公差测量实验指导书
实验报告 形位公差
目录实验一零件形状误差的测量与检验实验1—1直线度测量与检验实验1—2平面度测量与检验实验1—3圆度测量与检验实验1—4圆柱度测量与检验实验二零件位置误差的测量实验2—1 平行度测量与检验实验2—2 垂直度测量与检验实验2—3 同轴度测量与检验实验2—4圆柱跳动测量与检验实验2—4—1圆柱径向跳动测量与检验实验2—4—2圆柱全跳动测量与检验实验2—5端面跳动测量与检验实验2—5—1端面圆跳动测量与检验实验2—5—1端面全跳动测量与检验实验2—6 对称度测量与检验实验三齿轮形位误差的测量与检验实验3—1齿圈径向跳动测量与检验实验3—2齿轮齿向误差测量与检验实验一零件形状误差的测量与检验实验1—1直线度测量与检验一、实验目的1、通过测量与检验加深理解直线度误差与公差的定义；2、熟练掌握直线度误差的测量及数据处理方法和技能；3、掌握判断零件直线度误差是否合格的方法和技能。
二、实验内容用百分表测量直线度误差。
三、测量工具及零件平板、支承座、百分表（架）、测量块（图纸一）。
四、实验步骤1、将测量块2组装在支承块3上，并用调整座4支承在平板上，再将测量块两端点调整到与平板等高（百分表示值为零），图1-1-1所示。
图1-1-1 用百分表测量直线度误差2、在被测素线的全长范围内取8点测量（两端点为0和7点，示值为零），将测量数据填入表1-1-1中。
表1-1-1：单位：μm3、按图1-1-1示例将测量数据绘成坐标图线，分别用两端点连线法和最小条件法计算测量块直线度误差。
图1-1-1 直线度误差数据处理方法4、用计算出的测量块直线度误差与图纸直线度公差进行比较，判断该零件的直线度误差是否合格。
并将结果填入表1-1-1中。
5、分析两端点连线法与最小条件法计算导轨直线度误差精度的高低。
（法）精度高。
实验1—2平面度测量与检验一、实验目的1、通过测量与检验加深理解平面度误差与公差的定义；2、熟练掌握平面度误差的测量及数据处理方法和技能；3、掌握判断零件平面度误差是否合格的方法和技能。
量检具几何公差、形状和位置公差内部校准作业指导书
量检具几何公差、形状和位置公差内部校准作业指导书1.范围本作业指导书仅适用于内部量检具几何公差、形状和位置公差校准。
2.依据规范《GB/T1958-2004产品几何量技术规范》3.环境条件温度：20℃±2℃相对湿度：50%±10量检具必须在标准环境下静止最少24h，才能进行测量。
4.校准项目4.1外观：保证外观完好无损，无杂物，无油污，无生锈。
4.2尺寸测量：使用CMM根据图纸要求进行尺寸测量。
5.校准方法5.1外观：目视检查5.2尺寸测量：见表1Responsible: Page:1/18 Status: 20. Mai. 2020 Source: 量检具几何公差、形状和位置公差内部校准作业指导书Index: 100Responsible:Page:2/18Status: 20. Mai. 2020Source: 量检具几何公差、形状和位置公差内部校准作业指导书Index: 100公差序号公差带与应用示例 设备 检测方法1.1 直线度CMM将被测零件平稳放置在三坐标测试台上。
1.在被测面的截面上测取若干个点的坐标值。
2.通过三坐标软件利用所有测得的点坐标值计算出直线度误差。
1.2 直线度Responsible:Page:3/18Status: 20. Mai. 2020Source: 量检具几何公差、形状和位置公差内部校准作业指导书Index: 1001.3 直线度CMM将被测零件平稳放置在三坐标测试台上。
1.测得被测圆柱并用其轴线作为基本坐标系。
2.在被测圆柱内测取若干个圆的坐标值。
3.通过三坐标软件利用所有测得的圆坐标值计算出直线度误差。
2.1 平面度CMM将被测零件平稳放置在三坐标测试台上。
