的測量，得出每一變化的傾斜度，經(jīng)過作圖或計算，即可求出被測表面的直線度誤差值。合象水平儀因具有測量準(zhǔn)確、效率高、價格便宜、攜帶方便等特點，在直線度誤差的檢測工作中得到廣泛采用?？蚴剿絻x分度值有0.1mm/m，0.05mm/m，0.02mm/m三種。如果水平儀分度值為0.02mm/m，則氣泡每移動一格，表示導(dǎo)軌面在1m長度上兩測量點高度差為0.02mm(或傾斜角為4″)。框式水平儀的主要零件由作測量基準(zhǔn)用的金屬體，讀數(shù)用的主水準(zhǔn)器和定位用的水準(zhǔn)器等組成。框式水平儀具有二個V形面，二個水平面工作面，其框架為鑄造結(jié)構(gòu),并且經(jīng)過精加工處理，在框架上鑲有讀數(shù)水準(zhǔn)器和定位水準(zhǔn)器，它的各個邊相互準(zhǔn)確地交成90°角，所以它不但能檢驗平面對水平位置的偏差，還可以檢驗平面對豎直位置的偏差?？蚴剿絻x是一種測量偏離水平面的微小角度變化量的常用量儀，它的主要工作部分是水準(zhǔn)器。水準(zhǔn)器是一個封閉的玻璃管，內(nèi)表面的縱剖面具有一定的曲率半徑，管內(nèi)裝乙醚或酒精，并留有一定長度的氣泡。由于地心引力作用，玻璃管內(nèi)的液面總是保持水平，即氣泡總是在圓弧玻璃管的最上方。當(dāng)水準(zhǔn)器的下平面處于水平時，氣泡處于玻璃管外壁刻度的正中間，在讀數(shù)水準(zhǔn)器上刻有紅線小格，其間距約為2mm。當(dāng)被測量面不平時，氣泡就向高的方向移動，視氣泡移動格數(shù)多少，就計算出被測表面水平偏差的大小。若水準(zhǔn)器傾斜一個角度α，則氣泡就要偏離最高點，移動的格數(shù)與傾斜的角度α成正比。由此,可根據(jù)氣泡偏離中間位置的大小來確定水準(zhǔn)器下平面偏離水平的角度。三、測量步驟；1、量出零件被測表面總長，將總長分為若干等分段(一般為6～12段)確定每一段的長度(跨距)L，并按L調(diào)整可調(diào)橋板兩圓柱的中心距。2、將水平儀放于橋板上，然后將橋板從首點依次放在各等分點位置上進(jìn)行測量。到終點后，自終點再進(jìn)行一次回測，回測時橋板不能調(diào)頭，同一測點兩次讀過的平均值為該點的測量數(shù)據(jù)。如某測點兩次讀數(shù)相差較大，說明測量情況不正常，應(yīng)查明原因并加以消除后重測。

測量時要注意每次移動橋板都要將后支點放在原來前支點處(橋板首尾銜接)，測量過程中不允許移動水平儀與橋板之間的相對位置。3、從框式水平儀讀數(shù)時，待氣泡穩(wěn)定后，從氣泡邊緣所在刻線讀出氣泡偏離的格數(shù)。4、把測得的值依次填入實驗報告中，并用計算法按最小條件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，求出被測表面的直線度誤差。四、數(shù)據(jù)處理1、為了作圖的方便，最好將各測點的讀數(shù)平均值同減一個數(shù)而得出相對差。2、根據(jù)各測點的相對差，在坐標(biāo)紙上描點。作圖時不要漏掉首點（零點），且后一點的坐標(biāo)位置是在前一點座標(biāo)位置的基礎(chǔ)上累加。用直線依次連接各點，得出誤差折線。3、兩條平行直線包容誤差折線，其中一條直線必須與誤差折線兩個最高（或最低）點相切，在兩切點之間有一個最低（或最高）點與另一條平行線相切。這兩條平行直線之間的區(qū)域就是最小包容區(qū)域。