轴类零件的综合测量
轴孔类零件同轴度的检测与误差分析
轴孔类零件同轴度的检测与误差分析摘要：同轴度的检测直接影响着相关工业产品的质量和互换性。
本文针对轴孔类零件，主要探讨了其同轴度误差的检测方法，给出了检测的改进方法，并分析了引起测量误差的主要原因，为检测人员的检测操作提供指导。
关键词：轴孔类零件；同轴度；检测；误差分析引言现代工业大批量和高效率的生产对产品质量以及互换性要求越来越高。
轴孔类零件作为工业产品中最为常见的一类，其形位公差检测的主要内容就是同轴度的检测，在已有检测方法的基础上加以改进，保证测量结果的真实和准确性，才能反应产品的真实状态从而保证产品的质量。
1.相关概念（1）同轴度：控制轴孔类零件的被测轴线相对于基准轴线的同轴度误差大小。
（2）同轴度误差：被测轴线位置相对于基准轴线位置的变化量。
如图1.1所示，φd就是同轴度误差。
图1.1 同轴度误差（3）同轴度公差：控制理论上本应该同轴的被测轴线与基准轴线的不同轴程度。
如图1.2所示，φf就是同轴度公差。
图1.2 同轴度公差2.同轴度误差的检测依照形位误差的界定，运用一定精度的测量仪和合适的测试方法来测量零件实际要素，从而获取数据的过程就是同轴度的检测。
轴孔类零件在实际生产中具有不同的结构形式，同轴度的要求在不同的使用场合也各有不同，所以相应的同轴度误差的检测方法也就不同。
2.1 轴类零件的同轴度误差检测对于轴类零件，测量时调整基准轴线和仪器的旋转轴线同轴，使仪器的旋转轴成为参考基准，这时测量所得被测轴线相对于参考基准的误差值就是该轴类零件的同轴度。
轴类零件同轴度的检测方法通常有：三坐标测量机测量法、圆度仪测量法、打表法（对径差法）测量。
下面主要介绍对径差法测量。
如图2.1所示装置，在测量以公共轴线为基准的同轴度误差时，平板面作为测量基准，由V形块模拟体现公共基准轴线。
首先放置被测零件要素的中截面在两个同等高度的V形块上，安装指示表，保证两个指示表和被测轮廓要素轴线铅垂界面内的上下母线分别接触，一端调零后平行于基准线在平板上拉动测量架，使测量架从被测元素轮廓一端测到另一端，同时记录记录表读数M a和M b，那么这两个截面上的同轴度误差就是两记录表数值差值的绝对值f=|M a-M b|，即，再转动被测零件，按上述方法测量若干对截面上的同轴度误差值，选取其中最大的值作为最终该被测零件的同轴度误差。
3-4 轴类零件的综合检验
① 用百分表测量
在车间，轴的外圆表面的圆度误差一般用百分表（指示精度为0.01㎜）或
千分表（指示精度为0.001㎜或0.002㎜）进行测量。
百分表
常用的有钟表式和杠杆式两种，钟表式百分表简称为百分表，它的结构形状如图
1- 113所示。
图 1-113 百分表
如图 1- 114所示，杠杆百分表的体积较小，杠杆测头方向可以改变，在校正工件 和测量工件时比较灵活方便，尤其是小孔的测量和在机床上校正零件时，由于受 地位限制，百分表放不进去，而杠杆百分表就容易得多。
图 1-123 各表面对两支承轴颈的同轴度
（3）两支承轴颈的同轴度
测量方法如图 1- 123所示，百分表上的圆跳动量反映的是两支承轴颈对两中心孔 公共轴线的同轴度误差与轴颈圆度误差之和。当圆度误差很小而可忽略时，表测 数据视为支承轴颈对两中心孔公共轴线的同轴度误差；当圆度误差不能忽略时， 则表测数据减去圆度误差为支承轴颈对中心孔公共轴线的同轴度误差。