1.在被测平面所有范围内，均匀测得若干个点的坐标值。
2.通过三坐标软件利用所有测得的点坐标值计算出平面度误差。
Responsible:Page:4/18Status: 20. Mai. 2020Source: 量检具几何公差、形状和位置公差内部校准作业指导书Index: 1003.1 圆度CMM将被测零件平稳放置在三坐标测试台上，同时调整被测零件的轴线，使它平行于坐标轴Z.1.按一定布点测出在同一测量截面内的各点坐标值X,Y 。
实验 齿轮公法线长度偏差测量_学生用
取测量次数 n=5
序号（均匀测量）
1 2 3 45
测量记录
公法线局部实际长度（mm）
4.适用性结论
1）求实测数据的最大值 Wmax 和最小值 Wmin，算出公法线长度变动量 ∆Fbn=Wmax–Wmin。 根据合格条件 ∆Fbn≤Fbn，进行判断
2）求实测数据平均值，得公法线平均长度W 。算出公法线长度偏差 ∆Ebn＝W －W 公
30 4
7526
42 5
8728
19 3
6464
31 4
7666
43 5
8868
20 3
6604
32 4
7806
44
5
13.9008
21 3
6744
33 4
7946
45
6
16.8670
22 3
6884
34 4
8086
46 6
8881
23 3
7024
35 4
10.8226
47 6
8950
24 3
7165
当α f ＝200，变位系数 ξ＝0 时，则W = m[1.476(2n −1) + 0.014Z ]， n = 0.111Z + 0.5
W 和 n 值也可以从表 1 查出。
2. 按公法线长度的公称尺寸组合量块。 3. 用组合好的量块组调节固定卡脚 3 与活动卡脚 6 之间的距离，使指示表 8 的指针压 缩一圈后再对零。然后压紧按钮 10，使活动卡脚退开，取下量块组。 4. 在公法线卡规的两个卡脚中卡入齿轮，沿齿圈的不同方位测量 4—5 个以上的值（最 好测量全齿圈值）。测量时应轻轻摆动卡规，按指针移动的转折点（最小值）进行读数。读 数的值就是公法线长度偏差。 5. 将所有的读数值平均，它们的平均值即为公法线长度偏差 ∆Ebn。 按齿轮图样标注的技术要求，确定公法线长度上偏差 Ebns、和下偏差 Ebni，并判断被测 齿轮的适用性。
公差实验报告
公差实验报告
实验名称：公差实验
实验对象：机械零件
实验目的：通过对机械零件的公差实验，掌握公差与配合的关系，了解不同公差对配合的影响。
实验原理：公差是机械制造中的一个重要概念，是指零件尺寸允许的偏差。
通常用上限公差和下限公差来表示。
根据公差的不同，配合分为以下几种类型：
1.间隙配合：零件装配后，在它们之间的间隙内存在一定的游动量。
2.过盈配合：零件装配后，使其紧密配合，不会产生游动量，甚至需要冲压、压入等特殊的加工方式。
3.套筒配合：需要安装一根零件到另一个零件的内部，形成一个整体。
实验步骤：
1.测量被检零件和对应配合零件的尺寸，并计算其上限公差和下限公差。
2.根据实验需求，选择不同的配合、公差、基准尺寸进行实验。
可以通过精密卡尺、衡器等工具进行测量。
3.将被检零件与对应配合零件进行配对，检验它们之间的配合情况。
根据游动量和紧度，确认配合类型。
4.根据实验结果，分析配对零件的公差问题，进行合理的调整和改进。
实验结果：
1.间隙配合：被检零件和配合零件尺寸之和接近基准尺寸，游动量较大，需要保证零件相对位置的准确度。
3.套筒配合：被检零件外径与对应配合零件内径之间存在一定的间隙，需要注意防止零件变形、变色等问题。
通过公差实验，我们了解到不同公差对机械零件的配合有着不同的影响。
精确的公差控制对于保证零件质量、提高机械装配效率和降低生产成本都有着重要的作用。
在机械制造过程中，需要根据实际要求进行合理的公差设计，以达到最优的零件匹配效果。
