圆度、圆柱度的测量教案
2012互换性-实验指导书(二)新
实验二几何误差测量（1）（圆度、圆柱度、平面度误差测量）一、实验目的明确圆度、圆柱度、平面度公差带形状及含义；掌握圆度、圆柱度、平面度误差的测量方法。
二、实验内容圆度、圆柱度、平面度误差测量。
三、实验设备百分表架、百分表、平台、小千斤顶、平板等。
四、实验方法（一）圆度与圆柱度误差测量1．圆度误差及测量、评定方法图2-1 圆度误差的定义圆度误差为包容同一横截面实际轮廓，且半径差为最小的两同心圆间的距离f，如图2-1所示。
圆度误差最小包容区域的判别方法是：由两同心圆包容被测实际轮廓时，至少有4个实测点内、外相间地在两个圆周上(即同心圆的内、外接点至少两次交替发生)，如图2-1所示。
圆度误差最小区域的同心圆圆心，通常是和零件的测量回转中心不一致。
图中，O点是测量时的回转中心，O′测量点是圆度误差的评定中心。
在测量旋转面的若干个横截面中，取其中最大的圆度误差值作为被测旋转面的圆度误差。
目前通常采用四种圆度误差的评定方法：最小外接圆法、最大内切圆法、最小二乘圆法、最小区域法。
其中以最小区域法评定的圆度误差值为最小，能最大限度地通过合格品，是我国标准的定义法。
测量圆度误差的方法，主要有：圆度仪测量，两点法测量圆度误差，三点法测量圆度误差。
这里只介绍两点法测量圆度误差。
两点法测量圆度误差用千分尺在垂直于轴线的固定截面的直径方向进行测量，测量截面一周中直径最大差一半即为单个截面的圆度误差。
如此测量若干个截面，取其最大的误差值作为该零件的圆度误差。
此种测量方法，由于在测量截面内是两点接触，所以称为两点法。
如图2-2所示。
两点法测得的圆度误差f和各直径的测量最大读数差F有如下关系：f=F/K=F/2，K是反映系数。
2．圆柱度误差的检测与评定方法圆柱度误差是指包容实际表面且半径差为最小的两同轴圆柱面间的半径差f。
圆柱度误差综合地反映了圆柱面轴线的直线度误差、圆度误差和圆柱面相对素线间的平行度误差。
用它来综合评定圆柱面的形状误差是比较全面的，常用在精度要求比较高的圆柱面。
用百分表测量圆度与圆柱度误差
任务三 用百分表测量圆度及圆柱 度误差
知 1.熟悉常用的圆度和圆柱度测量器具和测量方
识
法；
目 2.理解形位公差的检测原则；
标 3.掌握圆度及圆柱度的公差带形状及特点；
技 1.能熟练使用百分表和百分表架进行测量圆度
能
及圆柱度；
目 2.会对圆度及圆柱度测量数据进行处理及评
标
定。
一、圆度及圆柱度公差
一、被测零件
示例
二、常用测量仪器及设备
V形块
百分表
百分表架
三、常用测量方法
1.回转轴线法（圆度仪）
2.三点法（百分表）
3、二点法
千分尺测量
4、投影法测圆度
5、坐标法测外圆
1、圆度误差的测量计算φ：φ=（dmax-dmin）/2， 取三个截面中的φmax。磨损后的圆度误差不得大于 0.025mm。
2、圆柱度误差的测量计算：
★计算公式：三个截面、六个数据中（dmaxBdminB）/2，圆柱度误差不得大于0.025mm。
操作训练
三、测量步骤
1.检查 2.测量
（1S现场管理条例
四、填写测量报告单
回顾与总结
你学会了吗？
1.熟悉常用的圆度和圆柱度测量器具和测量 方法；
曲轴磨损量及圆度圆柱度偏差的检测
3、不会读数据扣1分；
4、 不会计算圆度和圆柱度扣2分；
5、测量数据不准确，误差超过0.02mm（与考评员所测数据）每 项扣2分；
6、不懂圆度、圆柱度的使用极限扣
2分。
四、根据曲轴的实际尺寸判 断曲轴原修理尺寸。
2
不懂判断或判断错误扣2分。
五、安全、文明生产。
1、不清洁量具扣1分；
(mm)
水平直径
(mm)
计算圆度值(f
