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1、课题四 质量检验,学习目标： 了解测量方法及测量误差 熟悉常用量具、量仪及测量装置的工作原理、测量范围 掌握常用尺寸误差、形位误差的检测方法 了解常用组织性能检验项目的原理方法 熟悉计量检验工常规工作内容及工作方法,第一节 几何量测量,所谓“测量”就是将被测的量与作为单位或标准的量，在量值上进行比较，从而确定二者比值的实验过程。,一、计量器具,是可以单独或与辅助设备一起，用来确定被测对象量值的器具或装置，按其测量原理与结构特点，计量器具可分为量具、测量仪器和测量装置三大类。,1、量具,是一种具有固定形态、用以复现或提供一个或多个已知量值的器具。按用途的不同量具可分为： 专用量具 专门用来检验某
2、种特定参数的量具。 通用量具 能测量一定范围量值的测量仪器称为通用量具。如游标卡尺、外径千分尺、百分表等。,2、测量仪器,能将被测量转换成可直接观察的示值或等效信息的测量器具。如立式光学比较仪、卧式测长仪、万能工具显微镜等。,3、测量装置,为确定被测量值所必须的一台或若干台测量仪器（或量具），连同有关的辅助设备所构成的系统。,二、计量器具的度量指标,1.量具的标称值: 2.刻线间距: 3.分度值: 4.示值: 5.示值范围: 6.测量范围:,7.测量力: 8.灵敏度: 9.灵敏阈: 10.重复性: 11.示值误差: 12.回程误差:,三、测量方法,广义地说，测量方法可以理解为测量原理、测量器具
3、（计量器具）和测量条件（环境和操作者）的总和。,1、按所测得的量（参数）是否为欲测之量分类,直接测量 从测量器具的读数装置上得到欲测之量的数值或对标准值的偏差。 间接测量 先测出与欲测之量有一定函数关系的相关量，然后按相应的函数关系式，求得欲测之量的测量结果。,2、按测量结果的读数值不同分类,绝对测量 从测量器具上直接得到被测参数的整个量值的测量。 相对测量 将被测量和与其量值只有微小差别的同一种已知量（一般为测量标准量）相比较，得到被测量与已知量的相对偏差。,3、按被测件表面与测量器具测头是否有机械接触分类,接触测量 测量器具的测头与零件被测表面接触后有机械作用力的测量。 非接触测量 测量器
4、具的感应元件与被测零件表面不直接接触，因而不存在机械作用的测量力。,4、按被测工件在测量时所处状态分类,静态测量 测量时被测件表面与测量器具测头处于静止状态。 动态测量 测量时被测零件表面与测量器具测头处于相对运动状态，或测量过程是模拟零件在工作或加工时的运动状态，它能反映生产过程中被测参数的变化过程。,四、测量误差,由于计量器具本身的误差和测量条件的限制而使测量结果与真值之间形成的差值称为测量误差。,1、误差概念：,定义：是指测量值L与真值之差。 (1）绝对误差：是指被测几何量的量值与其真值之差； (2）相对误差：是指绝对误差（取绝对值）与真值之比,2、产生测量误差的原因,（1）计量器具的误
5、差 比如计量器具在设计制造时不符合阿贝原则、在使用过程中产生变形或磨损等。,（2）方法误差 比如测量方法选择不当，工件安装、 定位不准确。 （3）环境误差 指测量环境不符合标准的测量条件所引起的测量误差比如热胀冷缩引起测量器具的变形。 （4）人员误差 比如测量人员使用方法不正确或读数失误等等。,3、测量误差的类型,（1）随机误差 指在相同条件，多次测量同一量值时，其误差的大小和符号以不可预见的方式变化的误差。,（2）系统误差 指在相同条件下多次重复测量同一量时，误差的大小与符号保持不变或按一定规律变化的误差。,（3）粗大误差 指超出在一定条件下预计的测量误差，即对测量结果产生明显歪曲的测量误差