中大公差试验
千分尺的规格 外径千分尺的测量范围（摘自GB／T1216－2004）
／mm 0～25，25—50，50～75，75～100， 100～125，125～150，150～175，175～200， 200～225，225～250，250～275，275～300， 300～325，325～350，350～375，375～400， 400～425，425～450，450～475，475～500， 500～600，600～700，700～800，800～900， 900～1000
长度尺寸误差检测
给定零件的三维视图
轴长度尺寸主要的检测器具一：游标卡尺
轴长度尺寸主要的检测器具二：外径千分尺
合格零件的条件为：
Dmax≥Da≥Dmin dmax≤da≤dmin
实验一：轴径的测量 一、实验目的：
1. 了解外径千分尺、游标卡尺的构造和工作原理。 2．掌握用外径千分尺、游标卡尺测量轴径（长度） 的方法。 3．掌握测得数据的误差处理方法。 二、 实验所需仪器 外径千分尺、游标卡尺
消除系统误差并剔除粗大误差后可按如下方法来处
理数据）
测量 序号
n
测得尺寸xi /mm
1
残差 i xi x /mm
2 i
/mm2
计算结果
2
1、测量列中单次测得值的标准偏差
10Vi 2Fra bibliotek3i1 n 1
(n测量次数) 2、测量列算术平均值的标准偏差：
X
n
(n测量次数)
10
3、测量结果
X
1 10
10 i 1
• 如果压线或离线值超过上述要求，则不要使用，应 将千分尺送到计量室检定和调整“0”位后再使用。
正确使用千分尺 1)正确选择千分尺
实验一(互换性与公差测量)
实验一尺寸测量实验1—1 用立式光学计测量塞规一．实验目的1．了解立式光学计的测量原理。
2．熟悉用立式光学计测量外径的方法。
3．加深理解计量器具与测量方法的常用术语。
二．实验内容1．用立式光学计测量塞规。
2．根据测量结果，按国家标准GB1957——81《光滑极限量规》查出被测塞规的尺寸公差和形状公差，作出适用性结论。
三．测量原理及计量器具说明立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学量仪。
用量块作为长度基准，按比较测量法来测量各种工件的外尺寸。
图1为立式光学计外形图。
图1它由底座1、立柱5、支臂3、直角光管6和工作台11等几部分组成。
光学计是利用光学杠杆放大原理进行测量的仪器，其光学系统如图2（b）所示。
照明光线经反射镜1照射到刻度尺8上，再经直角棱镜2、物镜3，照射到反射镜4上。
由于刻度尺8位于物镜3的焦平面上，故从刻度尺8上发出的光线经物镜3后成为平行光束。
若反射镜4与物镜3之间相互平行，则反射光线折回到焦平面，刻度尺象7与刻度尺8对称。
若被测尺寸变动使测杆推动反射镜4绕支点转动某一角度a（图2（a）），则反射光线相对于入射光线偏转2a角度，从而使刻度尺象7产生位移t （图2（c ）），它代表被测尺寸的为动量。
物镜至刻度尺8之间的距离为物镜焦距f ，设b 为测杆中心至反射镜支点间的距离，s 为测杆5移动的距离，则仪器的放大比K 为：ααbtg ftg s t K 2==当a 很小时，tg2a=2a, tga=a, 因此：K= bf 2 光学计的目镜放大倍数为12，f=200mm,b=5mm,故仪器 的总放大倍数n 为： n=12K= 5200212212⨯⨯=b f =960 由此说明，当测杆移动0.001mm 时，在目镜中可见到0.96mm 的位移量。
图2四、测量步骤1、测头的选择：测头有球形、平面形和刀口形三种，根据被测零件表面的几何形状来选择，使测头与被测表面尽量满足点接触。
所以，测量平面或圆柱表工作时，先用球形测头。
实验三 齿轮公法线长度偏差的测量
