第二章《套筒類零件檢測》

1、項目二套筒類零件測量,重慶機電職業(yè)技術學院 機械工程教研室 陳海讓,套筒類機械零件的用途及為廣泛，是機械加工制造及檢測中常見的一種結構類型。,套類零件結構,支承和導向及連接,內表面外表面端面,內孔尺寸內孔圓度誤差圓柱度誤差內、外圓同軸度誤差,課題一套筒類零件內孔尺寸測量,一、識讀套類零件技術要求,主

2、要內容,內、外圓柱面的尺寸精度內、外圓柱面的幾何形狀精度內、外圓柱面的位置精度內、外圓柱面的表面粗糙度,套類零件圖,1、尺寸精度,內孔的尺寸精度主要是以控制孔徑大小的上、下極限尺寸精度。,常用內孔尺寸精度可選擇國家標準：,IT7～IT5,如前圖中,2、形狀精度,套類零件的形狀精度主要是控制內孔的圓度及圓柱度精度精度。,常用的選擇原則為：,內孔公差值的1/2～1/3,如前圖中,3、相互位置精度,對于套類零件在位置上的精度控制主要有

3、以下幾個方面；,（1）內孔與外圓柱之間的同軸位置要求。,（2）以零件外圓柱表面為基準，經裝配后再精加工內孔時的位置要求。,（3）內、外圓柱軸線與端面垂直度要求。,該制造方式所能獲得的套類零件在位置精度上相對較低。,要想達到裝配后較高的位置精度，則需設計制造過程中的精度必須要求很高。,而裝配后再加工內孔時，則位置精度較高，加工時也容易控制。但其套類零件的互換性較差。,4、表面粗糙度,對于套類零件表面粗糙度需根據零件的實際所需給出要求

4、。,一般裝配,精密配合,二、套類零件內孔直徑的檢測,1、使用內徑千分尺測量內孔尺寸,內徑千分尺寸 的結構,內徑千分尺,固定測頭,接長桿,鎖緊螺釘,固定套管,微分筒,活動測頭,校對量規(guī),內徑千分尺寸 的使用,（1）根據零件檢測尺寸范圍，選擇內徑千分尺測量規(guī)格。（50mm以上）,（2）校對內徑千分尺“0”位,（3）調整內徑千分尺。,（將尺子置于被測零件內部測量表面，在徑向方向上找出最大尺寸，而在軸向位置上找出最小尺寸，為最終測量尺寸。）,徑

5、向擺動測量,軸向擺動測量,2、使用內測千分尺測量內孔尺寸,普通內測千分尺,電顯內測千分尺,活動量爪,導向柱,固定量爪,微分筒,棘輪,鎖緊螺栓,內測千分尺主要用于內孔直徑的測量。其測量長度只局限于孔口部位。如測頭為長爪型，可測量內孔槽壁處的直徑尺寸。,內測千分尺的工作原理及讀數方法與外測千分尺，深度千分尺等基本相同。,內測千分尺的使用,（1）確定測量方位,（2）測量中應保證兩測量爪面的平行，反復尋找最佳測量值（最大測量尺寸）,R,L,L,

6、,,測量內孔時應尋找最大尺寸。,D,L,L,測量槽寬時則應尋找最小尺寸。,3、使用三爪內徑千分尺測量內孔尺寸,機械式三爪內徑千分尺,電顯三爪內徑千分尺,三爪內徑千分尺結構圖,彈性測頭,手柄,測微套管,微分筒,棘輪,三爪內徑千分尺的使用方法,（1）校對三爪內徑千分尺,根據檢測零件尺寸選擇三爪內徑千分尺的尺寸規(guī)格。,由于三爪內徑千分尺測量范圍不是零，所以該量具無“0”位線，只能校對被測尺寸的上極限或下極限。,三爪內徑千分尺的校對,（2）選

7、擇標準環(huán)規(guī)，將內孔及量具測頭擦干凈。,（3）將量具測頭調至小于環(huán)規(guī)尺寸，然后將測頭至于環(huán)規(guī)內孔，再通過微分筒和棘輪調節(jié)至所需極限尺寸。,（4）將校對后的三爪內徑千分尺置于被測工件內孔，與校對相同的方法對內孔進行實際測量，最終得出實際測量數據。,注意事項：,在調整微分筒尺寸時應注意上、下擺動尺身，找出測量的最小尺寸以確保量具軸線與被測零件軸線垂直。,4、用內孔量規(guī)檢測內孔尺寸,對于批量檢測中，為適應生產效率和生產成本要求，通常檢測內

