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1、第1章 机械加工检测技术,了解常用的机械加工用量具。 掌握常用量具的测量范围。 学会使用常用量具进行检测。 了解常见公差和配合术语，能够读出常见公差和配合的含义。 了解常用形状和位置公差代号和意义。 了解常用表面粗糙度的代号和含义。,要点提示,第1章 机械加工检测技术,1.1 测量基本概念,机械加工中，常见的测量包括：长度尺寸和角度尺寸的检测、形状、几何要素间相互位置和表面粗糙度检测。,1.1.1 长度和角度单位 国际单位制的基本长度单位是米(m)。而在机械制造业中通常规定以毫米(mm)作为计量长度的单位。在技术测量中也用到微米(m)为计量单位。m、mm、m之间的换算关系如下： 1 m=1 0
2、00 mm 1 mm=l 000m,第1章 机械加工检测技术,1983年第17届国际计量大会审议并批准通过了米的定义：1m是光在真空中在（1299 792 458）秒时间间隔内所行程的长度。与此同时废除以前各种对米的定义。 有关米制长度单位见表1-1。 表1-1 长度单位,第1章 机械加工检测技术,角度基本单位是度，用“”表示，分用“”。秒用“”表示。一个圆为360，,、,1.1.2测量器具的分类 量具、量仪的总称为测量器具。,按量具的结构形式划分 量具按测量对象划分 按量具的用途划分 按仪器的结构原理划分 量仪按测量对象划分,第1章 机械加工检测技术,1.1.3量具、量仪的度量指标 度量指标
3、表明了量具、量仪的性能，也是选择与使用量具、量仪的依据。 刻度间距 刻度尺或刻度盘上相邻两条刻线的中线之间的距离。 刻度值 刻度尺或刻度盘上相邻两条刻线的间隔所代表的量值。 示值范围 刻度尺或刻度盘上全部刻度范围所代表的量值。 测量范围 测量器具所能测出的最小量值到最大量值的范围。,第1章 机械加工检测技术,测量力 测量中，量具、量仪的测头与被测表面间的接触力。测量时，测量力的变化将使测量结果发生变化。 灵敏度 能使测量器具的示值发生最小的变动值，即反映了被测量的最小变化量。 示值误差 量具、量仪的示值与被测量的真值之间的差值。 示值稳定性 在测量条件不变的情况下，对同一个被测量位置进行多次重
4、复测量时，测量器具显示的最大值与最小值之差值。,第1章 机械加工检测技术,1.1.4 测量误差的种类及产生原因,任何一项测量，即使采用再高一级的精密测量器具，更完善的测量方法，由于种种原因，测量结果不可避免地存在着测量误差。,测量误差 XQ,式中测量误差； X测量结果； Q被测量的真值； 测量误差可能是正值、零、负值。,第1章 机械加工检测技术,测量误差可分为三类： 系统误差 在相同的测量条件下，对同一个被测量进行多次重复测量时，误差的大小与方向(即正负)保持不变；或当条件变化时，误差按某一确定的规律变化。这种测量误差称为系统误差。 随机误差 在相同的测量条件下，对同一个被测量位置进行多次重复
5、测量时，误差的大小和方向无规律地变化且无法预知的。这种测量误差称为随机误差。 粗大误差 明显歪曲测量结果、且数值大的误差，称为粗大误差。,第1章 机械加工检测技术,1.2 常用量具 量具是用来测量工件尺寸、角度、形状误差和相互位置误差的工具。常用量具有钢直尺、游标卡尺、千分尺、百分表、角尺、塞尺等。,1.2.1常用量具及使用方法 钢直尺（钢尺） 钢直尺是用不锈钢制成的一种直尺，如图1-1所示。用来测量工件的长度、宽度、高度和深度。,图1-1 钢直尺,第1章 机械加工检测技术,游标卡尺 游标卡尺是一种常用量具。它能直接测量工件的外径、内径、长度、宽度、深度和孔距等。,常用的游标卡尺测量范围有01