6、。,五、常用计量器具简介,1 、量具：如游标卡尺 。 2 、量规没有刻度的专用计量器具，作检验用。 3 、量仪可将被测几何量的量值转换成直接观测的指示值如指示表，显微镜读值 4 、计量装置 计量器具和辅助设备的总体，可测较多几何量和较复杂的零件,1、游标卡尺,常用游标量具有见图：游标卡尺、高度游标卡尺、深度游标卡尺。分度值（精度）常用的有0.05、0.02mm。,游标深度尺,游标高度尺,使用注意事项： 使用前应将测量面擦干净，检查两测量爪间不能存在显著的间隙，并校对零位。 移动游框时力量要适度，测量力不易过大。 注意防止温度对测量精度的影响，特别是测量器具与被测件不等温产生的测量误差。 读数时
7、其视线要与标尺刻线方向一致，以免造成视差。 尽量减少阿贝误差对测量的影响。,2、千分尺,千分尺按用途可分为外径千分尺（如图a）、内径千分尺（如图b）、深度千分尺（如图c）、螺旋千分尺等。,使用注意事项： 使用前必须校对零位。 手应握在隔热垫处，测量器具与被测件必须等温，减少温度对测量精度的影响。 当测量面与被件表面将接触时，必须使用测量力装置。 测量读数时要特别注意半毫米刻度的读取。,3、百分表,百分表的分度值为0.01mm，表面刻度盘上共有100条等分刻线。因此，百分表齿轮传动机构，应使量杆移动1mm时，指针回转一圈。,使用注意事项： 齿侧间隙的消除：通过游丝消除齿偶间隙，提高测量精度。 测
8、量力的控制：弹簧是控制百分表的测量力的。 百分表的测量范围，有0-3、0-5、0-10mm三种。,4、量块,量块用铬锰钢（如轴承钢GCr15）等特殊合金钢或线膨胀系数小、性质稳定、耐磨以及不易变形的其它材料制成。其形状有长方体和圆柱体两种,常用的是长方体。,5、极限量规,极限量规是一种是一种无刻度的专用检验量具，用来判断零件的加工误差是否在极限范围内。分塞规和卡规两种，分别用于检测孔和轴的尺寸。,6、光学比较仪,主要利用量块与零件相比较的方法，来测量物体外形的微差尺寸，是测量精密零件的常用测量器具。 工作原理：利用光学杠杆的放大原理，将微小的位移量转换为光学影象的移动。,7、万能测长仪,万能测
9、长仪是一种由精密机械、光学系统和电气部分相结合起来的长度测量仪器。除可用来对零件的外形尺寸进行直接测量和比较测量之外，还可以使用仪器的附件进行各种特殊测定工作。 测量原理：万能测长仪是按照阿贝原则设计制造的，其测量精度较高。在万能测长仪上进行测量，是直接把被测件与精密玻璃尺作比较，然后利用补偿式读数显微镜观察刻度尺，进行读数。,六、形位误差检验,形位误差的测量方法很多，这里仅介绍一些常用实例。 直线度 平面度 圆柱度 平行度 垂直度,1、直线度误差测量,用刀口尺测量直线度：用刀口尺检测短小工件时，将刀口尺与工件紧贴，（这样便符合最小条件），此时刀口与实际线之间的最大间隙，就是被测实际线的直线度
10、误差。当间隙较大时，可用塞尺直接测出最大间隙值；当间隙较小时，可按标准光隙估计其间隙大小。,2、平面度误差测量,测微表法：将被测工件支撑在标准平板上，以标准平板为测量基面。由支架调整被测平面上对角线对应点1与2、3与4和标准平板等高或被测表面最远三点等高，用测微表沿被测表面上各点或按一定的布点测量被测平面，通常用测微表最大最小读数之差近似作为平面度误差值。,3、圆（柱）度误差测量,(1)用圆度仪测量：用圆度仪可直接测出工件半径误差值，精度可达0.025m以上。,(2)用V形铁测量 将工件放在V形铁上，使其轴线垂直测量截面，同时固定轴向位置，回转工件一周，指示计读数最大差值之半为单个截面的圆度误
11、差，如此测量若干截面，取所有读数最大最小差之半作为圆柱度误差。,4、平行度误差测量,如图a所示为测量箱体左右表面之间的平行度误差示意图。用平板模拟定向基准，平稳地移动表架，指示器最大最小读数之差则为平行度误差(下标/表示平行度)。 由图b可见，平行度误差为定向最小包容区域的宽度，它大于平面度最小包容区域的宽度。因此，平面度误差包含在平行度误差之中。,5、垂直度误差测量,用平板模拟底面基准，将表架指示器靠上直角尺对准，以此调整指示器零位（如图a）。然后将表架移至箱体侧面，与侧面良好接触，并前后平稳移动表架，注意表架左端面要始终与箱体侧面接触（如图b），读取指示器最大与最小读数。将指示器调整至另一