8、孔時均采用專用量具。（塞規(guī)或量規(guī)）,該量具是按零件的上、下極限所特制的專用量具，與前面所講的卡規(guī)一樣，分為通端和止端，使用中為；通端必過整個內孔，而止端則不允許進入檢測內孔。,塞規(guī)檢測示意圖,同軸度檢測塞規(guī),盲孔塞規(guī),排氣槽,方型塞規(guī)結構,大孔內徑百分表,三、用內徑百分表測量套筒類零件的內孔直徑,鐘表式百分表,內徑百分表結構,小孔內徑百分表,1、百分表的結構及讀數原理,表殼,表盤轉輪,表盤,轉數表盤,指針,套筒,測量桿,測頭,擋帽、,

9、耳環(huán),百分表的結構組成,百分表的結構原理,百分表是一種利用齒輪、齒條作傳動，將直線位移放大變成指針角位移而實現讀數原理。,齒輪結構圖,百分表傳動結構圖,大齒輪,大齒輪,小齒輪,指針齒輪,油絲,百分表的正確使用,百分表的檢驗,檢查百分表指針的靈活性。,百分表在自由狀態(tài)下，搏動測桿作上下移動，查看指針是否轉動靈活。（1～3周）,在查看指針轉動靈活性的同時，須注意指針轉動結束時，（測桿向下運動止終點位置）指針能否回到起點位置。,注意

10、指針轉動的方向。（順時針與逆時針）,注意百分表的測量范圍（指測桿的最大直線移動尺寸）,0～3mm0～5mm0～10mm,為便于計數，建議最好將被測尺寸的某一極限尺寸通過調整表盤，使指針對準“0”位，然后再進行對工件進行測量，根據指針所指表盤的位置與“0”的差值。,,百分表的讀數方法：,百分表的表盤圓周邊緣均分有100條等分刻線。當測量桿移動1mm時，其表盤指針則轉動一周，此移動量為百分表的一個移動單位。,按表盤刻線數進行分配，則每

11、小格刻線測量距離為0.01mm。,2、內徑百分表,內徑百分表是在通用百分表前端安裝一專用測量機構（測量桿），通過百分表的讀數值監(jiān)視測量內孔直徑。,百分表,測桿,手柄,傳動桿,壓簧,壓簧,固定測頭,鎖緊螺母,直角杠桿,活動測頭,定位裝置,表頭螺栓,內徑百分表的操作方法,（1）根據被測零件的質量精度要求選擇好百分表。（或千分表）,（2）將百分表安裝于表架上，注意一定要讓百分表測頭壓上表架內的傳動桿，（指針轉動1～2轉）鎖緊百分表。,,（3

12、）用手輕輕壓活動測頭，查看百分表指是不有所反映。,（4）根據測量尺寸范圍安裝固定測頭。,固定測頭,活動測頭,鎖緊螺母,標準套規(guī)校對內徑百分表,（5）用標準套規(guī)或千分尺寸對內徑百分表進行校對測量尺寸，（極限尺寸）鎖緊固定測頭，將表盤與指針調到“0”位。,千分尺寸固定夾具,千分尺寸校對內徑百分表,（6）將校對好的內徑百分表置于被測零件內孔中，與套規(guī)校對的方法一樣對內孔進行測量，讀出被測數據，查對與校對極限尺寸之差，判定內孔尺寸。,四、用

13、投影萬能測長儀測量內孔,投影萬能測長儀又稱為阿貝測長儀。 因該量儀設計原理符合阿貝原理，既被測軸線與標準軸線重合或在其延長線上，其測量具有很高的準確性。,阿貝原理,被測零件與基準件，在測量方向上應處于同一直線上。,投影萬能測長儀,投影萬能測長儀的組成結構,底座,電源開關,鎖緊螺栓,主軸微動手輪,測座,尾座,影屏,測微旋鈕,主軸固定螺釘,工作臺,尾管,測量主軸,工作臺垂直轉動手柄,工作臺水平轉動手柄,工作臺橫向

