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1、模具拆装与测绘实训 第4章 模具零件测量 模具零件的加工质量包括加工精度和表面粗糙度。 加工精度是指加工零件表面的实际尺寸和几何（形状、方向、位置 ）参数与图纸要求的理想参数的符合程度，其偏差越小，加工精度越高 。加工精度由尺寸公差和几何公差来控制。其中，几何公差又包括形状 公差、方向公差、位置公差和跳动公差。 表面粗糙度是指加工表面上由较小间距的峰、谷组成的微观几何形 状误差，其值越小，表面越光滑。 4.1 尺寸的测量 模具零件的公差配合分为过盈配合、过渡配合及间隙配合三种。 4.1.1 长度等尺寸的测量 模具零件的几何尺寸中，长度、宽度、高度、深度、内外径、距离 等是最常见的尺寸，这些尺寸
2、一般用钢板尺、游标卡尺和千分尺等量具 来测量。如图4-1所示是标准模架中上模座的零件图， 图4-1 冲压模具标准模架的下模座零件 4.1.2 锥度和角度的测量 1圆锥和斜面在模具中的应用 2锥度和角度的测量 锥面和角度一般用线性尺寸、角度和比例三种方式来标注。如图4- 2所示，该注塑件的脱模斜度可以用正弦规或万能游标角度尺来测量， 并可以用线性尺寸、角度和比例三种方法进行标注。 图4-2 脱模斜度的标注件 4.1.3 曲面尺寸的测量 模具零件曲面尺寸的手工测量方法很多，如拓印法、铅丝法、坐标 法等，但是它们的测量精度都不高。 1拓印法 拓印法是指把模具零件的曲面轮廓拓印在纸上，分析圆弧连接情况
3、 ，测量半径（如R1、R2），然后用曲线板把各段曲线圆滑过渡并连接起 来，如图4-3所示。该方法适用于粗略测量。 2铅丝法 铅丝法是指使铅丝沿模具零件的曲面轮廓弯曲成型，然后把铅丝的 弯曲线画出，分别找出半径（如R1、R2），再用曲线板把各段曲线圆滑 过渡并连接起来，如图4-4所示。 3坐标法 坐标法是指对模具零件的非圆曲面，用量具测得每一个曲面上的X 、Y坐标，然后连成曲线，如图4-5所示。 图4-3 拓印法 1零件曲面；2铅丝 图4-4 铅丝法 （a）曲面的测量方法 （b）根据坐标值画出曲线 图4-5 坐标法 4.2 形状公差及误差测量 模具零件的形状公差是指模具零件上被测要素（线和面）的
4、形状对其理 想形状所允许的变动量，包括直线度公差、平面度公差、圆度公差和圆 柱度公差等。 4.2.1 直线度公差及误差测量 直线度公差是限制被测实际直线对理想直线变动量的一项指标，用于控 制直线、轴线的形状误差。如图4-6所示为塑料注射模具中标准推杆的直 线度要求。 1直线度公差 （1）在给定平面内的直线度公差 （如图4-7所示） （2）在给定方向上的直线度公差（如图4-8所示） （3）在任意方向上的直线度公差 （如图4-9所示） 图4-6 标准推杆 （a） （b） 图4-7 在给定平面内的直线度公差 （a） （b） 图4-8 在给定方向上的直线度公差 （a） （b） 图4-9 在任意方向上的
5、直线度公差 2直线度误差的测量 常用的直线度误差测量方法有以下几种： （1）指示器测量法（如图4-10所示） （2）刀口尺法（如图4-11（a）所示） （3）钢丝法（如图4-11（b）所示） （4）水平仪法（如图4-11（c）所示） （5）自准直仪法（如图4-11（d）所示） 图4-10 用两只指示器测直线度误差 l刀口尺；2测量显微镜；3水平仪；4自准直仪；5反射镜 图4-11 直线度误差的测量 （c） （d） （a） （b） 4.2.2 平面度公差及误差测量 平面度公差是限制实际平面对理想平面变动量的一项指标，用于控 制实际平面的形状误差。如图4-12所示为模具中标准耐磨板的平面度要 求。
6、 1平面度公差 平面度公差带为间距等于公差值t的两平行平面所限定的区域，如图4- 13a所示。平面度公差的标注如图4-13b所示。 2平面度误差的测量 常见的平面度误差测量方法有以下几种： （1）打表法（如图4-14（a）所示） （2）平晶法（如图4-14（b）所示） （3）水平仪法（如图4-14（c）所示） （4）自准直仪法（如图4-14（d）所示） 图4-12 耐磨板 （a） （b） 图4-13 平面度公差 图4-14 平面度误差的测量 （c） （d） （a） （b） 4.2.3 圆度公差及误差测量 圆度公差是限制实际圆对理想圆变动量的一项指标，用于控制回转面在 任意横截面上圆形轮廓的形状
7、误差。 1圆度公差 圆度公差带为在给定横截面内、半径差等于公差值t的两同心圆所限定的 区域，如图4-15a所示。圆度公差的标注如图4-15b所示。 2圆度误差的测量 圆度误差的测量方法有三种，分别介绍如下： （1）回转轴法（如图4-16所示） （2）两点法（如图4-17所示） （3）三点法 （如图4-18所示） （a） （b） 图4-15 圆度公差 （a） （b） （c） （d） （e ） 1圆度仪回转轴；2传感器；3测量头；4被测零件；5转盘； 6放大器；7记录笔 图4-16 回转轴法测量圆度误差 （a）测量方法 （b）误差 图4-17 两点法测量圆度误差 （a）测量方法 （b）误差 图4-