（4）键槽对称度的检测 将工件置于V形铁内，选择一块与键槽宽度相同的量块塞入键槽内，使量块的平 面大致处于水平状态，用百分表检测量块的上表面a，使之与平板平行并读数，然 后将工件转过180º，用百分表检测量块的下表面b，使之与平板平行并读数，上、 下两表面读数的差值即为轴上键槽的对称度，应在0.05㎜以内，如图 1- 124所示。
（3）干涉法
干涉法是利用光波干涉原理来测量表面粗糙度，所使用的仪器是干涉显微镜。图 1- 119所示为国产6JA型显微镜的外形图，测量时，将工件安装在工作台1上，转 动工作台或使其上下移动，进行调焦，通过显微镜内部的光波干涉作用，在目镜 上可观察到反映被测表面状态的明暗相间的干涉条纹。如果被测表面为理想平面， 则干涉条纹为一组等距平行的条纹线，若被测表面微观不平，则形成弯曲条纹， 其弯曲程度随微观不平度的高度值而变化，如图 1- 120所示。用测量装置分别测 出弯曲度和相邻二条干涉条纹的距离（宽度），则微观不平度的高度h的计算公 式为：
思政元素在《产品零件测绘》课程中的融合实践
思政元素在《产品零件测绘》课程中的融合实践摘要：《产品零件测绘》课程是技工院校工业设计（产品结构设计方向）专业进行一体化课程改革的产物，对产品零件进行测绘也是产品结构设计过程中结构工程师的必要工作，该项工作需要工程师能精准测绘并记录零件尺寸数据，并能遵守国家制图标准绘制零件视图，具有精益求精的精神。
将精益求精、规则意识等思政元素与《产品零件测绘》课程相融合，不仅培养学生对产品零部件进行测绘的能力，还能有效引导学生树立正确的价值观和职业观，将教书与育人有效融合。
关键词：零件测绘；课程思政；教书育人引言在我国十九大和近年全国两会上多次强调要“加快建设制造强国，加快发展先进制造业”[1]，中国已经成为第一制造大国，技工院校的学生作为制造大国未来的接班人，不仅要有过硬的专业技能，更要弘扬大国工匠精神，提升先进制造综合技能，厚植技能强国梦想。
《产品零件测绘》课程是人力资源社会保障部技工院校第三批一体化课程改革工业设计专业开发的成果，该课改项目进行了大量的行业企业调研，经过课改专家、企业实践专家和专业教师多方共同努力，根据企业工作岗位需求可将传统的工业设计专业分为产品外观设计和产品结构设计等方向培养创新型高技能人才[2]，《产品零件测绘》课程是工业设计专业（产品结构设计方向）的专业核心课程，企业在对产品进行改良或开发过程中对于一些关键零件技术缺乏开发经验，需要参考国内外先进的技术，工程师会收集一些先进产品进行拆解，提取关键零件进行测绘分析，收集数据后再进行逆向开发。
在零件测绘的过程中，需要工程师精准测量产品零件尺寸，按照国家标准或者行业标准绘制零件视图，因此在实施《产品零件测绘》课程的教学过程中，要将精益求精、规则意识等思政元素与专业知识有效融合。
一、课程思政教学元素的挖掘课程思政不是简单的在原有的教学活动中增设一项活动，而应是以专业知识为载体，以职业能力培养为目标，在有形的专业课程教学活动中无形地融入思政元素，达到润物细无声的效果。
零部件测绘方法
零件测绘方法及注意事项零部件测绘就是依据实际零部件画出它的图形，测量出它的尺寸并制定出技术要求。
测绘时,首先要画出零部件草图，然后根据零部件草图画出零件图和装配图，为设计、修配零件和准备配件创造条件。
一、具体要求:1．测绘前要认真阅读测绘指导书,明确测绘的目的、要求、内容及方法和步骤。
2. 认真复习与测绘有关的内容，如视图表达、尺寸测量方法、标准件和常用件、零件图与装配图等。
3. 做好准备工作，如测量工具、绘图工具、资料、手册、仪器用品等.4. 对测绘对象应先对其作用、结构、性能进行分析,考虑好拆卸和装配的方法和步骤.5。
测绘零件时,除弄清每一个零件的形状、结构、大小外,还要弄清零件间的相互关系，以便确定技术要求。
