机械加工质量控制与检测课件.ppt

1、12课程简介与教学要求课程简介与教学要求 重要性：重要性：复习、实践。是机械工程技术人员复习、实践。是机械工程技术人员必备的基础知识。必备的基础知识。任务：任务：通过通过本门课程的学习本门课程的学习使学生对常用检测使学生对常用检测工具的使用和保养有一定的了解；熟悉各类毛工具的使用和保养有一定的了解；熟悉各类毛坯的检测方法；掌握零件的几何精度和机床装坯的检测方法；掌握零件的几何精度和机床装配精度检测的基本能力，能根据被加工工件的配精度检测的基本能力，能根据被加工工件的图纸，编制较为合理的加工工艺。图纸，编制较为合理的加工工艺。成绩考核：成绩考核：平时成绩平时成绩(作业作业,测验测验,出勤出勤,课

2、堂提问课堂提问 )20%，考试成绩，考试成绩80%。3 学概念、学标准、学规则。2、难于合理进行应用 应用时既要考虑零件精度要求又要考虑产品的经济性、既要深刻理解所学的标准和规则,又要掌握各类零件的加工工艺和机床的加工性能。本课程的特点本课程的特点1、简单易学大连职业技术学院4绪论绪论（一）加工质量控制v加工质量控制：理论问题与实践问题，主要解决工艺问题 （“优质”“高产”“低耗”）v工艺系统：机床、夹具、刀具、工件v 质量控制的重点：工艺过程的正确性、操作者的技能和经验 大连职业技术学院5绪论绪论例如：加工有色金属右旋梯形例如：加工有色金属右旋梯形螺纹螺母时，表面粗糙度达不螺纹螺母时，表面粗

3、糙度达不到要求？到要求？关键关键学习如何在加工过程中实施质量“控制”大连职业技术学院6绪论绪论（二）检测v目的：量具、仪器或专用检具对加工好 的零件进行检测、比较，得到误 差值或判断其是否符合质量要求 的过程v 检测方法：v掌握各种精度指标项目的定义获得检测原理确定检测方法选取相应的量具及辅助工具获取正确的误差值数据分析处理得出检测结论对工艺过程进行指导检测原理检测原理复杂的计算复杂的计算查表查表经验公式经验公式大连职业技术学院7目录目录典型零件加工质量控制与检测典型零件加工质量控制与检测5加工质量控制基础加工质量控制基础1检测技术基础检测技术基础2几何量误差检测几何量误差检测3各类毛坯的检测

4、各类毛坯的检测4装配质量控制与检测装配质量控制与检测68大连职业技术学院9第一章第一章 加工质量控制基础加工质量控制基础 v零件、组件、部件、机构等组成机器,机器的性能、寿命可靠度等取决于零件的加工质量和机器的装配调试质量。零件的相互配合性能、耐磨性能、抗腐蚀性能和抗疲劳破坏能力都直接与零件的加工质量有关10 尺寸精度形状精度位置精度（通常形状误差限制在位置公差内，位置公差限制在尺寸公差内）表面粗糙度波度纹理方向伤痕（划痕、裂纹、砂眼等）加工精度表面质量表面几何形状特征表面物理学状态表层加工硬化表层金相组织变化表层残余应力11 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

5、参数的符合程度。（1）零件的尺寸精度：加工后零件的实际尺寸与零件理想尺寸相符的程度。（2）零件的形状精度：加工后零件的实际形状与零件理想形状相符的程度。（3）零件的位置精度：加工后零件的实际位置与零件理想位置相符的程度。大连职业技术学院12第一章第一章 加工质量控制基础加工质量控制基础：实际参数与理想参数之间的偏离程度加工过程中质量控制工艺措施、完成后检验测量13形位公差分类、项目及符号分类分类项目项目符号符号有或无基准要求有或无基准要求分类分类项目项目符 号符 号有或无基准要求有或无基准要求形形状状公公差差直线度直线度无无位位置置公公差差定定向向平行度平行度有有垂直度垂直度有有平面度平面度无

6、无倾斜度倾斜度有有圆度圆度无无定定位位位置度位置度有或无有或无同轴度同轴度有有圆柱度圆柱度无无对称度对称度有有形状形状或位或位置公置公差差线轮廓线轮廓度度有或无有或无跳跳动动圆跳动圆跳动有有面轮廓面轮廓度度有或无有或无全跳动全跳动有有141.1.2零件加工质量零件加工质量p 表面粗糙度：表面微观几何形状误差，其波长与波高的比值在L1/H140的范围内，波距1mm。由刀刃切削后形成。p 表面波度：介于加工精度（宏观几何形状误差L3/H3=1000）和表面粗糙度间的一种带有周期性的几何形状误差，其波长与波高的比值在40L2/H21000的范围，波距=110mm。由工艺系统的振动引起。p 纹理方向：