14、移動手輪,工作臺升降手輪,固定手柄,投影讀數光學系統(tǒng)示意圖,特點,采用投影屏讀取數據，成像清晰，使用方便。雙線套單線讀數系統(tǒng)，瞄準精度高，同時配備有多種附件，能滿足各種測量所需。,刻線窗口,用途,該量儀是一種集精密機械、光學系統(tǒng)和電氣部分相結合的長度計量儀器。,外形尺寸,,平行平面,球形平面,柱形平面,內形尺寸,平行平面內的測量,箱體零件內部測量,內、外螺紋中徑測量,螺紋檢測：,三角形外螺紋,梯形絲桿螺紋,三角形內螺紋,

15、比較測量,可對被測零件進行比較測量或微差比較測量。,（此項檢測較適合于零件內部溝槽結構及投影光學計量管之類的形態(tài)精度和尺寸進行測量。）,內部溝槽結構,器皿計量管,儀器規(guī)格參數,根據量儀操作說明書及附件配置規(guī)定而定,如：MC008—JD18投影萬能測長儀,測量范圍,直接測量：0～100mm,外尺寸：0～500mm,比較測量：,內尺寸：根據測鉤大小深度 4～5mm 10～200mm,使用電眼測量

16、裝置：1～20mm,外螺紋中徑測量：0～180mm,內螺紋中徑測量深：10～50mm,最小劃分值,0.001mm,測量力,1.5～2.5N,如使用電眼裝置測量時，測量力為“0”,儀器示值穩(wěn)定性能,直接測量時的準確性,萬能工作臺,測微鼓分度值：0.01mm橫向長度： 25mm垂直行程： 100mm荷重： 10kg,工作臺運動方式：,旋轉手輪工作臺可作升降運動旋轉微分

17、筒工作臺可橫向運動擺動手輪工作臺水平回轉±4°板動手柄工作臺可作±3°的擺動在測量軸線上工作臺可自由滑動±5mm,頂針架最大夾持直徑：,當被測長度小于85mm時，其可夾持直徑為φ180mm。,當被測長度等于200mm時，其可夾持直徑為φ20mm。,主要配置附件：,電眼測孔裝置,測帽,頂針架,內測裝置,內螺紋中徑測量裝置,測頭,浮動工作臺,投影萬能測長儀的操作與使用方法,（1）測帽

18、的選擇與調整,測帽應成對選擇，不能單一使用。,測帽與被測面的接觸點要小，成點接觸。,平面測量：選用R20的球形測帽。圓柱測量：選用1.5X8的刃口測帽。曲面測量：選用φ2、φ8的平面測帽。三針測量螺紋中徑：選用φ14平面測帽。,將選擇好的測帽分別安裝在測量軸和尾管上，使兩測帽相互接觸。掛上測錘，通過調整測量座、尾座、同時在觀察窗口中觀察標尺示值的變化，分別在兩個方向中找到儀器示值的折返點。,當測帽為刃口或平面測帽時，其示值的折返點

19、是示值變化中的最小值。,當測帽為球面測帽時，其示值的折返點是示值的最大值。,（2）被測零件的安裝,利用萬能工作臺各向可能的運動尋找被測件在測量時的正確位置。（尋找“轉折點”）,軸類零件：采用兩頂尖安裝。平面零件：將零件固定工作臺平面。,（3）零位的調整,調零是指將儀器讀數窗口中的刻線與測量位置刻線相互重合，以便測量后能準確讀出所測數據的一種方式。,在投影萬能測長儀的測量主軸和尾管上分別安裝上所需的測帽，移動測座尾座，讓兩測帽接觸。,此

20、時所看見的測試窗口讀數刻線可能不在零線位置上，這就需要進行調整。,0,調整前窗口零線位置,通過調整尾管使主標尺零線被雙刻線零位套住。,（4）讀數原理,投影萬能測長儀的讀數顯微鏡是安裝在測量座殼體上。其讀數原理是采用光學游標讀取數據。,在讀數顯微鏡窗口可觀察到三種不同的刻線分別在二個視窗中。,在大窗口中存在二種刻線，一是固定雙刻線（從左至右“0～10”），其間距為0.1mm。,另一條長刻線是在整個固定雙刻線間可游動，其上方所標注的數字代表