四、注意事项：
1．按公称公法线长度W，选择测量范围合适的公法线千分尺，
并应注意校准其示值零位。
2．测量公法线长度时应注意千分尺两个碟形量砧的位置（或 指示 规两个量的位量）。见图：（a）图所示两个量砧与 齿 面在分度圆附近相切，位置正确；（b）图所示两个量砧与齿 面分别在齿顶和齿根处相切，不好；（c）图所示两个量砧与
（2）根据齿轮的齿数z、模数m、压力角及跨测齿数k，由上表
查出齿轮的公法线公称长度W。
（3）根据所得的公法线公称长度选择测量范围相适应的公法 线千分尺，然后逐齿测量或均布测量6 条公法线长度，从指示
表读取示值，并记入表中。
（4）所有测量值中的最大值Wmax与最小值Wmin之差为公法线 长度变动量Fw； （5）所有读数的平均值与公法线公称长度之差为公法线平均 长度偏差EW m。 F W 和EW m应分别在公法线长度变动公差F W 和公法线平均 长度上偏差EWms 与下偏差E Wmi 范围内零件才为合格。
二、实验仪器
本实验的主要实验仪器
是公法线千分尺。
公法线千分尺测量公法线原理图
公法线千分尺量仪说明和测量原理 测量原理： 1.齿轮公法线长度变动△Fw是指在齿轮一周范围
内，各条实际公法线长度中的最大值Wmax与最小值Wmin之
差，即: △Fw ＝ Wmax- Wmin 它反映齿轮加工中切向误差引起的齿距不均匀性， 故可 用于评定齿轮的运动精度。 2.齿轮公法线平均长度偏差△Ewm是指在齿轮一周范围
WK
WK+1 1 2 3 4
WK+1-WK=
5
Pb =
6
测量 结果
公法线长度变动量Δ Fw=
公法线平均长度偏差Δ Ewm= W －W ＝ (mm)
公差与测量技术基础实验报告
公差与测量技术基础实验报告实验名称：位置误差的测量实验日期：2012.12.14 【实验目的】1.熟悉零件有关位置误差的含义和基准的体现方法。
2.掌握有关通用量具的使用方法。
【实验用量具】齿轮跳动检查仪，平板，千分表，百分表，千分表架，V型块，直角尺，钢板尺等。
【数据处理】（1）轴线对轴线的垂直度误差测量：测点到被测件的距离/mm 千分表读数/mm被测件的宽度/mm左端74.2 0.65693.9 右端74.2 0.564M1-M2/mm 0.092L2/mm 242.3L1/L2 0.388垂直度误差0.0360.036<0.06所以工件满足要求。
(2)孔轴线对端面的垂直度：测点到被测件的距离/mm 千分表度数/mm被测件的宽度/mm左端60.5 0.36293.6 右端57.5 0.463M1-M2/mm 0.101L2/mm 211.6L1/L2 0.442垂直度误差0.0450.045<0.06所以满足要求。
（3）圆跳动误差测量:径向圆跳动测点位置左中右最大值M1/mm 0.077 0.034 0.042最小值M2/mm -0.003 -0.040 -0.029M1-M2/mm 0.080 0.074 0.071 径向圆跳动/mm 0.080端面圆跳动测点位置大半径小半径最大值M1/mm 0.037 0.052最小值M2/mm 0.023 0.039M1-M2 /mm 0.014 0.013端面圆跳动/mm 0.014端面圆跳动0.014<0.02满足要求径向圆跳动0.071>0.02 不满足要求（4）平行度误差测量：水平方向测点到被测件的距离/mm千分表读数/mm被测件的宽度/mm左端69.2 2.21136.0 右端66.5 1.918M1-M2 0.293L2 171.7L1/L2 0.210垂直度误差0.061竖直方向测点到被测件的距离/mm千分表读数/mm被测件的宽度/mm左端106.1 2.72136.1 右端102.4 2.153M1-M2 0.568L2 244.6L1/L2 0.148垂直度误差0.084水平方向0.061<0.1 满足要求竖直方向0.084<0.25 满足要求。