12、高度，重复上述步骤。在整个箱体侧面上取若干处高度测量，最后取最大读数中的最大值与最小读数中的最小值之差作为箱体侧面对底面的垂直度误差。,七、表面粗糙度检测,比较法是将被检工件表面与标有一定评定参数值的粗糙度标准样块，借助视觉、触觉、放大镜或显微镜进行比较而获得被检表面粗糙度的一种方法。 光切法是一种应用光切原理测量表面粗糙度的方法。用光切显微镜可测量Rz、Ry。 针描法是应用最广的表面粗糙度测量方法，它是通过金刚石触针在被测表面上慢慢滑移，触针随表面轮廓的峰谷起伏而上下振动，经传感器转换为电信号的一种测量方法。表面粗糙度仪即是按针描法原理工作的量仪。,第二节 组织性能检验,组织性能检验，大致可
13、分为破坏性检验和非破坏性检验（即无损检验）两大类。无损检验可探测内部和外部缺陷：例如气孔、裂纹（表层及内部）、夹渣、疏松、化学成分的变化、晶粒大小不均、偏析、加工缺陷，凹痕、撕裂、焊接缺陷等。,一、致密性检验,1、水压检验 适用于铸、焊类容器、管道等。 常用的检验方法有：锤击法加压法冲水法。 2、气压检验 亦适用于铸、焊类容器和管道等。,二、放射性检验,放射性检验是利用X射线或射线能穿透普通光不能穿透的物质，且在物质中具有衰减作用和一定的衰减规律。主要用来检验气孔、夹渣，未焊透等工件内部缺陷。目前主要有射线照相法、荧光屏观察法、x射线电视法。,三、超声波检验,超声波检验是利用超声波在穿透金属时
14、对缺陷产生反射的特性，从而检验出被检对象的优劣，超声波能穿透大多教材料，可以检验材料内部和表面缺陷，并可测量板的厚度，评价材料物理和力学性能。超声波检的优点是灵敏度高、设备简单、对人体无伤害、检验费用低廉且便于实现信息处理和计算机自动控制。因此应用极其广泛。 脉冲反射法 穿透法 共振法,四、磁粉探伤,磁粉检验用于探测磁性材料(铁、镍、钴、碳素钢及某些合金钢)表面或近表面上的裂纹以及其它缺陷。磁粉检验对表面缺陷灵敏度最大，属于表面探伤，与超声波检验或放射性检验相比，它灵敏度高、操作简便、检验结果可靠。,五、渗透检验,渗透检验是检查工件或材料表面缺陷的一种方法。它不受材料磁性的限制，应用于各种金属
15、、非金属、磁性、非磁性材料及零件的表面缺陷检查，比磁粉检验的应用范围更加广泛。另外此法原理简明、费用低廉、设备简单且显示缺陷直观，可以同时显示各个不同方向的各类缺陷。渗透检验对大型工件和不规则零件的检查以及现场机件的检修检查，更显示出其特有的优点。但渗透检验对埋藏于表层以下的缺陷是无能为力的，它只能检查开口暴露于表面的缺陷。,第三节 计量检验工基础,计量：在机械加工企业，计量就是研究机械零件的几何参数，包括各种长度、角度、表面粗糙度、几何形状误差和相互位置误差等数值大小的鉴别问题。 检验：在生产过程中，技术测量人员对各种原材料、半成品和成品，用计量器具或其他数据分析方法以检查其是否合乎有关规定
16、的过程，称为检验。,计量检验工工作内容,(1)设计检验流程图或传递单； (2)设置检验站(组)：包括原材料检验站(组)；配套件和辅助件检验站(组)；工序检验站(组)；装配检验站(组)；成品检验站(组)。 (3)检验文件：检验部门应向各岗位的检验站(组)提供的规范文件。 (4)充实检测手段计划：充实必要的检测器具，完善检测手段，以适应产品质量检验的变化需求。,计量检验工常规工作内容,（1)进厂检验：对外购的原材料、外购件辅助件进厂进行检验。进厂检验包括首件(批)检验和成批进货检验。其目的是防止不合格的原材料、外购件、辅助件在产品上使用。 （2)工序检验：对某道工序或某批零件进行检验。工序检验分首件检验、巡回检验和完工检验三种。其目的是预防废品的发生，防止将不合格品转到下道工序。 （3)成品检验：对产品入库前进行一次全面的最终检验。成品检验一般包括成品的质量精度、性能、外观和安全性等。其目的检定成品是否符合质量要求。,计量检验工工作注意事项,1、测量器具的选择 2、检测中应遵循的重要原则 ：阿贝原则、基准统一
