基礎篇：6.7）形位公差-檢測方法Measurement

本章目的：瞭解行爲公差的檢測方法，簡單評估公司和製做方的檢測能力。

1.形位公差檢測規定

形狀和位置公差檢測規定GB/T 1958 -2004

 

2.形位公差的種類

 

3.形位公差的測量儀器

人工測量儀器：百分表，光學平面度測量儀，千分尺，高度尺等等。

精準測量儀器：三座標測量儀 ，投影儀，數據採集儀。

 

 

4.基準形體模擬體（Datum Feature Simulator）

一個基準形體模擬體（Datum Feature Simulator）是檢測或加工設備（如：測量或銑牀檯面），它們的質量好到被認爲是完美的，用來模擬創建基準，被認爲就是基準。它是基準形體（Real）和基準（Theoretical）之間的橋樑。

4.1 基準平面（Planar Datum）

4.2 基準中平面（Datum Center Plane）

4.3 基準軸心線（Datum Axis）

 

4.4 基準目標（Datum Targets）

 

 4.5 基準目標應用柔性件（Datum Targets Flexible Part Application） 

 

 

5.14個形位公差測量方法

5.1 直線度

①百分表測量：百分表的支座作成倒V形，且直接放在V形導軌上。百分表的測頭與做爲測量其準的平尺直接接觸。將V形表架從導軌的一端移至另外一端，百分表測頭在平尺上劃過，其最大與最小讀數之差即爲直線度偏差；
②塞規測量： 塞規測量先利用一個長度較短的極限塞規測量合格後,再用直線度綜合塞規測量,由塞規經過與否判斷孔軸線直線度合格與否；
③氣動量儀測量： 氣動量儀測量是將被測尺寸的變化轉化成氣體流動壓力的變化或流量的變化；
④槓桿法：測量時,孔管在工做臺上移動,測量元件感知被測截面圓心位置的變化,並經過槓桿反映給千分表進行讀數；
⑤校訂望遠鏡（該方法只能測量已加工好的大孔。測量時,在孔內安放與孔大小相適應的測標）；
⑥準直光管法 ：準直光管以"節距法"分段測量斜率變化,再經過數據處理求得實際表面的直線度偏差,最後按規定條件評定直線度偏差的數值；

⑦三座標測量法。

 

5.2 平面度

①百分表測量：將百分表固定，將工件待檢面放於平板上，將固定好的表頭在非力狀態下接觸待件面一端，取一點調零，移動工件記錄讀數，取最大值與最小值，相減爲測量值，平板和工件必定要清潔，全部平面均可以這樣檢測；                    
②平晶干涉法：平晶干涉法用光學平晶的工做面體現理想平面，直接以干涉條紋的彎曲程度肯定被測表面的平面度偏差值；
③光波干涉法 ：光波干涉法常利用平晶進行，能夠把干涉圖案做爲被檢驗表面的等高線，所以能夠畫出該表面的形狀；      
④打表測量法：打表測量法是將被測零件和測微計放在標準平板上，以標準平板做爲測量基準面，用測微計沿實際表面逐點或沿幾條直線方向進行測量；
⑤液平面法 液平面法是用液平面做爲測量基準面，液平面由「連通罐」內的液麪構成，而後用傳感器進行測量；
⑥三座標測量法（高精度）。

 

5.3 圓度

①圓度儀測量 ：圓度儀是利用迴轉軸法測量圓度的測量工具。測量時,被測件與精密軸系同心安裝,精密軸系帶着電感式長度傳感器或工做臺做精確的圓周運動。當被測圓有圓度偏差時，便會引發長度傳感器的測頭位移。長度傳感器把位移量轉換爲電量，通過放大、濾波、運算等程序處理後即由顯示儀表指示出圓度偏差；
②千分尺、比較儀測量 以被測圓某一截面上各直徑間最大差值之半做爲此截面的圓度偏差；
③投影儀測量：投影儀測量是將被測圓的輪廓影像與繪製在投影屏上的兩極限同心圓比較；
④三座標測量機。

 

5.4 圓柱度

①內徑百分表測量：測量內徑數值，將表頭在非力狀態下接觸該截面，旋轉內徑百分表，分別記錄其最大值與最小值，最大值減去最小值便是圓柱度；
②圓度圓柱度測量儀：圓度圓柱度測量儀是以氣浮主軸和立柱導軌爲基準，採用計算機測量系統的轉檯式圓柱度儀；
③三座標測量機。

 

5.5 線輪廓度

①輪廓測量儀（功能單一不能知足全尺寸測量）；
②三座標測量機；

 

5.6 面輪廓度

①輪廓測量儀（功能單一不能知足全尺寸測量）；
②三座標測量機；

 

5.7 傾斜度

①百分表測量：測量時將被測零件放置在定角座上，沒有合適的定角座時，能夠用放在正弦或精密轉檯來代替。調整被測零件，使整個被測表面的讀數差爲最小，取指示表的最大值Mmax與最小示值Mmin之差做爲傾斜度偏差值。即f=Mmax-Mmin；
②三座標測量機：傾斜度屬於三維測量，目前測量傾斜度最經常使用的工具就是便攜式三座標測量機。