7、表面刀纹的方向，它取决于表面形成过程中所采用的机械加工方法。p 伤痕：加工表面上一些个别位置上出现的缺陷。例如：砂眼、气孔、裂痕等。1、表面层的几何形状 152、表面粗糙度的符号163、表面粗糙度的代号及其标注方法 a粗糙度高度参数代号及其数值（m)；b加工要求、镀（涂）覆、表面处理或其他说明等；c取样长度（mm）或波纹度（m）；d加工文理方向符号；e加工余量(mm)；f粗糙度间距参数值 （mm）或轮廓支承 长度率。表面粗糙度代号和各种要求的标注位置174、表面粗糙度在样图上的标注方法 （1）表面粗糙度符号、代号一般注在可见轮廓线、尺寸界线、引出线或它们的延长线上。符号的尖端必须从材料外指向表

8、面。（2）一般在同一图样上，每一表面只标注一次符号、代号，并尽可能靠近其尺寸线，当地位狭小或不便标注时，符号、代号可以引出标注。（3）当零件的大部分表面具有相同的表面粗糙度要求时，其符号、代号可统一注在图样的右上角，并加注“其余”两字，其符号、代号和说明文字的高度均为图样上其他表面所注代号、符号和文字的1.2倍。（4）当标注位置受到限制，或为了简化标注方法，可以标注简化代号。但必须在标题栏附近说明这些代号的含义。也可采用省略的注发，但同样必须在标题栏附近说明这些简化符号、代号的含义。184、表面粗糙度在样图上的标注方法 194、表面粗糙度在样图上的标注方法 204、表面粗糙度在样图上的标注方法

9、 21p 表面层冷作硬化(简称冷硬)：在机械加工中,零件表面层产生强烈的冷态塑性变形后,引起的强度和硬度都有所提高的现象。一般情况下表面硬化层的深度可达0.05 0.30mm。p 表面层金相组织的变化：机械加工过程中，由于切削热或磨削热的作用引起工件表面温升过高，表面层金属的金相组织发生变化的现象。p 表面层残余应力：是由于加工过程中切削变形和切削热的影响，工件表面层产生残余应力。2、表面层的物理机械性能大连职业技术学院221.2零件加工过程质量控制的影响因素零件加工过程质量控制的影响因素加工工艺系统机床机床工件工件夹具夹具刀具刀具大连职业技术学院231.2零件加工过程质量控制的影响因素零件加

10、工过程质量控制的影响因素v机械加工过程中的原始误差 机械加工中零件的尺寸、形状和相互位置误差，主要是由于工件与刀具在切削运动中相互位置发生了变动而造成的。由于工件和刀具安装在夹具和机床上，因此，机床、夹具、刀具和工件构成了完整的工艺系统。工艺系统中的种种误差，是造成零件加工误差的根源，故称之为原始误差。大连职业技术学院241.2零件加工过程质量控制的影响因素零件加工过程质量控制的影响因素原始误差种类25原始误差工艺系统静误差工艺系统动误差调整误差机床误差刀具制造误差夹具误差加工原理误差工件装夹误差工艺系统受力变形刀具磨损残余应力引起变形测量误差工艺系统热变形加工前加工中加工后大连职业技术学院2

11、61.2零件加工过程质量控制的影响因素零件加工过程质量控制的影响因素加工原理误差 采用了近似的成形运动或近似的刀刃轮廓进行加工而产生的误差。例如：展成法滚切齿轮时，所用的滚刀存在两类原理误差：一：为了制造方便，采用阿基米德基本蜗杆或法向直廓基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆，产生刀刃齿廓近似造形误差。二：由于切削的滚刀不可能是连续的曲面，必须有刀刃和容屑槽，实际加工出的齿形是一条由微小折线段组成的曲线，与理论上光滑渐开线有差异大连职业技术学院27获得机械加工的方法获得机械加工的方法1、获得尺寸精度的方法（1）试切法 是通过试切测量调整再试切反复进行直到被加工尺寸达到要求为止的加工方法。试切法的加工效率

12、低、劳动强度大，且要求操作者有较高的技术水平，主要适用于单件小批生产。（2）调整法 是预先调整好刀具和工件在机床上的相对位置，并在一批零件的加工过程中保持此位置不变，以保证被加工零件尺寸的加工方法。此法加工效率高，加工精度稳定可靠，无须操作工人有很高的技术水平，且劳动强度较小，用于成批、大量和自动化生产中。大连职业技术学院28获得机械加工的方法获得机械加工的方法1、获得尺寸精度的方法（3）定尺寸刀具法 是用刀具的相应尺寸来保证工件被加工部位的尺寸的加工方法，如钻孔、铰孔、拉孔、攻螺纹等就是这样。这种方法的加工精度主要取决于刀具的制造、刃磨质量和切削用量等，生产效率较高，刀具制造较复杂，常用于孔