6、25mm、0200mm和0300mm等几种。常用的是精度为1/50 mm（0.02）。 游标卡尺的结构 游标卡尺由尺身、游标、内量爪、外量爪、深度尺和紧固螺钉等组成，普通游标卡尺和数显卡尺结构及外形，如图1-2所示。,第1章 机械加工检测技术,a),b) 图1 - 2 游标卡尺 a)游标卡尺结构图 b)数显游标卡尺 1-外量爪 2-内量爪 3-尺身 4-紧固螺钉 5-游标 6-深度尺,第1章 机械加工检测技术,游标卡尺的刻线原理 0.05 mm游标卡尺刻线原理是：尺身每1格长度为1mm，游标总长为39mm，等分20格，每格长度为3920=1.95mm，则尺身2格和游标1格长度之差为：2mm -
7、 1.95mm = 0.05mm，所以它的精度为0.05mm，如图1-3所示。,图1-3读数值为0.05mm游标卡尺刻线原理,第1章 机械加工检测技术,0.02mm游标卡尺的刻线原理：尺身每1格长度为1mm，游标总长度为49mm，等分50格，游标每格长度为4950=0.98mm，尺身1格和游标1格长度之差为1mm0.98mm=0.02mm，所以它的精度为0.02mm，如图1 - 4所示。,图1 4 读数值为0.02mm游标卡尺刻线原理,第1章 机械加工检测技术,游标卡尺的读数方法 游标卡尺测量工件时，读数分三个步骤： 第一步 读出尺身上的整数尺寸。即游标零线左侧，尺身上的毫米整数值。 第二步
8、读出游标上的小数尺寸，即找出游标上那一条刻线与尺身上刻线对齐，该游标刻线的次序数乘以该游标卡尺的读数值，即得到毫米内的小数值。 第三步 把整数部分与小数部分相加，就是测得的实际尺寸。 如图1 - 5所示，读数值为0.02mm游标卡尺读数举例。,第1章 机械加工检测技术,图1 - 5 读数值为0.02 mm游标卡尺读数举例,游标卡尺的使用方法 游标卡尺测量外径和宽度的方法，如图1 - 6所示。,a） b） 图1 - 6 测量外径和宽度,第1章 机械加工检测技术,游标卡尺测量内径时应注意的问题 测量前，应使游标卡尺的卡脚开口尺寸小于被测孔径尺寸，如图1 - 7a所示，然后推动游标使卡脚与被测平面吻
9、合。 测量内径时，应把游标卡尺的卡脚放在直径位置处防止偏斜。 在测量孔距时，除保证用正确方法测量外，还应注意中心距数值的计算，如图1 - 7b、c所示。,第1章 机械加工检测技术,a） b） c） 图1 - 7 测量孔径和孔距的方法,a）, d,b）,c）,万能角度尺 万能角度尺是用来测量工件和样板的内、外角度及角度划线的量具。其测量精度有2和5两种，测量范围为0320。,第1章 机械加工检测技术,万能角度尺的结构 万能角度尺的结构，如图1 - 8所示，主要由尺身、扇形板、基尺、游标、直角尺、直尺和卡块等部分组成。, 2万能角度尺的刻线原理 尺身刻线每格为1，游标共30格等分29，游标每格为2
10、9/30=58，尺身1格和游标1格之差为1-582，所以它的测量精度为2。 万能角度尺的读数方法 先读出游标尺零刻度前面的整度数，再看游标尺第几条刻线和尺身刻线对齐，读出角度“”的数值，最后两者相加就是测量角度的数值。,第1章 机械加工检测技术,图1 - 8 万能角度尺 1-尺身 2-基尺 3-游标 4-卡块 5-直角尺 6-直尺,第1章 机械加工检测技术,万能角度尺测量不同范围角度的方法，分四种组合方式，测量角度分别是050、50140、140230和230320，如图1-9所示。,图1 - 9 万能角度尺不同角度组合示意图,第1章 机械加工检测技术,利用扇形角度尺的主尺、游标尺配合角尺和直