 

5.8 垂直度

①百分表測量：要測量零件的基準面A靠在一個已知垂直度比較好的靠鐵上，好比劃線的方箱側面，而後用百分表打在要測量的平面上，移動百分表，就能夠測量出零件的垂直度。或者把零件壓在銑牀的工做檯面上，把百分表打在要測量的平面上，上下移動銑牀，也能夠測量出零件的垂直度；
②垂直度測量儀；
③三座標測量機。

 

5.9 平行度

①圓度測量儀；
②平行度檢測儀；
③三座標測量機；
④百分表測量：面與面之間平行度的測量圖所示的是測量被測工件I的上平面(被測平面)對下平面(基準平面)2的平行度。測量時，將被測工件的基準平面置於平板2上，用百分表在給定範圍內進行測量，百分表的最大讀數差即爲平行度偏差。爲了消除被測表面局部形狀偏差的影響，可在百分表測頭和被測表面之間墊一量塊。

 

5.10 位置度

①專用檢具（人工測量，費時費力）；
②三座標測量機。

 

5.11 同軸度

①百分表測量：將表頭在非力狀態下接觸該截面，將準備好的刃口狀 V 形塊放置在平板上 ，並調整水平 。將被測零件基準輪廓要素的中截面（兩端圓柱的中間位置）放置在兩個等高的刃口狀 V 形塊上 ，基準軸線由 V 形塊模擬。安裝好百分表 、表座 、表架 ，調節百分表 ，使測頭與工件被測外表面接觸 ，並有1～ 2圈的壓縮量 。緩慢而均勻地轉動工件一週 ，並觀察百分表指針的波動 ，取最大讀數與最小讀數的差值之半，做爲該截面的同軸度偏差 。轉動被測零件 ，按上述方法測量四個不一樣截面（截面 A 、B、C、D） ，取各截面測得的最大讀數與最小讀數差值之半中的最大值（絕對值）做爲該零件的同軸度偏差；
②圓度測量儀；
③三座標測量機。

 

5.12 對稱度

①百分表測量：圖示是用測量距離的方法測量零件中心平面相對於基準對稱中心平面的對稱偏差。測量時，將被測工件放在平板上，以平板表面做爲測量基準，用百分表測出圖中表面Ⅰ於平板表面間的距離，而後將被測工件翻轉180°，按一樣方法測出表面Ⅱ與平板表面間的距離。被測兩表面對應點最大讀數差的絕對值即爲被測的對稱度偏差。  

②指示表；
③專用檢具；

④三座標測量機（主流方式）。

 

5.13 圓跳動

被測提取要素繞基準軸線作無軸向移動迴轉一週時，由位置固定的指示計在給定方向上測得的最大與最小示值之差。

 

5.14 全跳動

被測提取要素繞基準軸線作無軸向移動迴轉，同時指示計沿給定方向的理想直線連續移動(或被測提取要素每回轉一週，指示計沿給定方向的理想直線作間斷移動)，由指示計在給定方向上測得的最大與最小示值之差。

 

6.測量工具使用舉例-百分表的使用

1）百分表在使用時，要把百分表裝夾在專用表架或其餘牢靠的支架上

2）爲了使百分表可以在各類場合下順利地進行測量，例如在車牀上測量徑向跳動、端面跳動，在專用檢驗工具上檢驗工件精度(圖13-26)時，應把百分表裝夾在磁性表架或萬能表架上來使用。表架應放在平板、工做臺或某一平整位置上。百分表在表架上的上、下、前、後位置能夠任意調節。使用時注意，百分表的觸頭應垂直於被檢測的工件表面。

3）把百分表裝夾套筒夾在表架緊固套內時，夾緊力不要過大，夾緊後測杆應能平穩、靈活地移動，無卡住現象。

4）百分表裝夾後，在未鬆開緊固套以前不要轉動表體，如需轉動表的方向時應先鬆開緊固套

5）測量時，應輕輕提起測I杆，把工件移至測頭下面，緩慢降低，測頭與工件接觸，不許把工件強迫推人至測頭下，也不得急劇降低測頭，以避免產生瞬時衝擊測力，給測量帶來測量偏差。

6）用百分表校訂或測量工件時，應當使測量桿有必定的初始測量壓力。即在測頭與工件表面接觸時，測量桿應有0.3~1mm的壓縮量，使指針轉過半圈左右，而後轉動表圈，使錶盤的零位刻線對準指針。輕輕地拉動手提測量桿的圓頭，拉起和放鬆幾回，檢查指針所指零位有無改變。

7）當指針零位穩定後，再開始測量或校訂工件的工做。若是是校訂工件，此時開始改變工件的相對位置，讀出指針的偏擺值，就是工件安裝的誤差數值。