兩平行線在縱坐標(biāo)上的截距即為被測表面的直線度誤差值△a(角度格值)。4、差值△f（μm）按下式折算成線性值，并按國家標(biāo)準(zhǔn)GB1184－1996確定被測表面直線度的公差等級?！鱢=i·L·△a式中：i—框式水平儀的分度值L—橋板跨距△a一被測件的直線度誤差值（格）例：用合象水平儀測量一長平面的直線度誤差，儀器的分度值為0.01mm，選用的橋板節(jié)距L＝200mm，測量直線度的記錄數(shù)據(jù)見下表。若被測面的直線度公差為5級，試用作圖法評定該的直線度誤差是否合格。解：數(shù)據(jù)處理的步驟如下：⑴先將各點的順測值與回測值取平均⑵簡化測量數(shù)據(jù)：a值可取任意數(shù)值，但要有利于相對差數(shù)字的簡化，本例取a＝274格。測量數(shù)據(jù)測點序號i012345儀器讀數(shù)ai順測—273278285283270回測—275280287285272平均—274279286284271相對差△ai00+5+12+10-3坐標(biāo)值yi00+5+7+17+14⑶將相對差中的各點讀數(shù)格值在直角坐標(biāo)系中逐一累加描點（如圖1－14）。⑷求最小包容區(qū)：先過0點和第4點作一直線，再過第3點作一平行線。則兩條平行線在縱坐標(biāo)上的載距7格，即為該被測件的直線度誤差值（格值）。⑸求直線度誤差的線值：△f=0.01×200×7=14(μm)⑹按GB1184－1996，直線度5級公差值為25μm。其測量出的誤差值小于公差值，所以被測零件直線度誤差合格。圖1-14被測件直線度誤差折線圖五、填寫實驗報告單按步驟完成測量并將被測件的相關(guān)信息、測量結(jié)果及測量條件填入實驗報告單（4）中。實驗報告單（3）被測件名稱班級學(xué)生學(xué)號測量數(shù)據(jù)測點序號i012345儀器讀數(shù)ai順測回測平均相對差△ai坐標(biāo)值yi誤差曲線圖測量結(jié)果△f=i·L·Δa=測量器具結(jié)論測量日期年月日指導(dǎo)教師實驗五平面度誤差的測量一、測量器具測量平板千分表磁力表座可調(diào)支掌二、測量原理如圖1-17所示，將被測平板放在測量平板上，以測量平板為基準(zhǔn)，從千分表上讀出被測平板上各點的讀數(shù)值，通過計算求出其平面度誤差。三、測量步驟將被測平板用可調(diào)支承置于測量平板上，將千分表裝夾在磁力表座上。2、千分表測頭與被測表面接觸，使小指針指到1左右，為了讀數(shù)方便，可轉(zhuǎn)動表盤，使大指針為零，移動百分表，調(diào)節(jié)可調(diào)支承，使被測表面的其中三個角相對于測量平板等高。3、在被測表面上均勻取9點，移動百分表，記下在每點的讀數(shù)，測量三次并作好記錄。四、數(shù)據(jù)處理1、三點法：以三等高點為基準(zhǔn)平面，作平行于基準(zhǔn)平面且過最高點和最低點兩平行平面，則其平面度誤差為上、下兩平行平面之間的距離，即：最高點讀數(shù)值減去最低讀值。2、對角線法：圖1-17平面度誤差測量采集數(shù)據(jù)前先分別將被測平面的兩對角線調(diào)整為與測量平板等高，然后在被測表面上均勻取9點用千分表采集數(shù)據(jù)，作平行于兩對角線且過最高點和最低點兩平行平面，則其平面度誤差為上、下兩平行平面之間的距離，即：最高點讀數(shù)值減去最低讀值。3、最小區(qū)域法：通過基面轉(zhuǎn)換，按最小區(qū)域原則求出平面度誤差值。