13、、槽和成型表面的加工。（4）自动控制法 是在加工过程中，通过由尺寸测量装置、动力进给装置和控制机构等组成的自动控制系统，自动完成工件尺寸的测量、刀具的补偿调整和切削加工等一系列动作，当工件达到要求的尺寸时，发出指令停止。如数控机床。大连职业技术学院29获得机械加工的方法获得机械加工的方法2、获得形状精度的方法（1）轨迹法 是依靠刀具与工件的相对运动轨迹获得加工表面形状的加工方法。如车削加工时，工件旋转运动，刀具沿工件旋转轴线方向做直线运动，则刀尖在工件加工表面上形成的螺旋线轨迹就是外圆或内孔。此法的形状精度主要取决于刀具与工件的相对运动精度。（2）成形法 是利用成形刀具对工件进行加工来获得加工

14、表面形状的方法。如用曲面成形车刀加工回转曲面，用模数铣刀铣削齿轮。用成形法加工获得的形状精度主要取决于刀刃的形状精度和成形运动精度。大连职业技术学院30获得机械加工的方法获得机械加工的方法2、获得形状精度的方法（3）展成法 是利用工件和刀具作展成切削运动来获得加工表面形状的加工方法。如在滚齿机或插齿机上加工齿轮。用展成法获得成型表面时，刀刃必须是被加工表面发生线（曲线）的共轭曲线，而作为成形运动的展成运动必须保持刀具与工件确定的速比关系。大连职业技术学院31获得机械加工的方法获得机械加工的方法3、获得位置精度的方法（1）一次装夹获得法 如箱体孔隙加工中各孔之间的同轴度、平行度和垂直度等，均可采

15、用一次装夹获得法来保证。（2）多次装夹获得法 如轴类零件上键槽对外圆表面的对称度，箱体平面与平面之间的平行度、垂直度，箱体孔与平面之间的平行度和垂直度等，均采用多次装夹获得法来加以保证。321.3.1 尺寸精度控制尺寸精度控制331.公差带公差带(tolerance zone)是指在公差带图解中，由代表上是指在公差带图解中，由代表上偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限偏差和下偏差或最大极限尺寸和最小极限尺寸的两条直线所限定的一个区域。它是由定的一个区域。它是由公差带大小公差带大小和和公差带位置公差带位置两个要素确定。两个要素确定。公差带大小是指它在垂直于零线方向的宽度，由公差

16、带大小是指它在垂直于零线方向的宽度，由标准公差标准公差确定，确定，公差带位置是指它在垂直于零线方向的坐标位置，由公差带位置是指它在垂直于零线方向的坐标位置，由基本偏差基本偏差确定。确定。孔公差带轴公差带ESEIesei0+-单位：m零线基本尺寸（mm）34 标准公差标准公差(standard tolerance)：国家标准极限与配合制中，国家标准极限与配合制中，所规定的任一公差。所规定的任一公差。b.基本偏差决定公差带位置基本偏差决定公差带位置，影响孔、轴结合的松紧程度；，影响孔、轴结合的松紧程度；标准公差决定公差带大小标准公差决定公差带大小，影响孔、轴结合的精确程度及加工，影响孔、轴结合的精

17、确程度及加工难易和成本。难易和成本。基本偏差基本偏差(fundamental deviation)：国标极限与配合制中，确定公国标极限与配合制中，确定公差带相对零线位置的那个极限偏差。它可以是上偏差或下偏差，差带相对零线位置的那个极限偏差。它可以是上偏差或下偏差，一般为一般为靠近零线的那个极限偏差靠近零线的那个极限偏差。理解要点：理解要点：a.在公差带图解中，基本尺寸的单位为在公差带图解中，基本尺寸的单位为mm，偏差和公差的，偏差和公差的单位一般为单位一般为m。352.背吃刀量背吃刀量 ap（切削深度）（切削深度）指：垂直于进给速度方向的切削层指：垂直于进给速度方向的切削层最大尺寸。最大尺寸。

18、一般指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距一般指工件上已加工表面和待加工表面间的垂直距离离363.积屑瘤：积屑瘤：当前刀面与切屑底层金属的摩擦力超过切屑材料本当前刀面与切屑底层金属的摩擦力超过切屑材料本身分子之间的结合力时，滞留层的部分金属就会粘附到刀具的身分子之间的结合力时，滞留层的部分金属就会粘附到刀具的前刀面上靠近刀刃处，逐渐累计便会形成一块很硬的楔状金属前刀面上靠近刀刃处，逐渐累计便会形成一块很硬的楔状金属瘤，通常称为积屑瘤，也叫刀瘤瘤，通常称为积屑瘤，也叫刀瘤。371.复映误差（误差复映）：复映误差（误差复映）：误差复映现象是在机械加工中普遍误差复映现象是在机械加工中普遍存在的一种

