角度和錐度的測(cè)量.ppt

1、3-3 角度和錐度的測(cè)量,本節(jié)主要內(nèi)容： 角度和錐度的測(cè)量方法： 比較法、 平臺(tái)法 坐標(biāo)法 各種小角度測(cè)量技術(shù) 重點(diǎn)： 平臺(tái)法測(cè)實(shí)際工件的角度 難點(diǎn)： 實(shí)際工件角度測(cè)量方法的選擇與誤差分析,3-3 角度和錐度的測(cè)量,一、方法概述 1依獲得結(jié)果的方式不同分為直接測(cè)量和間接測(cè)量?jī)深?（1）直接測(cè)量：將被測(cè)角與標(biāo)準(zhǔn)角度相比較，直接測(cè)得其實(shí)際角度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)角度偏差的方法為直接測(cè)量方法。如： A 在萬(wàn)工顯上：用測(cè)角目鏡、圓分度臺(tái)、圓分度頭 直接測(cè)角度通用儀器 B 測(cè)角儀、光學(xué)分度頭專用儀器 C 角度規(guī)量具 D 角度量規(guī)、樣板：比較法（光楔法、研合法、通止規(guī)） （2）間接測(cè)量方法： 通過(guò)測(cè)量與該角度有關(guān)的長(zhǎng)

2、度量（線值），再利用其相互函數(shù)關(guān)系式計(jì)算求得被測(cè)角度或錐度。因線值測(cè)量可達(dá)到很高的精度，故在角度測(cè)量中間接測(cè)量方法比直接測(cè)量方法精度（同等條件下）要高。 2依比較方式不同分為絕對(duì)測(cè)量法和相對(duì)測(cè)量法。,二測(cè)量方法 （一）、比較法測(cè)量： 直接測(cè)量、相對(duì)值， 適用于生產(chǎn)車間的零件檢驗(yàn)。,1、與標(biāo)準(zhǔn)角度量塊（或樣板）相比較 圖3-14所示。,圖3-14 與標(biāo)準(zhǔn)角度量塊相比較,2、與極限樣板相比較： 如圖3-15所示。,3研合法： 用圓錐量規(guī)檢定,圖3-15 與極限樣板相比較,用通端檢驗(yàn)零件時(shí)，小端接觸； 若止通端檢驗(yàn)零件時(shí)，大端接觸。則表示零件合格,（二）、平臺(tái)法 平臺(tái)測(cè)量： 指利用一般的通用量具、量

3、儀、長(zhǎng)度基準(zhǔn)和其他輔助量具來(lái)測(cè)量零件的尺寸和角度的方法。 一般在作為測(cè)量基準(zhǔn)的平板上進(jìn)行。 方法特點(diǎn)： 器具教易獲得，環(huán)境要求不高，適合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量； 若器具精度足夠并使用合理，可保證相當(dāng)高的精度； 對(duì)某些大型復(fù)雜零件，是最佳選擇； 多為間接測(cè)量，費(fèi)時(shí)間，計(jì)算復(fù)雜，誤差因素多。,l、兩內(nèi)表面的夾角和內(nèi)錐角的測(cè)量 （l）內(nèi)側(cè)角的測(cè)量：如圖3-16所示。 量塊、量棒。,圖3-16 內(nèi)側(cè)角測(cè)量,（2）V形塊的測(cè)量：量塊、量棒、刀口尺。如圖3-17所示。,圖3-17 V形塊的測(cè)量,當(dāng)V形塊不對(duì)稱時(shí)，用下述二式分別計(jì)算V形塊的左、右半角。,A、三園柱法：若V形塊是對(duì)稱的，則V形塊角度按下式計(jì)算：,B用直徑不

4、同的雙圓柱測(cè)量v型槽角度（小角度） 測(cè)量原理如下圖所示.,被測(cè)件置于平板上，先后把直徑為D1和D2的圓柱放入V型槽中，用量塊、刀口尺或其它手段分別測(cè)出H1和H2，由幾何關(guān)系可知，它們與被測(cè)角之間的關(guān)系為,（3）燕尾槽的測(cè)量： 方法有： 角度規(guī)、角度塊，或量塊加量棒測(cè)量。如圖3-18所示。,（4）內(nèi)錐角的測(cè)量： 鋼球、測(cè)深器具。如圖3-19所示。 內(nèi)錐角的半角a按 下式計(jì)算得到：,圖3-19 內(nèi)錐角的測(cè)量,燕尾槽的角度a按 下式計(jì)算得到：,2兩外表面的夾角和外錐角的測(cè)量,（1）用圓柱和量塊測(cè)量： 如圖3-20所示。,圖3-20 外側(cè)角的測(cè)量,角度a按 下式計(jì)算得到：,（2）用正弦尺（規(guī)）測(cè)量：如