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公差测量实验指导书
实验守则
1. 上课前学生必须对实验内容进行充分地预习，并写出预习报告。
净指导教师检查合
格后，方可进行试验。
2. 必须爱护仪器设备，遵守操作规程，严禁乱动、乱拆。
如有损坏、丢失，必须立即
报告指导教师，由实验室酌情处理。
因违反规章制度、不遵守操作规程而造成仪器损坏者，需按规定进行赔偿！
3. 实验室内严禁吸烟、吐痰、吃东西和乱扔纸屑等。
除实验必须的讲义、记录纸和文
具外，个人的书包及衣物等一概不要放在实验台上。
实验室内不得大声喧哗，注意保持肃静！
4. 实验完毕后，需先经指导教师审核数据并签字，然后再将仪器设备按原样整理完毕，
搞好实验室卫生，经指导教师许可后方可离去。
5. 学生必须认真写好实验报告，在规定的时间内交给老师评阅。
批阅后的实验报告由
学院档案室统一保管，并将成绩计入该课程的考核成绩中。
1
实验1 尺寸误差测量
实验1.1 演示实验
实验1.1.1立式光学计测外径
1 目的要求
① 掌握外径比较测量的原理
② 了解立式光学计的结构，调整和使用方法。
③ 了解量块的正确使用与维护方法。
④ 理解计量器具与测量方法常用术语的实际含义
2 测量原理：
用立式光学计测量外径，一般是按比较测量的方法进行的，即先将量块组放在仪器的测头与工作台面之间，以量块尺寸调整仪器上的指示表到达零位，再将工件放在测头与工作台面之间，从指示表上读出指针对零位的偏移量，即工件外径对量块尺寸的差值?L，则被测工件的外径为
图1.1立式光学计外形1―底座2―立柱3―横臂升降螺母 4，11，12―紧固螺钉5―横臂6―直角光管7―上下偏差调整螺钉8―目镜9―反光镜10―零位微调螺钉13―偏心手轮14―测头15―拨叉16―工作台17―工作台调整螺钉x?L??L。
3 仪器简介：
立式光学计亦称立式光学比较仪，如图1.1所示，它由底座1，立柱2、横臂5、直角光管6和工作台16等部分组成。
4 操作步骤：
① 测头有球形、平面形和刀口形三种，根据被测零件表面的几何形状来选择，使测头与被测表面尽量满足点接触。
测量平面或圆柱面工件时，选用球形测头；测量球面工件时，选用平面形测头，测量小于10mm的圆柱面工件时，则应选用刀口形测头。
② 按被测零件的基本尺寸组合量块组。
2
③调整仪器零位
将量块组置于仪器工作台16的中心，并使测头14对准量块组的上测量面的中心。
调节零位，步骤如下：
1) 粗调节松开横臂5上的紧固螺钉4，转动调节螺母3，使横臂缓慢下降，直到测头与量块的测量面接触，而在视场中能看到刻线尺的象时，则将螺钉4扭紧。
2) 细调节：松开紧固螺钉12，转动手轮13，使在目镜中看到的象与指示线接近(见图1.2a)，然后拧
图1.2光学计的零位调整紧螺钉12。
3) 微调节转动微调螺钉10，使刻线尺的零刻线的影象与?指示线重合(图1.2b)，然后按下拨叉15数次，使零位稳定。
4) 检查零位按下拨叉15，抬起测头14，推出量块组，再推进量块组，放下测头，
再微旋螺钉10，使零线影象与指示线再次重合。
5)检查示值按动拨叉三次，若零线影象变动不超过1／10格，则表示光学计的示值
稳定可用。
④ 按图 1.3分别测量零件上六个部位处的直径。
测量时，将被测零件放在工作台上，在测头下慢慢滚过，读出刻线象偏离指示线的最大值 (估读1／10格)，即为被测零件的
实际偏差。
⑤根据零件图计算零件直径的极限尺寸，根据测量结果和表1-1所示安全裕度判断零
件的合格性。
图1.3测量部位 5 思考题
① 用立式光学计测量零件属于什么测量方法?绝对测量与相对测量各有何特点? ②
什么是分度值、刻线间距?它们与放大倍数的关系如何?