19、现象存在的一种现象,它是由于加工时毛坯的尺寸和形位误差、装卡它是由于加工时毛坯的尺寸和形位误差、装卡的偏心等原因导致了工件加工余量变化的偏心等原因导致了工件加工余量变化,而工件的材质也会不均而工件的材质也会不均匀匀,故引起切削力变化而使工艺系统变形量发生改变产生的加工故引起切削力变化而使工艺系统变形量发生改变产生的加工误差。误差。1.3.2 形状精度和位置精度控制形状精度和位置精度控制383940414243444546474849大连职业技术学院501.3 加工过程质量控制措施加工过程质量控制措施二、形状精度控制大连职业技术学院511.3 加工过程质量控制措施加工过程质量控制措施二、形状精度

20、控制（续）大连职业技术学院521.3 加工过程质量控制措施加工过程质量控制措施三、位置精度控制大连职业技术学院531.3 加工过程质量控制措施加工过程质量控制措施三、位置精度控制大连职业技术学院541.3 加工过程质量控制措施加工过程质量控制措施v使用专用工具对刀大连职业技术学院551.3 加工过程质量控制措施加工过程质量控制措施v使用专用工具对刀大连职业技术学院561.3.3 加工过程质量控制措施加工过程质量控制措施四、表面粗糙度的控制大连职业技术学院571.3 加工过程质量控制措施加工过程质量控制措施五、积屑瘤、鳞刺、表面硬化和应力状态控制大连职业技术学院581.4 几种典型零件的加工质量

21、控制几种典型零件的加工质量控制一、细长轴零件的加工一、细长轴零件的加工1.细长轴的概念：工件长度与直径之比大于细长轴的概念：工件长度与直径之比大于20（L/D20）的轴类零件称为细长轴。的轴类零件称为细长轴。2.加工特点：刚性差，易因自重和离心力产生弯曲加工特点：刚性差，易因自重和离心力产生弯曲3.影响细长轴加工质量的因素影响细长轴加工质量的因素（1）切削热，工件伸长，弯曲）切削热，工件伸长，弯曲（2）切削力，工件弯曲变形）切削力，工件弯曲变形 振动振动 降低精度和表面质量降低精度和表面质量（3）采用辅助工具（中心架，跟刀架）采用辅助工具（中心架，跟刀架）调整困难，技术难度大调整困难，技术难度

22、大（4）工件长）工件长 走刀时间长走刀时间长 刀具磨损刀具磨损 工件尺寸难以控制工件尺寸难以控制（5）工件长，刚性差）工件长，刚性差 切削用量较低切削用量较低 生产率低生产率低大连职业技术学院591.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制4.细长轴的装夹要点：（1）“左夹右顶”，左端工件和卡爪间安装开口钢丝圈，以减少夹持接触长度，避免产生“别劲”现象，从而防止工件弯曲变形。钢丝直径为4-5mm。（2）避免因热变形伸长产生弯曲，使用弹性活动顶尖。采用由左向右切削。（3）细长轴定位基准 顶尖孔，精加工前修整中心孔，使两端中心孔同轴。（4）增大细长轴刚性 使用跟刀架。三点支撑代替两

23、点支撑 增加接触强度。（5）克服细长轴变形 改变走刀方向。主轴方向向尾座方向代替传统方 法 受压变成受拉，减少弯曲变形，不会产生“失稳”。大连职业技术学院601.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制4.细长轴的装夹要点细长轴的装夹要点：（1）“左夹右顶”，左端工件和卡爪间安装开口钢丝圈，以减少夹持接触长度，避免产生“别劲”现象，从而防止工件弯曲变形。钢丝直径为4-5mm。（2）避免因热变形伸长产生弯曲，使用弹性活动顶尖。采用由左向右切削。（3）细长轴定位基准 顶尖孔，精加工前修整中心孔，使两端中心孔同轴。（4）增大细长轴刚性 使用跟刀架。三点支撑代替两点支撑 增加接触强度。

24、（5）克服细长轴变形 改变走刀方向。主轴方向向尾座方向代替传统方 法 受压变成受拉，减少弯曲变形，不会产生“失稳”。大连职业技术学院611.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制大连职业技术学院621.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制 工件工件“顶弯顶弯”径向分力径向分力 刀具使径向分力小刀具使径向分力小（1）降低总切削功率降低总切削功率 加大前角、后角加大前角、后角 切削刃锋利切削刃锋利 减小切削阻力减小切削阻力（2）提高刀具刃磨质量（降低前刀面表面粗糙度），必要时提高刀具刃磨质量（降低前刀面表面粗糙度），必要时研磨或抛光。研磨或抛光。（3）使用较大