6. 在测绘过程中，应将所学知识进行综合分析和应用，认真绘图，保证图纸质量。
做到视图表达正确、尺寸标注完整合理、要求整个图面应符合《国家标准机械制图》的有关规定:（1)画出来的图样应投影正确，视图表达得当；（2）尺寸标注应做到正确、完整、清晰、合理；(3）注写必要的技术要求，包括表面粗糙度、尺寸公差、形位公差以及文字说明；(4)对于标准件、常用件以及与其有关的零件或部分其尺寸及结构应查阅国家标准确定；(5）图面清晰整洁。
二、测量工具及测量方法在测绘图上,必须完备地记入尺寸、所用材料、加工面的粗糙度、精度以及其他必要的资料.一般测绘图上的尺寸，都是用量具在零、部件的各个表面上测量出来。
因此，我们必须熟悉量具的种类和用途。
量具或检验的工具，称为计量器具,其中比较简单的称为量具；具有传动放大或细分机构的称为量仪.一般的测绘工作使用的量具有：简易量具：有塞尺、钢直尺、卷尺和卡钳等，用于测量精度要求不高的尺寸.游标量具：有游标卡尺、高度游标卡尺、深度游标卡尺、齿厚游标卡尺和公法线游标卡尺等，用于测量精密度要求较高的尺寸。
千分量具：有内径千分尺、外径千分尺和深度千分尺等，用于测量高精度要求的尺寸。
零件的加工精度包括哪些【详细版】
零件的加工精度包括哪些内容来源网络，由深圳机械展收集整理！更多精密零件加工展示，就在深圳机械展！零件加工精度包括尺寸精度指加工后零件的实际尺寸与零件尺寸的公差带中心的相符合程度。
形状精度指加工后的零件外表的实际几何形状与理想的几何形状的相符合程度。
位置精度指加工后零件有关外表之间的实际位置精度差异。
相互关系通常在设计机器零件及规定零件加工精度时，应注意将形状误差控制在位置公差内，位置误差又应小于尺寸公差。
即精密零件或零件重要外表，其形状精度要求应高于位置精度要求，位置精度要求应高于尺寸精度要求。
加工精度是加工后零件外表的实际尺寸、形状、位置三种几何参数与图纸要求的理想几何参数的符合程度。
理想的几何参数，对尺寸而言，就是平均尺寸；对外表几何形状而言，就是绝对的圆、圆柱、平面、锥面和直线等；对外表之间的相互位置而言，就是绝对的平行、垂直、同轴、对称等。
零件实际几何参数与理想几何参数的偏离数值称为加工误差。
加工精度主要用于生产产品程度，加工精度与加工误差都是评价加工外表几何参数的术语。
加工精度用公差等级衡量，等级值越小，其精度越高；加工误差用数值表示，数值越大，其误差越大。
加工精度高，就是加工误差小，反之亦然。
公差等级从IT01，IT0，IT1，IT2，IT3至IT18一共有20个，其中IT01表示的话该零件加工精度高的，IT18表示的话该零件加工精度是低的。
任何加工方法所得到的实际参数都不会绝对准确，从零件的功能看，只要加工误差在零件图要求的公差范围内，就认为保证了加工精度。
机器的质量取决于零件的加工质量和机器的装配质量，零件加工质量包含零件加工精度和外表质量两大部分。
机械加工精度是指零件加工后的实际几何参数〔尺寸、形状和位置〕与理想几何参数相符合的程度。
它们之间的差异称为加工误差。
加工误差的大小反映了加工精度的高低。
误差越大加工精度越低，误差越小加工精度越高。
加工精度根据不同的加工精度内容以及精度要求，采用不同的测量方法。
[高效管理]第七章（孔、轴检测与量规设计基础）
![[高效管理]第七章（孔、轴检测与量规设计基础）](https://img.taocdn.com/s3/m/208ebcc13086bceb19e8b8f67c1cfad6195fe933.png)