3
③ 仪器的测量范围和刻线尺的示值范围有何不同? ④ 仪器工作台对测杆轴线的垂直
度如何调节?
表1-1 安全裕度（摘自GB3177-82）工件公差T (μm) 大于 9 18 32 58 100 180 至 18 32 58 100 180 320 安全裕度A(μm) 1 2 3 6 10 18
实验1.2 动手实验
实验1.2.1 游标卡尺测内外径
1 目的要求
① 掌握游标卡尺测量的原理
② 了解游标卡尺的结构，学会用游标卡尺测量内、外径的方法
2 测量原理
游标卡尺采用直接测量的方法进行，测量示值即为被测尺寸。
测量内径与测量外径的
方法相同，是以量爪相对的两个测量面与工件表面接触，通过主尺及游标尺读出被测值。
3 游标卡尺简介
图1.4为游标卡尺结构示意图，卡尺由定尺、动尺、锁
紧螺钉、内、外量爪五部分组成，测量范围有120、150、200?mm等几种规格，精度
有0.02mm 、0.05和mm和0.1mm。
长测爪用于测量外径，短测爪用于测量内径。
精度为
0.02mm
的游标卡尺，其测量原理为定尺在50mm标准长度内以1mm的间距等距刻上50条线，
动尺在49mm标准长度内以0.98mm的间距等距刻上50线，动尺与定尺刻线间距相差
0.02mm。
测量时动尺零刻线前的定尺示值为被测尺寸的整数值，动尺与定尺刻线对齐处的
动尺示值为被测尺寸的小数值。
图1.4 卡尺 4 操作步骤
4
① 右手拇指和食指夹住动尺，其余三指与手掌握住定尺，左手拇指与食指夹住定尺
左端。
测量时用右手带动动尺与被测零件接触，通过右手控制测量力的大小，测量力以卡
尺测爪与零件可靠接触为准。
② 检查零点读数用棉花浸汽油将尺的测量面擦净后，将两测量面合拢检查零点读数
应为零，否则记下零点示值误差，取其负值作为校正值。
③ 将工件表面擦净后测量图1.5所示阶梯轴的四段外径，每个外径测一个截面，每
截面测3次，取3次测量的均值作为测量结果。
φ6.32×45°O.80.80.836等分0.8 00.03φ30- 00.03φ50-0.8 00.03φ25-
φ13.2145,98502.5×45°2×455020210 00.03φ30- 图 1.5 阶梯轴零件图
φ60φ60φ7050501.6501.61.6φφ504.07-00.0-④ 测量图1.6所示3个轴套的内孔，每孔测量两个截面，每截面测3次，取3次测量的均值作为测量结果。
⑤ 将测量结果依次填入实验报告并与图纸标注尺寸对比，判断零件是否合格。
⑥
根据测量结果判断对应孔轴的配合性质，将孔轴装配检验测量结果是否正确。
5 思考题
5
φ2541.02+00.0+3041.02+00.0+ 图1.6 轴套零件图
感谢您的阅读，祝您生活愉快。