25、的主偏角、副偏角、正刃倾角使用较大的主偏角、副偏角、正刃倾角。（4）使用较小的主切削刃负倒棱、主后刀面倒棱、较小的刀使用较小的主切削刃负倒棱、主后刀面倒棱、较小的刀 尖圆弧半径。尖圆弧半径。大连职业技术学院631.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制 表1-6 用硬质合金刀具加工细长轴的切削用量 硬质合金硬质合金是以高硬度难熔金属的碳化物（是以高硬度难熔金属的碳化物（WCWC、TiC)TiC)微米微米级粉末为主要成分，以钴（级粉末为主要成分，以钴（CoCo）或镍（）或镍（NiNi）、钼（）、钼（MoMo）为）为粘结剂，在真空炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制粘结剂，在真空

26、炉或氢气还原炉中烧结而成的粉末冶金制品。由于硬度和熔点特别高，统称为硬质合金。品。由于硬度和熔点特别高，统称为硬质合金。硬质合金刀具硬质合金刀具比高速钢比高速钢切削速度高切削速度高4 47 7倍，刀具寿命高倍，刀具寿命高5 58080倍。倍。但硬质合金脆性大，不能进行切削加工，难以制成形状但硬质合金脆性大，不能进行切削加工，难以制成形状复杂的整体刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接、复杂的整体刀具，因而常制成不同形状的刀片，采用焊接、粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。粘接、机械夹持等方法安装在刀体或模具体上使用。大连职业技术学院641.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件

27、的加工质量控制 表1-7 用高速钢刀具加工细长轴的切削用量 高速钢：高速钢：具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，具有高硬度、高耐磨性和高耐热性的工具钢，又称高速工具钢或锋钢。高速钢的工艺性能好，强度和韧又称高速工具钢或锋钢。高速钢的工艺性能好，强度和韧性配合好，因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属性配合好，因此主要用来制造复杂的薄刃和耐冲击的金属切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。切削刀具，也可制造高温轴承和冷挤压模具等。大连职业技术学院651.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制7.7.其他其他1 1）冷却液）冷却液2 2）粗精分开；热处理；加工后吊挂防变形

28、；木锤敲打消除内应力）粗精分开；热处理；加工后吊挂防变形；木锤敲打消除内应力3 3）切屑）切屑带状切屑Real挤裂切屑Real单元切屑Real崩碎切屑Real大连职业技术学院661.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制 .大连职业技术学院67大连职业技术学院68大连职业技术学院69大连职业技术学院701.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制 二、车削螺纹的质量控制措施711.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制 二、车削螺纹的质量控制措施(续表）721.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制 731.4 几种典型零件

29、的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制 741.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制 齿轮径向跳动误差齿轮径向跳动误差v齿圈径向跳动齿圈径向跳动 是指在齿轮一转范围内，测头在是指在齿轮一转范围内，测头在齿槽内或齿轮上，于齿高中部双面接触，测头齿槽内或齿轮上，于齿高中部双面接触，测头相对于齿轮轴心线的最大变动量。它主要是由相对于齿轮轴心线的最大变动量。它主要是由齿轮加工中毛坯安装的几何偏心和齿轮机床工齿轮加工中毛坯安装的几何偏心和齿轮机床工作台的跳动或插齿刀的偏心等引起的。这种误作台的跳动或插齿刀的偏心等引起的。这种误差将使齿轮传动一周范围内传动比发生变化差将使齿轮传动一周

30、范围内传动比发生变化751.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制 三、滚齿加工的质量控制措施761.4 几种典型零件的加工质量控制几种典型零件的加工质量控制 三、滚齿加工的质量控制措施77第二章第二章 检测技术基础检测技术基础 2.1 2.1 检测技术相关知识检测技术相关知识一、尺寸一、尺寸1）基本尺寸基本尺寸：设计给定的尺寸78第二章第二章 检测技术基础检测技术基础 2.1 2.1 检测技术相关知识检测技术相关知识一、尺寸一、尺寸2）实际尺寸实际尺寸：通过测量所得的尺寸79第二章第二章 检测技术基础检测技术基础 2.1 2.1 检测技术相关知识检测技术相关知识一、尺寸一、

31、尺寸3）极限尺寸极限尺寸：允许尺寸变化的两个界限值80第二章第二章 检测技术基础检测技术基础 2.1 2.1 检测技术相关知识检测技术相关知识一、尺寸一、尺寸4）作用尺寸作用尺寸：孔（轴）在配合面的全长上，与实际孔（轴）内（外）接的最大(小)理想轴（孔）尺寸，成为孔（轴）的作用尺寸。812.1 检测技术相关知识检测技术相关知识二、误差1）尺寸公差：允许尺寸的变动量(简称公差)。绝对值822.1 检测技术相关知识检测技术相关知识二、误差2）标准公差：国家标准中用以确定公差带大小的任一公差3）基本偏差：用以确定公差带相对于零线位置的上偏差或下偏差，一般为靠近零线的那个偏差832.1 检测技术相关知