第七章孔、轴检测与量规设计基础孔、轴(被测要素)的尺寸公差与形位公差的关系采用独立原则时，它们的实际尺寸和形位误差分别使用普通计量器具来测量。
对于采用包容要求○E的孔、轴，它们的实际尺寸和形状误差的综合结果应该使用光滑极限量规检验。
最大实体要求应用于被测要素和基准要素时，它们的实际尺寸和形位误差的综合结果应该使用功能量规检验。
孔、轴实际尺寸使用普通计量器具按两点法进行测量，测量结果能够获得实际尺寸的具体数值。
形位误差使用普通计量器具测量，测量结果也能获得形位误差的具体数值。
量规是一种没有刻度而用以检验孔、轴实际尺寸和形位误差综合结果的专用计量器具，用它检验的结果可以判断实际孔、轴合格与否，但不能获得孔、轴实际尺寸和形位误差的具体数值。
量规的使用极为方便，检验效率高，因而量规在机械产品生产中得到广泛应用。
我国发布了国家标准GB／T 3177—1997《光滑工件尺寸的检验》和GB／T 1957—1981《光滑极限量规》、GB／T 8069—1998《功能量规》，作为贯彻执行《极限与配合》、《形状和位置公差》以及《普通平键与键槽》、《矩形花键》等国家标准的技术保证。
§1 孔、轴实际尺寸的验收一、孔、轴实际尺寸的验收极限按图样要求，孔、轴的真实尺寸必须位于规定的最大与最小极限尺寸范围内才算合格。
考虑到车间实际情况，通常，工件的形状误差取决于加工设备及工艺装备的精度，工件合格与否只按一次测量来判断，对于温度、压陷效应以及计量器具和标准器(如量块)的系统误差均不进行修正。
因此，测量孔、轴实际尺寸时，由于诸多因素的影响而产生了测量误差，测得的实际尺寸通常不是真实尺寸，即测得的实际尺寸=真实尺寸±测量误差，如图7-1所示。
鉴于上述情况，测量孔、轴实际尺寸时，首先应确定判断其合格与否的尺寸界限，即验收极限。
如果根据测得的实际尺寸是否超出极限尺寸来判断其合格性，即以孔、轴的极限尺寸作为孔、轴实际尺寸的验收极限，则有可能把真实尺寸位于公差带上下两端外侧附近的不合格品误判为合格品而接收，这称为误收。
轴类零件中键槽对称度检测方法与误差的分析
文章编号 : 1671 - 5446 ( 2007 ) 04 - 0049 - 033轴类零件中键槽对称度检测方法与误差的分析裴德琦 ,赵向阳 ,谭智健(一拖燃油喷射有限公司 ,河南 洛阳 471004)摘要 :阐述了对称度的概念 , 结合企业的实际现状 ,介绍了柴油机轴类零件键槽检测中的万能检测方法与专用检具检测方法 ,并对测量误差产生的原因进行了分析 ,认为 :根据不同形位误差的形成原理 ,在生产实践中可以利用一些简单的方 法准确 、快速地解决形位误差的测量问题。
关键词 :轴类零件 ; 键槽 ; 检测方法 ;误差 中图分类号 : TK427文献标识码 : B在日常生产中 ,轴类零件键槽的对称度要求主要是对零件外圆 (或锥度 )的轴线提出的 ,关于 检测方法和检测精度的不同判别常常存在一些争议 ,以下重点介绍万能测量和利用专用检夹具测 量两种方法 ,并对产生的误差进行分析。
引 言在柴油机零部件的生产中有许多带键槽的轴 类零件 ,这些零件的键槽相对于轴的对称度公差 要求比较高 ,检测较困难 ,常常因为检测不准确而 产生测量误差 ,并且影响到零件其它技术指标检 测的准确性 ,从而造成生产成本的提高。
本文基 于对对称度公差的理解 ,对一拖燃油喷射有限公 司现有的对称度测量误差进行了分析。