max—fmin)/2(注： 同一截面)
计算圆柱度值(f
max—fmin)/2(注： 整个轴颈)
曲轴磨损修复计划表
该发动机曲轴轴颈圆度与圆柱度技术 要求
请在以下合适选项中打“J
圆度值(mm)
圆柱度值(mm)
继续使用
修复
更换
>
>
2
1、不擦净轴颈扣1分；
2、 未检查曲轴的损伤情况扣1分。
三、1、测量曲轴的圆度：圆 度偏差为垂直轴线方向冋一 截面最大直径与最小直径之 差。
2、测量曲轴的圆柱度： 圆度为与轴线冋方向最大直 径与最小直径之差。
3、使用极限为圆度和圆
庄度均不超过土0.025mm。（ 口 答）
12
1、量具使用不正确扣2分；
曲轴磨损量及圆度、圆柱度偏差的检测
姓名
时限：
试题 名称
评分要素
配分
评分标准
扣分
得分
备注
曲轴 磨损 量及 圆度、 圆柱 度偏 差的: 检测
、1、扌冃洁量具
2、校验量具
2
1、不清洁量具扣1分；
2、不进行校验扣1分。
二、清洁轴颈、检查曲轴损 伤情况：曲轴有无裂纹，正 时齿轮和键槽有无损坏，螺 纹有无滑牙等。
三坐标测量圆柱度和圆度的方法
3. 使用圆度评价指令，设置相应参数后运行，评价出圆度值。
三坐标测量圆柱度和圆度的方法
测量对象
测量方法
采样方案
测量步骤
评定标准
圆柱度
三坐标测量法
1. 等距横截面：从被测零件的内孔距底部10mm处开始，分五段等距离横截面进行测量，从下往上依次从截面1至截面5测量，重复测量五次，记录数据。
1. 将被测零件在精密测量室里等温两个小时后，校好三坐标测量机的零位及测头各个方位的角度。
被测零件的圆柱度误差值为提取圆柱面上的各测点到拟合导出要素（轴线）的距离的最大值与最小值之差。
2. 单螺旋线：从被测零件的内孔距底部10mm处开始，沿一条螺旋线从下往上进行测量，重复测量五次，记录数据。
2. 选择合适的采样方案进行测量，并记录各点的示值，得到提取圆柱面。
3. 双螺旋线：结合等距横截面和两条螺旋线进行测量，具体方案可根据实际需求设计。
3. 采用最小区域法对提取圆柱面进行拟合，得到拟合导出要素（轴线）。
圆度
三坐标扫描测量法
在被测圆度截面上采集足够多的点进行扫描测量，确保采样间隔足够小（最小可达到0.01mm）。
1. 输入生成扫描圆指令，设置点密度、扫描速度和过滤类型等参数。
圆度值为扫描得到的圆上各点到圆心距离的最大值与最小值之差的一半。
汽缸教案
八级 ：103.6
教 学 过 程 及 教 学 内 容
缸 数 测 量 测 量 值 一 二 三 四 五 六
附
记
上截面
长轴 短轴
中截面
长轴 短轴
下截面
长轴 短轴 D上 D下
该缸的圆度误差 该缸的圆柱度误差
3． 通过测量，找出磨损最大的气缸尺寸或损伤最大的气缸， 以它的尺寸为基准，决定各个气缸的修理等级。 计算公式：修理尺寸=最大气缸磨损量+加工余量 加工余量一般为 0.10——0.20mm 将计算结果与修理尺寸相比较，数值最接近的修理尺寸即为 气缸的修理等级。 注意：同一缸体的气缸，均应为同一级修理尺寸。 例如：测得 CA6102 的最大磨损直径为 102.35mm，加工余量取 0.2mm,气缸修理尺寸则为 102.55mm，此数据接近第四级修理尺寸 102.60mm，最后选定为第四级修理尺寸等级。
Dmax 和 Dmin 分别为同一横截面内的最大和最小测量值。
附
记
b．气缸圆柱度 测量： 测量部位为上，下截面处，即气缸上下磨损的最大和最小处， 测得 D1 和 D2,并并记入下表。 测量时，可与气缸圆度误差同时进行。 圆柱度=（Dmax-Dmin）/2
Dmax 和 Dmin 分别为全部测量值中最大值和最小值。
气缸的圆度和圆柱度的测量方法