32、识检测技术相关知识二、误差842.1 检测技术相关知识检测技术相关知识852.1 检测技术相关知识检测技术相关知识862.1 检测技术相关知识检测技术相关知识1 1、间隙配合、间隙配合具有间隙（包括最小间隙等于零）的配合。孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最大间隙。孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺寸所得的代数差称为最小间隙。配合公差（或间隙公差）是允许间隙的变动量，等于最大间隙与最小间隙之代数差的绝对值，也等于相互配合的孔公差与轴公差之和。872.1 检测技术相关知识检测技术相关知识2 2、过盈配合、过盈配合具有过盈（包括最小过盈等于零）的配合。孔的最小极限尺寸减轴的最大极限尺

33、寸所得的代数差称为最大过盈。孔的最大极限尺寸减轴的最小极限尺寸所得的代数差称为最小过盈。配合公差（或过盈公差）是允许过盈的变动量，等于最小过盈与最大过盈之代数差的绝对值，也等于相互配合的孔公差与轴公差之和。882.1 检测技术相关知识检测技术相关知识3 3、过渡配合、过渡配合可能具有间隙或过盈的配合称为过渡配合。配合的极限情况是最大间隙与最大过盈。配合公差等于最大间隙与最大过盈之代数差的绝对值，也等于相互配合的孔与轴公差之和。892.1 检测技术相关知识检测技术相关知识5）随机误差（偶然误差）随机误差（偶然误差）：相同条件下多次测量同一量时，误差变化无明显规律，当测量次数无限增大时误差呈正态分

34、正态分布布的误差。6）粗大误差：粗大误差：主要由操作者主观原因造成的，或外界环境突变时导致的误差。7）示值误差示值误差：测量器具上的示值与被测量真值的代数差。示值误差越小，测量器具的精度越高。4）系统误差：系统误差：相同条件下多次测量同一量时，误差的大小和正负保持不变，或随条件变化而按某种确定的规律变化的误差。902.1 检测技术相关知识检测技术相关知识三、检测相关术语三、检测相关术语1.不确定度：不确定度：由于测量误差的存在而使测量结果不能确定的程度。即表征测量结果分散性的极限。2.最大实体状态（最大实体状态（MMCMMC）：）：孔或轴具有允许的材料量最多时的状态。最大实体极限（最大实体极限

35、（MMLMML）和最大实体尺寸（最大实体尺寸（MMSMMS）:最大实体极限是对应于孔或轴最大实体尺寸的那个极限尺寸，即轴的最大极限尺寸或孔的最小极限尺寸。最大实体尺寸是孔或轴具有允许的材料量为最多时状态下的极限尺寸。912.1 检测技术相关知识检测技术相关知识4.修正值：修正值：为了消除系统误差，用代数法加到未修正测量结果上的数值。5.分辨率：分辨率：测量器具所能显示的最末一位数所代表的量值。6.灵敏度：灵敏度：测量器具对被测量变化的响应变化能力。3.最小实体状态（最小实体状态（LMCLMC）：）：孔或轴具有允许的材料量最少时的状态。最小实体极限（最小实体极限（LMLLML）和最小实体尺寸（最

36、小实体尺寸（LMSLMS）:最小实体极限是对应于孔或轴最小实体尺寸的那个极限尺寸，即轴的最小极限尺寸或孔的最大极限尺寸。最小实体尺寸是孔或轴具有允许的材料量为最少时状态下的极限尺寸。922.1 检测技术相关知识检测技术相关知识7.示值范围：示值范围：测量器具所能显示的被测量最小值到最大值的范围。8.测量范围：测量范围：测量器具所能测出的最小值到最大值的范围。9.被测量：被测量：指测量对象，包括长度、角度、几何形状、相互位置、表面粗糙度等几何量。10.测量：测量：一般指确定被测量对象的量值而进行的实验过程。11.测量重复性：测量重复性：在相同条件下，对同一被测“量”进行多次测量时，各测量结果之间

37、的一致性。12.检验与测量的区别932.2 常用计量器具及选用常用计量器具及选用一、测量器具的基本类型1.测量器具：直接或间接测量出被测对象量值的测量装置，是量具、量规、测量仪器和计量装置的总称。2.量具：没有传递放大信号的游标卡尺、千分尺、直角尺、赛规环规等测量器具。3.量仪：具有能将被测量的量值转化成为可以直接观察的指示值或等效信息的比较仪、测长仪、投影仪等测量器具。4.计量装置：为确定被测量量值所必需的计量器具和辅助设备的总称。二、测量器具的选择1.选择依据：被测对象的数量、材质、公差值的大小及外形、部位、尺寸大小等特点；测量器具的精度与被测工件相匹配；工艺过程的可行性、经济性。942.