1 对称度的概念图 1 对称度公差带示意图对称度公差的定义为 : 实际要素的对称面(或线 )对理想对称平面的位置允许变动的全量 , 该理想对称平面与基准对称平面 (或线 )共面 ,即 对称度公差带是距离为公差值 t 且相对基准中心 平面 (中心线 、轴线 ) 对称配置的两平行平面 (或 直线 )之间的区域 ,也就是说 ,被测中心平面只能 在基准中心平面的上下各 t /2 的范围内变动 (见 图 1 a ) 。
对称度误差 :包容实际中心平面 (或轴线 )相 对基准平面对称配置 ,且距离为最小的两平行平 面之间的距离 f (见图 1 b ) [ 1 ] 。
互换性三级项目
《互换性与测量技术》三级项目报告题目：轴类零件的精度与检测摘要为了帮助我们深入了解《互换性与测量技术基础》知识，加深我们对轴类零件的加工方法、误差分析及其精度的理解，灵活运用零件的尺寸公差、几何公差和表面粗糙度，熟练掌握轴类零件图的标注，我们进行了本项目的制作。
本项目内容涉及互换性中对轴的误差、公差、偏差、表面粗糙度、尺寸标注，以及机械设计中轴的长度、直径的选取、机械制造工艺中轴类零件的加工方法，轴类零件形位公差的检测方法等相关知识。
此次项目不仅为深入了解本课程知识做了整体锻炼，而且使小组合作能力得到提升。
目录前言 11．类零件的结构的特点及加工方法 11.1轴类零件的结构特点 11.2轴类零件的加工方法 22．轴类零件的误差种类所能达到的精度等级 32.1轴类零件的误差种类 32.2轴类零件的尺寸误差 32.3轴类零件的形位误差 62.4轴类零件的表面粗糙度 8结论 9参考文献 9前言现代工业生产的显著特点是专业化协作的高度社会化的大生产。
在生产过程中要求在保证产品质量的同时，大力提高产品的精度和生产率。
以满足飞速发展的科学技术及人们日益增长的物质方面的需求。
实现社会化大生产的技术措施是产品应具有互换性及广泛的标准化。
在机械和仪器制造工业中，在同一规格的一批零件或部件中，任取其一，不需任何挑选调整或附加修配就能进行装配，并能保证满足机械产品的使用要求的一种特性。
在机械和仪器制造中，遵循互换性原则，不仅能显著提高劳动生产率，而且能有效保证产品质量和降低成本。
所以，互换性是机械和仪器制造中的重要生产原则与有效技术措施。
机械和制造业中的互换性，通常包括几何参数（如尺寸）和力学性能（如硬度、强度）的互换。
所谓几何参数，一般包括尺寸大小、几何形状（宏观、微观），以及相互位置关系等。
为了满足互换性的要求，应将同规格的零、部件的实际值限在一定的范围内，以保证零、部件充分近似，即应按公差来制造。
1．类零件的结构的特点及加工方法1.1轴类零件的结构特点1.1.1轴的分类轴类零件是机器中经常遇到的典型零件之一。
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实验四 轴类零件的综合测量
一．实验目的
1.了解常用轴类零件的检测项目，会根据要求选用相应的测量仪器和测量方法；
2.了解轴类零件常用测量形位误差的仪器设备原理、使用方法及数据处理方法；
3. 掌握常用表面粗糙度的检测方法及主要仪器的结构、工作原理和测量方法。
二．实验内容介绍
对于轴类零件，检测项目一般包括尺寸、形位误差、表面粗糙度等项目。
图4-1为某车床传动轴的零件图，要求通过实验选择合适的测量器具，将该轴零件图中标注的各项技术参数进行测量评定。
图4-1 某车床传动轴简图
三．测量仪器及测量方法
（一） 尺寸测量。
尺寸测量方法及仪器选用参照实验一。
（二）形位误差测量
圆度、圆柱度、径向跳动误差的测量方法很多，
本实验介绍用两中心孔的轴线为公共基准，直接测量
圆柱体横截面轮廓上各点到基准轴线的半径差，然后
按最少区域法或最少二乘法计算出圆度误差值。
这种
测量原理是根据测量跳动的原则。