11、尺检查外角，如图1 - 10a所示；利用主尺、游标尺配合角尺检查外角，如图1 - 10b所示，利用主尺和游标尺检查燕尾槽内角，如图1 - 10c所示；测量外角，如图1 - 10 d所示。,第1章 机械加工检测技术,图1 - 10 万能角度尺测量工件示意图 a）测量外角 (一) b）测量外角(二) c）测量燕尾槽 d）测量外角(三), 90角尺 90角尺是专门用来测量90角和垂直度的角度量具，如图1 - 11所示。,第1章 机械加工检测技术,a） b）,图1 - 11 90角尺,a）刀口角尺 b）宽座角尺,测量时，先使一个尺边紧贴被测工件的基准面，根据另一尺边的透光情况来判断垂直度或90角度的误
12、差。要注意角尺不能歪斜，如图1 - 12所示，否则会影响测量效果。,第1章 机械加工检测技术,图1 12 90角尺测量工件示意图,a） b）,a）正确 b）不正确,千分尺 千分尺是测量中最常用的精密量具之一，按其用途不同可分为外径千分尺（如图1-13所示）、内径千分尺（如图1-14a所示）、深度千分尺（如图1-14b所,第1章 机械加工检测技术,示）、螺纹千分尺（测量螺纹中径，如图1-14c所示）、尖头千分尺（测量小沟槽，如图1-14d所示）和公法线千分尺（测量齿轮公法线长度，如图1-14e所示）等，其刻线原理与和读法与千分尺相同。千分尺的测量精度为0.01mm。,千分尺的结构 千分尺的结构，
13、如图1-13所示。,第1章 机械加工检测技术,c) 图 1 13 千分尺的结构 a)外形b)结构c)实物 1- 尺架 2 - 砧座 3 - 固定套管 4 - 轴套 5 - 手柄 6 - 测微螺杆 7 - 称套 8 - 螺钉 9 - 微分筒 10 - 罩壳 11 - 弹簧 12 - 棘爪销 13 - 棘爪盘,第1章 机械加工检测技术,a）,b）,第1章 机械加工检测技术,c),d),第1章 机械加工检测技术,(e) 图1 14 常见千分尺 a)内径千分尺b) 螺纹千分尺 c) 尖头千分尺d) 深度千分尺 e)公法线千分尺,千分尺的刻线原理及读数方法 测微螺杆6右端螺纹的螺距为0.5mm，当微分筒
14、转一周时，螺杆6就移动0.5mm。微分筒圆锥面上共刻有50格，因此微分筒每转一格，螺杆6就移动0.5/50=0.01(mm)，即千分尺的测量精度为0.01mm。,第1章 机械加工检测技术,固定套管上刻有主尺刻线，每格0.5mm。,在千分尺上读数的方法可分三步： 1）读出微分筒边缘在固定套管主尺的毫米数和半毫米数。 2）看微分筒上哪一格与固定套管上基准线对齐，并读出不足半毫米的数。 3）把两个读数加起来就是测得的实际尺寸。 如图1 - 15所示，千分尺读数方法举例。,图1-15 千分尺读数实例,第1章 机械加工检测技术,千分尺的使用方法和注意事项 使用千分尺可用单手，如图1 - 16a所示；也可
15、以用双手，如图1 - 16b所示。,a） b） 图1 - 16 千分尺正确使用方法示意图,百分表 百分表是来检验机床精度和测量工件的尺寸、,第1章 机械加工检测技术,形状和位置误差。测量精度为0.01mm，当测量精度为0.001mm和0.005mm时，称为千分表。,a） b） 图1-17 百分表的结构示意图 a）实物图b）结构 1-测头2-量杆3-小齿轮（Z1=16）4、7-大齿轮(Z2=100) 5-小齿轮（Z310）6-长指针8-短指针9-表盘10-表圈11-拉簧,第1章 机械加工检测技术,百分表的刻线原理及读数方法 百分表齿杆的齿距是0.625mm。当齿杆上升16齿时，上升的距离为0.625mm16=10mm，此时和齿杆啮合的16齿的小齿轮正好转动1周，而和该小齿轮同轴的大齿轮(100个齿)也必然转1周。中间小齿轮(10个齿)在大齿轮带动下将转10周，与中间小齿轮同轴的长针也转10周。由此可知，当齿杆上升1mm时，长针转1周。表盘上共等分100格，所以长针每转1格，齿杆移动0.01 mm。故百分表的测量精度为0.01mm。 内径百分表 内径百分表是用来测量孔径,第1章 机械加工检测技术,及孔的形状误差的测量