38、2 常用计量器具及选用常用计量器具及选用2.绝对测量中的测量器具选用测量器具的测量范围大于被测量的量的大小，但不能相差太大3.比较测量中的测量器具选用 测量器具的示值范围一定要大于被测件的参数公差值1）测形状误差时，选择灵敏度高、回程误差小的的测量器具。2）测量薄型、软质、易变形工件，选用测量力小的测量器具。3）测量粗糙表面时，尽量不使用精密的测量器具。4）单件、小批量生产中选用通用（万能）测量器具，大批量生产优先选用极限量规等专用测量器具。952.2 常用计量器具及选用常用计量器具及选用三、常用测量方法 检测过程中所使用的测量方法是指在实现测量时所使用的检测器具、依据的原理和检测条件的综合。

39、夹具的找夹具的找正对定正对定零件定零件定位测定位测定首件零件加首件零件加工的三检工的三检工序间检工序间检测测加工后的加工后的检测检测手工检测手工检测离线检测离线检测在线实时在线实时检测检测962.2 常用计量器具及选用常用计量器具及选用1.直接测量和间接测量:能否直接测量出所需要的量值2.静态测量和动态测量：所测物理量是否随时间快速变化3.接触测量和非接触测量：测量头是否与被测零件的表面直接 接触4.绝对测量和相对测量：所测读数是否代表被测量值的绝对数字5.单项测量和综合测量：被测零件部位的多少6.主动测量和被动测量：主动测量（在线测量）：用来控制零件的加工过程，防止废品 被动测量（死尸检验）

40、：不能防止废品产生，但可防止废品进 入下一道工序7.等精度测量和不等精度测量：决定测量结果的全部因素或条件 是否改变972.3 检验误差及检验误差消除方法检验误差及检验误差消除方法一1.检测过程四要素检测过程四要素：检测对象、计量单位、检测方法、检测精度2.检测方法选用要求：检测前，根据形状、精度、重量、材质、批量等确定测量器具1）所选用的检测方法应只适用于规定的检测范围之内的工件。2）对于有配合要求的工件，应符合极限尺寸判断原则-泰勒原则。孔或轴的作用尺寸不允许超过最大实体尺寸。孔、轴作用尺寸3）在任何位置上的实际尺寸不允许超过最小实体尺寸。3.检测的一般步骤1）检测前准备2）采集数据3）数

41、据处理4）填报检测结果982.3 检验误差及检验误差消除方法检验误差及检验误差消除方法二、误差来源及误差消除方法1.误差来源1）计量器具误差2）基准误差3）方法误差4）环境误差5）人为误差6）测量力引起的变形误差2.减少误差的方法1)系统误差的消除方法A.修正法B.反向对准法C.对称读数法、半周期读数法992.3 检验误差及检验误差消除方法检验误差及检验误差消除方法2）随机误差的控制和减少措施：A.正确选择和使用计量器具B.正确安排环境条件C.控制工件形状误差D.多次测量取算术平均值1002.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识一、测量器具的精度保持1.测量器具的计量要求2.测量器具的维护

42、要求二、测量用基础工具（平板、方箱、角铁、V形架、垫铁等）1.平板1012.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识1）平板的材质：钢制、铸铁、石材2）平板的精度：石材-000、00、0、1 铸铁-000、00、0、1、2、3 机械加工常用0、1、2、3级；检验用0、1、2级；划线用3级3）平板的放置要求：三个支撑点调整水平面4）平板使用的基本要求 避免局部磨损过多，避免划痕和碰伤。被测工件基面与平板工作面贴合 避免热源影响、酸碱腐蚀、冲击、重压、长时间放置物品1022.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识2.方箱、角铁、V形架（平台附件）都是机械制造和修理过程中的必要工具，与平台配合使用

43、1032.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识3.垫铁、平台调整螺栓、千斤顶 主要用于将工件（或部件、平台等）的被测部位（或使用部位）调整找平1042.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识三、平直测量工具（样板直尺、平尺、刀口尺、塞尺）1.平尺、刀口尺的使用和保养2.塞尺的使用保养1052.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识四、角度测量量具（直角尺、万能角度尺等）1.直角尺的使用和保养2.万能角度尺的使用和保养1062.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识五、游标测微量具（游标卡尺、高度游标卡尺等）1.游标卡尺的使用与保养1072.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识2.