教学方法 使用教具 课外作业
讲授，实践 CA6012 气缸，量缸表，千分尺
课后体会
教 学 过 程 及 教 学 内 容
附
记
气缸的检测
【课题引入】 气缸经长期使用后，磨损到一定程度，发动机动力会显著下降， 燃料的消耗急剧增加，发动机的经济性变差。气缸的磨损程度确 定是发动机是否需要大修的主要依据。 【知识讲解】 一．气缸磨缸轴向截面的磨损，在活塞环有效行程范围内，呈上大， 下小的锥形，在第一道活塞环上止点处磨损最大。活塞环接触不 到的气缸口几乎没有磨损，行程缸肩。下止点油环以下部分磨损 也较小。
测圆柱度和圆度
测圆柱度和圆度
1，用游标卡尺测出气缸的直径A1，螺旋测微器挑好气缸的直径长度A1，调好量缸器的下面那条小铁柱长度刚好可以放入螺旋测微器，然后将螺旋测微器调零，然后开始测量
2，将量缸器放入气缸，前后摇摆使其稳定后开始测量，左加右减，读出一个数A2，s上的横向就等于A1加减A2，纵向也是这样A1加减A2，s中和s下也是这样测出来，
3，缸的圆柱度误差等于最大直径减去最小直径除于2，最大直径等于上面6个数据中最大的一个，最小直径就是最小的一个
4，用调零好的量缸器放入气缸，前后摇摆使其稳定，然后读数B1，然后量缸器旋转90度在读出一个数B2，圆度误差等于B1减B2
侧隙：就是活塞环在活塞里的时候的那个圆的两个端口距离
端隙：就是将活塞环放入气缸里的时候那个圆的两个端口距离。
3-4圆度与圆柱度误差测量
★计算公式：三个截面、六个数据中（dmaxBdminB）/2，圆柱度误差不得大于0.025mm。
1.1、被测零件
1.2、常用测量仪器及设备
V形块
百分表
百分表架
二、常用测量方法
2.1.回转轴线法（圆度仪）
2.2.三点法（百分表）
2.3、二点法
千分尺测量
2.4、投影法测圆度
2.5、坐标法测外圆
三、圆柱度的测量
圆柱度 是限制加工后的实际圆柱对理想圆柱的变动量的
一项指标。
圆柱度可以同时控制圆度、素线和轴线的直线度 以及两条素线的平行度等，是评定圆柱形零件形 状精度的一个较好的综合指标。
公差带是半径差为公差值0.05mm的两同轴圆柱所限定的区域。
测量圆柱度的注意事项： 1、测量时要分别在圆柱的三个截面分别取样本。
2、计算时，最大值减去最小值/2。
1、圆度误差的测量计算φ：φ=（dmax-dmin）/2， 取三个截面中的φmax。磨损后的圆度误差不得大于 0.025mm。
任务三 用百分表测量圆度及圆柱 度误差
知 1.熟悉常用的圆度和圆柱度测量器具和测量方
识
法；
目 2.理解形位公差的检测原则；
标 3.掌握圆度及圆柱度的公差带形状及特点；
技 1.能熟练使用百分表和百分表架进行测量圆度
能
及圆柱度；
目 2.会对圆度及圆柱度测量数据进行处理及评
标
定。
一、圆度及圆柱度公差
示例
圆度圆柱度的测量
（二）调零
（三）测量
（四）收拾工具
三、数据处理
气缸的测量数据
1 X Ⅰ Ⅱ Ⅲ Y 2 X Y 3 X Y 4 X 圆度 圆柱度
四、归纳总结
1、测量前，根据测量目的、所测部位和所要 求的精度，选择适当的量具； 2、在进入实际的测量时，一定要擦干净量具 和被测物体； 3、调整零点，零点不准便失去了测量的意义； 4、从正确的视觉位置看读刻度数，斜着看会 偏大或偏小。 量具是我们的眼睛，通过正确的测量可进行 正确的判断发动机是否需要维修。
一测量工具的选择三测量四收拾工具三数据处理1测量前根据测量目的所测部位和所要求的精度选择适当的量具
圆度圆柱度的测量
一、引入新课： 二、实践指导： 三、实践练习：
一、定义
圆度:实际被测要素对理想 圆的允许变动量. 公差带:同一横截面上半径 差为公 差值t的两同心圆之 间的区域.