5、圖3-21所示。,由指示表讀出a、b兩點(diǎn)的差值 h，當(dāng)a、b兩點(diǎn)間的距離為l 時(shí)，可按下式算出錐度誤差C：,圖3-21用正弦尺測(cè)量的原理圖,h=Lsin(2),測(cè)量時(shí)，根據(jù)被測(cè)圓錐角2a的大小，按下式組合量塊尺寸h，若正弦尺兩圓柱中心距為L(zhǎng)，則：,平臺(tái)測(cè)量多屬間接測(cè)量， 其測(cè)量精度可按函數(shù)誤差來(lái) 分析。,或,圖 3-23 軸切法測(cè)量,（三）、坐標(biāo)法 多屬間接測(cè)量，其測(cè)量精度可按函數(shù)誤差求法來(lái)獲得。 在萬(wàn)能工具顯微鏡上進(jìn)行測(cè)量：小工件 （1）影象法測(cè)量角度 （2）軸切法測(cè)量圓錐角,圖3-24 三座標(biāo)測(cè)量,2在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上進(jìn)行測(cè)量： 圖 3-24所示的是在三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)上測(cè)量?jī)?nèi)錐零件的錐角。,以X

6、y平面為基準(zhǔn)，然后在 通過(guò)錐孔軸心線的XZ平面 內(nèi)測(cè)出X1、X2和Z1、Z2，由 下式得到,坐標(biāo)法測(cè)量也多屬間接測(cè)量，其測(cè)量精度可按函數(shù)誤差求法來(lái)獲得。,三、小角度測(cè)量 測(cè)量誤差一般為（12）”，有時(shí)可達(dá)01”或者更小。在角度測(cè)量中，常需要測(cè)出被測(cè)角度相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)角度的微小偏差，實(shí)際上該角度的微小偏差便是微小角度的測(cè)量。又如在形位誤差的測(cè)量中，或是在長(zhǎng)度的相對(duì)測(cè)量中，有時(shí)需要首先測(cè)量小角度的變化后才能換算出線值變化。所以小角度測(cè)量在角度測(cè)量中占有一定的地位。 實(shí)現(xiàn)小角度測(cè)量有如下方法： 反射法、水準(zhǔn)法、 正弦法、干涉法、 雙頻激光測(cè)角,（一）反射法 光學(xué)自準(zhǔn)直方法,當(dāng)a很小時(shí)，則：,SK 型框式水

7、平儀 Frame-Type Spirit Level,ST 型條式水平儀 Ruler-Type Spirit Level,（二）水準(zhǔn)法 水準(zhǔn)法測(cè)量小角度是利用水平儀對(duì)水平或垂直的被測(cè)件，實(shí)現(xiàn)相對(duì)水平面或鉛垂面傾斜角的測(cè)量。常用的儀器有框式水平儀、合象水平儀和電子水平儀等。,(三) 正弦法 正弦法測(cè)量小角度是利用正弦原理（參見(jiàn)下圖），在正弦臂為一定長(zhǎng)度的情況下，其一端轉(zhuǎn)過(guò)的小角度與其另一端的位移量成正比，利用精密測(cè)長(zhǎng)的方法測(cè)出此位移量即可求得小角度。這些儀器常用于高精度的角度測(cè)量，如檢定自準(zhǔn)直儀和水平儀等的示值誤差。,（四）干涉法 干涉法測(cè)量小角度的原理：如圖3-26所示。,當(dāng)很小時(shí)，,圖3-2

8、6 光的等厚干涉,因,角度可通過(guò)高度h與邊長(zhǎng)l來(lái)確定。用光波干涉法測(cè)量時(shí)，h可用光波波長(zhǎng)為單位來(lái)測(cè)量。若在長(zhǎng)度l上有n條等距干涉條紋，則：,圖3-27 干涉法測(cè)量小角度原理,測(cè)量時(shí)，先將被測(cè)的小角度試件研合在平晶上，并將平晶置于干涉儀工作臺(tái)上。如圖3-27c、d所示，圖中、為被測(cè)角度的兩個(gè)工作面，為參考平面的象。,儀器測(cè)量原理： 測(cè)量光路如圖3-27a。,參考平面的象與平面、之間的夾角分別為1、 2，若從儀器目鏡中讀出h1、h2、l 1和l 2，則：,對(duì)圖c所示情況，被測(cè)試件的角度為1+2； 對(duì)圖d所示情況，被測(cè)試件的角度為1-2。 參考平面象的位置判斷：測(cè)量時(shí)可用手輕按鏡筒，使參考鏡有微小角度變化。對(duì)于圖c將使角1、2一個(gè)增大，一個(gè)減少，因而干涉條紋一組變密，一組變疏，兩組條紋向相反方向移動(dòng)。對(duì)于圖d將使角1、2同時(shí)增大或