44、高度游标卡尺的使用与保养1082.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识六、螺旋测微量具1.外径千分尺的使用与保养2.深度千分尺的使用与保养 1092.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识3.杠杆千分尺的使用与保养4.内测千分尺的使用与保养1102.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识七、指示式测量器具（外测式、内测式、杠杆式）1.百分表、千分表的使用与保养1112.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识2.内径百分表、内径千分表的使用与保养1122.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识3.杠杆百分表、杠杆千分表的使用与保养1132.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识八、

45、圆柱量规、圆锥量规、螺纹规1.圆柱量规的使用与保养2.圆锥量规的使用与保养3.螺纹赛规、螺纹环规的使用1142.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识九、螺距规、半径规（R规）、厚薄规1.螺距规的使用2.半径规（R规）的使用1152.4 检测用具的使用常识检测用具的使用常识十、测厚仪、正弦规、跳动检测仪简介1.测厚规、测厚仪2.正弦规3.齿轮跳动检测仪和偏摆检查仪1162.5 三坐标测量机三坐标测量机一、检测技术的发展1.利用计算机的数据处理能力来储存、分析、处理测量数据。2.提高各种传感器工作可靠性，提高非接触测量中的测量精度。3.测量原理简单，操作方便，可同时获得三维几何体内、外曲面轮廓

46、的数据。二、三坐标测量机1.特点：集精密机械、电子、光学、传感、计算机技术于一体；通用性好、测量范围大、精度高、测量效率高2.应用：高速、安全、精确地获得三位几何体内、外轮廓曲面数据。3.精度：单轴精度可达1m，三维空间精度可达12m。1172.5 三坐标测量机三坐标测量机中文名称：中文名称：柔性制造系统英文名称：英文名称：flexible manufacturing system;FMS 定义：定义：在成组技术的基础上，以多台(种)数控机床或数组柔性制造单元为核心，通过自动化物流系统将其联接，统一由主控计算机和相关软件进行控制和管理，组成多品种变批量和混流方式生产的自动化制造系统。1182.

47、5 三坐标测量机三坐标测量机三、三坐标测量原理1.原理：将被测物体置于三坐标测量空间，可获得被测物体上各测点的坐标位置，根据这些点的空间坐标值，经计算求出被测物体的几何尺寸，形状和位置。2.测量方法：投影光栅法、立体视觉法、由灰度恢复形状法四、三坐标测量机类型1.三坐标测量机特点2.三坐标测量机的类型1）按结构分：桥式、臂式（悬臂式、水平臂式）、立柱式、龙门式、卧镗式2）按运动形式分：桥式可分为移动桥式、固定桥式 龙门式可分龙门移动式、龙门固定式3）按测量原理分：机械接触式、激光坐标式、光学坐标式1192.5 三坐标测量机三坐标测量机五、三坐标测量机的组成1.主机2.电气系统3.测头系统 12

48、02.5 三坐标测量机三坐标测量机 1212.5 三坐标测量机三坐标测量机 1222.5 三坐标测量机三坐标测量机 123第第3章章 几何量误差检测几何量误差检测3.1 几何量误差类型3.2 尺寸误差检测（直径、长度、厚度检测）一、轴径及其误差的常见检测方法1.单件小批量生产：卡尺、千分尺、专用量表等普通计量器具2.大批量生产：光滑极限量规3.高精度的轴径：机械式测微仪、电动式测微仪、光学仪器 测量轴径：立式光学计（最常用）124光滑极限量规光滑极限量规 125光滑极限量规光滑极限量规 126光滑极限量规光滑极限量规 127立式光学计立式光学计 1283.2 尺寸误差检测二、孔径及其误差的常见

49、检测方法1.单件小批量生产：卡尺、内径千分尺、内径规、内径摇表等通用计量器具2.大批量生产：光滑极限量规3.高精度孔径及深孔、小孔、细孔：深孔和精密孔用内径百分表（千分表）、卧式测长仪 小孔用内视镜、反射内视镜 细孔用电子深度卡尺1293.2 尺寸误差检测三、长度、厚度误差检测1.长度尺寸：卡尺、千分尺、专用量表、测长仪、比测仪、高度仪、气动量仪等2.厚度尺寸：塞尺、间隙片结合卡尺、千分尺、高度尺、量规3.壁厚尺寸：超声波测厚仪、壁厚千分尺、膜厚计、涂层测厚计4.其他尺寸：偏心检查器测偏心距值；半径规检测圆弧角半径值；螺距规检测螺距尺寸；孔距卡尺测孔距尺寸1303.3 七种表面粗糙度误差检测方

50、法一、目视检查法二、比较法三、光切法四、干涉法五、针描法六、印模法七、激光测微仪检测法1313.4 角度误差检测方法一、角度测量的内容：矩形零件的直角、锥体的锥角、零部件的定位角、零件结构的分度角以及转角二、角度测量的方法1.相对测量：角度量块、直角尺、多面棱体2.绝对测量：角度仪、电子角度规；光学分度头检测；角度尺检测3.间接测量：正弦规、滚柱和钢球；三坐标测量机4.小角度测量方法：1）水平仪测量角（最常用）2）自准直仪测量角3）激光小角度测量仪测量角 132 3.5 形状误差检测形状误差检测与理想要素比与理想要素比较原则较原则测量坐标值原则测量坐标值原则测量特征参数测量特征参数原则原则控制