對三組數(shù)據(jù)分別進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，以最大的平面度誤差值作為測量結(jié)果。是否符合最小區(qū)域法的判別方法是：由兩平行平面包容被測實際表面時，至少有三點或四點相接觸，相接觸的高低點分如有下列三種形式之一者，即屬最小區(qū)域。（1）三個相等最高點與一個最低點（或相反）：最低（或高）點垂直投影位于三個相等最高（或低）點組成的三角形之內(nèi)。（2）兩個相等最高點與兩個相等最低點：兩相等最高點垂直投影位于兩相等最低點連線之兩側(cè)。（3）兩個相等最高點與一個最低點（或相反）：最低（或高）點垂直投影位于兩相等最高（或低）點連線之上。五、填寫實驗報告單按步驟完成測量并將被測件的相關(guān)信息、測量結(jié)果及測量條件填入實驗報告單（5）中。1.4角度和錐度測量角度和錐度的測量方法可分為直接測量與間接測量。直接測量是從通用量具（如萬能角度尺、光學(xué)量角器）和儀器（如測角儀，光學(xué)分度頭、光學(xué)傾斜儀等）的刻度盤上直接讀出被測角度。也可通過被測角度與標(biāo)準(zhǔn)角度（角度塊規(guī)）或定值角度量具（如直角尺、角度樣板、錐度量規(guī)等）進(jìn)行比較測量。間接測量是先通過測量一些相關(guān)尺寸再根據(jù)確定的函數(shù)關(guān)系，計算出被測角度。如利用正弦規(guī)或用精密鋼球、鋼柱測量錐度、角度等。練習(xí)目標(biāo)：1、學(xué)會用萬能角度尺測量角度。2、學(xué)會用正弦規(guī)測量錐度。3、鞏固角度公差的有關(guān)概念。練習(xí)項目：l、用萬能角度尺測量角度。2、用正弦規(guī)測量錐度。實驗六角度和錐度的測量一、測量器具：1、萬能角度尺：是一種結(jié)構(gòu)簡單的通用角度量具，其讀數(shù)原理為游標(biāo)讀數(shù)原理。結(jié)構(gòu)如圖1-21所示由主尺1、游標(biāo)尺2、基尺3、壓板4、角尺5、直尺6組成。利用基尺、角尺、直尺的不同組合，可進(jìn)行0～320°范圍內(nèi)角度的測量。主要技術(shù)指標(biāo)：測量范圍：0～320°測量外角：0～180°測量內(nèi)角：40°～180°分度值：2′直尺長度：150毫米示值誤差：±2′2、正弦規(guī)：是利用直角三角形正弦函數(shù)的關(guān)系，以間接法測量角度圖1—21萬能角度尺的常用量具之一。其結(jié)構(gòu)如圖1-22所示主要由測量板1、測量柱2、前檔板3、側(cè)檔板4等組成。測量測量時需要與量塊、指示表等配合使用，原理如圖1-24所示，測量時，根據(jù)被測把件的公稱錐角α組合量塊，量塊高度h為：h=Lsinα（L為正弦尺兩圓柱的中心距）二、測量步驟：萬能角度尺測量角度：⑴根據(jù)被測角度的大小按圖1-23所示的四種組合方式之一選擇附件后，調(diào)整好萬能角度尺。圖1-23(a)所示組合可測角度范圍α為0～50°；圖1-23(b)所示組合可測角度范圍α為50°～140°；圖1-23(c)所示組合可測角度范圍α為140°～230°；圖1-23（d)所示組合可測角度范圍α為230°～320°，β為40°～130°。圖1—22正弦規(guī)⑵松開萬能角度尺鎖緊裝置，使萬能角度尺兩測量邊與被測角度貼緊，目測觀察應(yīng)封鎖可見光隙，鎖緊后即可讀數(shù)。測量時須注意保持萬能角度尺與被測件之間的正確位置。用正弦尺測量