21、毫米刻線。,35,36,27,27.4mm,68,69,68mm,在小視口窗中的活動分劃板刻線為0～100數字，其刻度值為0.001毫米。,活動分劃微分板,測量值的最終確定,58,第一步測量數據58.3mm,第二步調整測微旋鈕，使影屏移動，調至固定雙刻線之間，最終讀出測量數據。58.317mm,58,（5）調整被測工件的正確位置,必須保證測量軸線垂直于圓柱體軸線。（利用萬能工作臺可移動范圍進行調整）,對于內孔測量時，應調整好測量高度

22、，選擇好測量位置。,通過調整工作臺橫向移動和擺動，觀察屏動測微器中的數值變化，以讀數最小值為轉折點，確定讀數。,測量步驟,選擇測帽,用標準器具調整初始值,安裝工件置工作臺,對工件進行測量,讀出測量數據，確定零件質量,課題二，套筒類零件 形位誤差測量,1、用影像儀測量套類零件,影像儀是利用自身硬件將捕捉到的圖像通過數據線傳輸給計算機的數據采集卡中，由軟件在計算機顯示器上成像，并用鼠標在計算機上進行快速測量

23、。,（硬件包括CCD、目鏡、物鏡數據線）,焦距調節(jié)旋鈕,頂燈,掃描平臺,平臺前后移動旋鈕,平臺水平移動旋鈕,探頭,影像儀配置有二個可調光源系統(tǒng),輪廓光源,表面光源,當被測工件有透孔時，可采用輪廓光源進行測量（首選）,當被測工件無透孔時，可采用表面光源進行測量（次選）,影像儀量測窗口,2、影像儀的使用,操作系統(tǒng)：,FOIC-Lite,該系統(tǒng)屬影像式測量系統(tǒng)。是專業(yè)二維平面量測軟件。,測量范圍主要包括：,幾何量測,影像量測,軟件窗口共分

24、四個區(qū)域：,影像窗口,該窗口用于顯示被測零件的實際影像。,通過調節(jié)焦距、燈光的明暗，可使得顯示圖像更加清晰可見。,當選中圖像某局部部位時，按下鼠標左鍵，則會彈出對像的屬性對話窗口，顯示對像坐標參數值。,對像屬性列表窗口,當在對像屬性窗口中按下鼠標右鍵時，則會彈出一快捷菜單。,在詳細內容窗口中會顯示對像所有屬性及公差。,DRO坐標窗口,尋找光學的絕對圓點,確定開機時的機械原點為同一坐標點,當按下確定后，則左右快速移動平臺以尋找X軸的絕對

25、原點。,當系統(tǒng)自動跳出X軸定位完成窗口后，點擊確定按鈕，則X軸坐標原點定位完成。,當完成上述操作后，系統(tǒng)會自動彈出尋找Y軸絕對原點窗口。,以同樣的方式操作完成Y軸絕對原點的確定。,影像校正,影像校正是為了使計算機獲取影像測量儀所測量的物體像素與實際尺寸的比例。是每次測量前必須完成的一項基本操作過程。,首先進行“校正處理影像校正”項,調節(jié)鏡頭所需的放大倍率,將標準校正片置于掃描平臺上。,鏡頭調節(jié),標準校正片,掃描工作臺,在標準校正片

26、上選擇一適合大小的標準圓。 按菜單［影像測量/攝影］開始攝影。,接菜單中［校正處理/影像校正/線性校正］,將畫面移到右上角，用鼠標點擊該圓。,校正步驟一,按畫面上箭頭所指方向將圓移到右下角，用鼠標點擊該圓。,按畫面箭頭所指方向將圓移到左下角，用鼠標點擊該圓。,按畫面箭頭所指方向將圓移到左上角，用鼠標點擊該圓。,當四個方向校正完成后，點擊鼠標右鍵，彈出一校正成功窗口，再點擊確定。,測量工件,打開電源、調節(jié)亮度、調整好焦距，

27、將被測工件放置于工作臺面上，使工件的影像在計算機屏幕上影像清晰。,測量工件，生成內、外圓的幾何圖形。,,,生成的幾何圖形,（在影像“量測工具”條中，點擊自動量測工具，在影像窗口中點擊圖像圓的邊緣。）三點以上,測量工件內孔的圓度誤差,在對象列表中選擇圓1（或圓2），此時會自動彈出該圓的測量值窗口。,測量工件內、外圓的同心度誤差,在對象列表中選擇圓1（或圓2），點擊右鍵，在下拉菜單中選擇“詳細內容”。,刪除（V）全部刪除（W）復原（X