1．测量仪器及原理
XW-250型多功能形位误差测量仪配接电感测微
仪、数据采集器及计算机半自动采集数据测量轴类零
件的径向跳动、端面跳动、圆度误差和圆柱度误差。
测量装置的外形如图4-2所示。
它由底座、导轨、测量支架、顶针等主要部分组成，配接不同仪器可用来测量轴类、盘类零件的圆度、圆柱度、直线度、平行度、径向跳动、端面跳动及全跳动
等。
实验中用到的电感测微仪是一种精度高，测量范围大，稳定性好，配接传感器侧头能够准确测出微小尺寸变化的精密仪器。
其外形如图4-3所示。
电感测微仪和计算机之间的连接是通过便携式形位数据采集器完成的，各部分之间的接线如下图4-4所示。
采集器有一个12位的显示窗和一个32键的键盘，其主要功能是选择档位、配接仪器、设置测量参数，与多种测量仪适配对各有关项目形位误差的测量进行数据采集，将测量结果保存或用通讯的方式将采得的数据实时送入计算机进行计算评定处理，最后得出相应形位误差项目的测量评定结果。
测量时，工件安装在分度头与尾架的两顶尖上，两顶尖之间的距离可根据工件的长度，移动尾架来调整。
测量轴的一端装有传感器测头。
松开测量轴锁紧螺钉，测量支架可带动电感测头纵向移动，使测头移到工件的待测截面处；再松开立柱锁紧螺钉，转动升降螺母，可使电感测头上下移动，最后达到测头与被测工件的最高素线接触，将螺钉锁紧。
这样，当工件旋转时，截面轮廓相对于回转轴线的距离变动量就通过传感器测头、电感测微仪、数据采集器，显示在采集器显示窗上。
最后将数据发送至计算机进行计算处理，得到所测误差。
2.测量步骤
（1）按图4-4所示连接好各仪器设备。
（2）将装好夹具的工件安装在分度头与尾架之间。
（3）打开电感测微仪的电源开关预热15分钟。
根据所选用传感器将旋钮A 、B 调至相应的位置上；根据被测零件的测量要求调整量程开关，使其置于相应的挡位上。
（4）移动测量支架，调整传感器测头，使测头在被测截面处与被测轴的最高素线接触，轻微压缩测头，使传感器指示表的指针指向零位后，将测头固定。
（5）采集器的设定：根据所测项目依次设定测量参数。
顺序是：开机—时间设置—测量仪器选定（测量项目不同，配接仪器不同）—仪器挡位选择（一定要与测微仪挡位一致）--截面数设定（根据需要在0∼9中选择）—测点数设定（圆度、圆柱度测量，测点数可设为024∼999点）—跨距的设键 盘
12位显示窗
电源220V
电源开关按钮
数据通讯电缆
光电转角编
码器电缆
模拟量 输入电缆
定—进入采集状态。
（6）测量、采数。
按“采数”键采数，每按“采数”键一次，采集一个数据，测点数加1，分度盘转过相应的角度（360o /n ，n 为测点数）。
待第一截面各测点采数完毕后，显示第二截面第一测点，继续测量。
顺序采完所有的数据后，则按“确认”键对所采数据予以确认，然后按规定输入文件名。
3.数据处理
将测得的数据保存或采用通讯的方式实时传送至计算机。
调用相应的数据处理方法进行评定，可方便的得到误差数值和误差曲线图形。
最后对照国标，判断被测件的适用性。
（三）粗糙度测量
表面粗糙度测量方法及仪器选用参照基础实验三。
四．思考题
1．形位误差的检测原则有那些？
2．讨论如何实现轴类、盘套类零件的端面跳动测量？
3．分析轴类零件加工时圆柱度超差的原因？
4．什么是z R 参数和a R 参数，用光切显微镜能否测量a R 参数？
5．为什么测量时只测亮带一个边缘（最清晰的）的诸峰高度
6．仪器使用说明书上写着：用光波干涉原理测量表面粗糙度，就是以光波为尺子来计量被测面上微观峰谷的高度差。
这把尺子的刻度间距和分度值如何体现？。