8、18 三点法测量圆度误差 4.2.4 圆柱度公差及误差测量 圆柱度公差是限制实际圆柱面对理想圆柱面变动量的一项指标。它 控制了圆柱体横截面和轴截面内的各项形状误差，如圆度、素线直线度 、轴线直线度等。因此，圆柱度是圆柱体各项形状误差的综合指标。 1圆柱度公差 圆柱度公差带为半径等于公差值t的两同轴圆柱面所限定的区域，如 图4-19a所示。圆柱度公差的标注如图4-19b所示。 （a） （b） 图4-19 圆柱度公差 2圆柱度误差的测量 目前在生产上测量圆柱度误差，像测量圆度误差一样，多用测量特 征参数的近似方法，如两点法、三点法等。 （1）两点法 如图4-20所示，两点法测量时，将被测零件放在平
9、板上，并紧靠 直角座。在被测零件回转一周过程中，测量一个横截面上的最大与最小 读数。按上述方法测量若干个横截面，然后取各截面内所测得的所有读 数中最大与最小读数差的一半作为该零件的圆柱度误差。两点法适用于 测量外表面的偶数棱形状误差。 图4-20 两点法测量圆柱度误差 （2）三点法 如图4-21所示，三点法测量时，将被测零件放在平板上的V形块内 （V形块的长度应大于被测零件的长度）。在被测零件回转一周过程中 ，测量一个横截面上的最大与最小读数。按上述方法，连续测量若干个 横截面，然后取各截面内所测得的所有读数中最大与最小读数差的一半 作为该零件的圆柱度误差。 图4-21 三点法测量圆柱度误差
10、4.3 方向公差及误差测量 方向公差是指被测要素对基准要素在方向上的允许变动量，包括平 行度公差、垂直度公差和倾斜度公差等。 4.3.1 平行度公差及误差测量 如图4-22所示为塑料注射模具标准垫块的平行度要求。 1平行度公差 （1）面对基准线的平行度公差（如图4-23所示） （2）面对基准面的平行度公差（如图4-24所示） 图4-22 塑料注射模具标准垫块 （a） （b） 图4-23 面对基准线的平行度公差 （a） （b） 图4-24 面对基准面的平行度公差 2平行度误差的测量 测量平行度误差时，常用平板、心轴或V形块来模拟基准面或基准线 ，然后测量被测线、面上各点到基准的距离之差，以最大相
11、对差作为平 行度误差。 （1）面对基准线的平行度误差（如图4-25所示） （2）面对基准面的平行度误差（如图4-26所示） 3平行度应用说明 平行度公差带与基准平行。 当被测实际表面满足平行度要求时，若被测点偶然出现一个超差的凸 点或凹点，其数值是否要作为平行度误差，应根据零件的使用要求来确 定。 图4-25 测量面对基准线的平行度误差 图4-26 测量面对基准面的平行度误差 4.3.2 垂直度公差及误差测量 如图4-27所示为塑料注射模具标准模板的垂直度要求。 1垂直度公差 垂直度公差主要包括线对基准体系、线对基准线、线对基准面、面对基 准线和面对基准面等几种情况。 （1）线对基准线的垂直度
12、公差（如图4-28所示） （2）面对基准面的垂直度公差（如图4-29所示） 图4-27 塑料注射模具标准模板 （a） （b） 图4-28 线对基准线的垂直度公差 （a） （b） 图4-29 面对基准面的垂直度公差 2垂直度误差的测量 垂直度误差常转换成平行度误差进行测量。如测量图4-28b所示零 件的垂直度误差，可用图4-30所示的方法测量。 3垂直度应用说明 垂直度公差带与基准垂直。 轴线对基准线的垂直度，如没有标注出给定长度，则可按被测孔的实 际长度进行测量。 直接用直角尺测量平面对平面或轴线对平面的垂直度时，由于没有排 除基准表面的形状误差，测得的误差值受基准表面形状误差的影响。 过去曾
13、有用测量轴向圆跳动的方法来测量平面对基准线的垂直度，这 种方法不妥，在后面介绍跳动公差时将予以说明。 图4-30 测量线对基准线的垂直度误差 4.3.3 倾斜度公差及误差测量 倾斜度公差是限制被测要素（平面或直线）相对于基准要素（平面 或直线）在倾斜方向上变动量的一项指标，用于控制被测要素相对于基 准要素的方向偏离于某一给定角度（090）的程度。 1倾斜度公差（如图4-31所示） 倾斜度公差主要包括线对基准线、线对基准面、面对基准线和面对 基准面等几种情况。 2倾斜度误差的测量（如图4-32所示） 3倾斜度应用说明 （a） （b） 图4-31 面对基准面的倾斜度公差 图4-32 测量面对基准面
14、的倾斜度误差 4.3.4 方向公差小结 方向公差有以下两个特点： 公差带的方向固定（与基准平行、垂直或成一理论正确角度）， 但位置可以随被测实际要素变化，即位置浮动。 方向公差可以同时限制同一被测要素的方向误差和形状误差。例 如，面对基准面的平行度公差可以限制被测平面的平面度误差。因此， 当对某一被测要素给出方向公差后，通常不再对该要素给出形状公差； 只有对该要素的形状有进一步要求时，才给出形状公差，而且形状公差 值要小于方向公差值，如图4-33所示。 图4-33 同一被测要素上的形状公差和方向公差的标注 4.4 位置公差及误差测量 位置公差是指被测要素对基准要素在位置上的允许变动量，包括同 轴度公差、同心度公差、对称度公差和位置度公差等。 4.4.1 同轴度、同心度公差及误差测量 如图4-34所示为冲压模具标准B型圆凸模的同轴度要求。 1同轴度与同心度公差 同轴度公差带为直径等于公差值t的圆柱面所限定的区域，该圆柱 面的轴线与基准轴线A重合，如图