圆柱度：实际被测要素对理想圆 柱的允许变动量. 公差带:半径差为公差值t得两同 轴圆柱面之间的区域
区别：前者是面上的测量，后者是体上的测量。 联系：当圆有了高度时就是圆柱，所以测量圆度、圆柱度总在一起。
二、测量方法
圆度、圆柱度 外径（轴）：绝对测量的绝对尺寸，结果和极限尺寸比较 内径（孔）：相对测量的相对尺寸，结果和极限偏差比较。
（一）测量工具的选择
1 、游标卡尺 2 、千分尺 3 、气缸内径量缸表
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课题名称圆度、圆柱度的测量授课时间可空缺
授课班级可空缺授课地点可空缺第 17、18 课时
教学目标知识与能力目标：
1．掌握圆度、圆柱度的含义和应用范围；
2．会选择检测圆度、圆柱度的工量具；
3.会用百分表按二点法原理检测轴套类零件的圆度误差；
4. 会用百分表等工量具检测轴套类零件的圆柱度误差；
5. 会根据圆度、圆柱度测量值计算圆度、圆柱度误差；
6．会收集并处理测量数据。
方法与过程目标：
通过教师讲授、引导，学生课堂练习、小组讨论，培养发现问题、分析问
题、解决问题的能力。
情感态度与价值观目标：
会在教师引导下开展自主学习或与同伴协作学习，从而产生爱学
习、爱工作、爱同伴的积极情感。
教学
重点
圆度、圆柱度误差的测量步骤
教学
难点
会用百分表检测圆度、圆柱度误差并进行数据处理
教学准备1. 教学场所：测量实验室 2.量具：百分表、表座、表架、偏摆仪、被测件等3.小组安排：同桌为一组
教学
资源
1．配套课件 2．教材
教学
文件
1.工作任务书
2.工作指导书
实施阶段：资讯/决策/计划/实施/检查/评价
教学过程教学内容
教学
方法
教师
活动
学生
活动
时间
分配
复习回顾1、作业点评
讲授
提问
点评
提问
引导
听讲
思考
回答
5min
学习情境
自行车是日常生活中比较常用的交通工具（如图
1），假若自行车的车轮制成图2所示的正三棱的棱圆
形状，自行车是否还能正常行驶？
图1图2
这个轮子的直径虽然处处相等，但圆周各点到中
心的距离（半径）却并不相等，所以轮子不圆，也就
无法正常行驶。
那么在生产中如何控制零件圆不圆
呢？回答：用圆度和圆柱度来衡量。
情境
导入
播放
PPT
讲解
提问
倾听
观察
思考
回答
5min
学习
情境
图3
如图3零件的圆度和圆柱度误差怎么测量呢？活动
一
测量圆度误差
资讯1．圆度的定义：
控制圆柱面、圆锥面的截面和球面零件任意截面
圆的程度的指标。
2．图中圆度公差含义：
外圆表面任意正截面的圆度误差不得大于公差值
0.005。
3．圆度误差的近似测量方法：
两点法、三点法。
4．二点法、三点法的适用范围：
二点是圆上各点对固定一点的变化量（偶数棱）；
三点是圆上各点对固定两点（V型块）的变化量（奇
数棱）。
自学
协作
学习
引导
学生参
阅教材
P62-64
组内讨
论完成
巡视
阅读教
材，开
展自主
学习，
组内协
作学习
完成工
作任务
书
5min
计划与决策1．测量方法：二点法；
2．测量器具：百分表、表架、表座、偏摆仪、全棉
布数块、防锈油等。
自学
协作
学习
巡
视、答
疑、掌
握学生
学习情
况
根据资
讯部分
所学思
考作答
3min
任务实施1．测量步骤：
(1)将被测轴放在偏摆仪支架上，使被测轴处于水平
状态(如图3)，或者把被测轴在车床上以两顶尖的
形式装夹。
图4图5
(2)安装好磁性表座与百分表，置百分表测量头于工
件被测表面并垂直于工件轴心线。
(3)缓慢转动工件，用百分表测量被测轴同一截面内，
轮廓圆周上的八个位置(如图5)，并记录数据的最
大值与最小值。
(4)按上述同样方法，分别测量四个不同截面并记录
数据(根据被测部位的长度来定)
(5)完成检测报告,整理实验器具。
自学
协作
学习
引
导学生
参阅课
堂工作
指导书
测量圆
度误差
并填写
检测报
告
阅读课
堂工作
指导书
组内协
作进行
检测并
填写检
测报
告。
18min。