资源简介

(共16张PPT)
第二章 技术测量的基本知识及常用量具
第一节 基本术语及其定义
第二节 极限与配合标准的基本规定
第三节 极限与配合的选用
第四节 量具及量仪的选择原则
第三节 测量角度的量具
1-主尺；２-扇形板；３-游标；
４-支架；５-直角尺；６-直尺
一、万能游标量角器?
1.万能游标量角器的结构?
如图所示，万能游标量角器由刻有角度刻线的主尺1和固定在扇形板2上的游标（副尺）3组成。扇形板可以在主尺上回转移动，形成和游标卡尺相似的结构。直角尺5可用支架4固定在扇形板上，直尺6用支架固定在直角尺5上。如果拆下直角尺5，也可将直尺固定在扇形板上。
第三节 测量角度的量具
一、万能游标量角器?
2.万能游标量角器的刻线原理及读数?
主尺刻线每格1°，副尺刻线将主尺上29°所占弧长等分为30格，即每格所对的角度为29°/30，因此副尺1格与主尺1格相差?
即该万能游标量角器的测量精度为2′。?
万能游标量角器的读数方法和游标卡尺相似，即先从主尺上读出副尺零线前的整度数，在从副尺上读出角度“分”的数值，然后把两者相加，就是被测角度的数值。
第三节 测量角度的量具
一、万能游标量角器?
2.万能游标量角器的刻线原理及读数?
图（a）为游标零线与主尺零线或任一刻线对准的情况。显然，这时的分值为零，所测值为整数。当游标尺移过2′（即10的1/30间隔）时，主尺刻线便与游标尺零线移开。由于游标刻度间隔比主尺刻度间隔小1/30，所以游标尺的第1间隔的刻线与主尺第1间隔的刻线重合，此时可在游标尺上读得2′的角度值，如图（b）所示。 若游标尺移过30′时，则游标尺上第15个间隔和主尺上第15个间隔的刻线重合，
如图（c）所示。
第三节 测量角度的量具
一、万能游标量角器?
3.万能游标量角器的测量范围?
由于直角尺和直尺可以移动和拆换，万能游标量角器可以测量0°～320°间的任何数值，如图所示。
万能游标量角器的维护、保养方法与游标卡尺的维护、保养方法基本相同。
第三节 测量角度的量具
二、水平仪?
1.水平仪的用途?
水平仪是测量相对于水平面微小倾角的一种计量器具。在机械工业的生产中，常用来检验工件表面或设备安装的水平情况，如机床、仪器的底座，工作台面和机床导轨等；还可以用水平仪检验导轨、平尺、平板等的直线度和平面度，以及测量两工作面的平行度和工作面相对于水平面的垂直度。
第三节 测量角度的量具
二、水平仪?
2.水平仪的分类?
水平仪按其工作原理可分为水准器式水平仪和电子水平仪两类。水准器式水平仪又有钳工水平仪、框式水平仪和合象水平仪三种结构形式。水准器式水平仪目前使用最为广泛，以下仅介绍水准器式水平仪。
第三节 测量角度的量具
二、水平仪?
3.水准器式水平仪的工作原理?
水准器式水平仪的主要工作部分是管状水准器。它的外部是封闭的玻璃管，管的内壁呈曲率半径很大的圆弧形状。管内装有精馏乙醚和精馏乙醇，但未注满，形成一个气泡。管的外表面刻有刻度。不管水准器的位置处于何种状态，气泡总是趋向于玻璃管圆弧面的最高位置。当水准器处于水平位置时，气泡位于中央；水准器相对水平面倾斜时，气泡就偏向高的一侧，倾斜角度的大小就可以从玻璃管外表面上的刻度读出，如图（a）所示。
水平仪的工作原理如图（b）所示。由图可知，当水平仪水平放置时，气泡位于A处，当被测平面相对于水平面倾斜角度θ时，气泡移动距离为AB′（弦长，图中未画出）。由于这时B′点处在圆弧最高点，故OB′连线垂直于水平线，所以有?
由于水平仪所测倾斜角θ的数值很小（由测量范围可知），故有?
设AB′=α，则可得到水平仪倾斜角θ与气泡移动的距离α、水准器圆弧曲率半径r的关系式?
水平仪的分度值是以每米长度上的高度差表示。例如：分度值为0.02mm/m?的水准器，其气泡每移动一格，则说明水平仪所测平面在1m长度上，由于倾斜而产生的高度差为0.02mm。
第三节 测量角度的量具
二、水平仪?
3.水准器式水平仪的工作原理?
第三节 测量角度的量具
二、水平仪?
４.水准器式水平仪的结构与规格?
（1）钳工水平仪 ?
钳工水平仪的外形结构如图所示。图（a）为不可调式，即水准器的气泡是固定的；图（b）为可调整式，即水准器的气泡可相对底座下工作面进行调整。钳工水平仪工作面的长度有200mm和300mm两种。
第三节 测量角度的量具
二、水平仪?
４.水准器式水平仪的结构与规格?
（2）框式水平仪 ?
框式水平仪的外形结构如图所示。它与钳工水平仪的不同之处是除具有安装水准器的下工作面外，还具有与下工作面垂直的两个工作面。因此，框式水平仪不仅可检验工件的水平工作面，还可用它的垂直工作面与被检验表面相靠，检验其与水平面的垂直度。框式水平仪的框架长度有150×150mm、200×200mm、250×250mm、300×300mm等几种，其中200×200mm的最为常用。?
第三节 测量角度的量具
二、水平仪?
４.水准器式水平仪的结构与规格?
（3）合像水平仪?
合像水平仪主要由水准器、放大杠杆、测微螺杆和光学合像棱镜等组成，如图2所示。?
合像水平仪的水准器安装在杠杆的底板上，它的位置可用微动旋钮通过测微螺杆与杠杆系统进行调整。水准器内的气泡，经三个不同位置的棱镜反射至观察窗放大观察（分成两半合像）。当水准器不在水平位置时，气泡A，B两半不对齐，当水准器在水平位置时，气泡A，B两半就对齐，如图（c）所示。
1-观察窗
2-微动旋钮
3-微分盘
4-主水准器
5-壳体
6-毫米／米刻度
7-底工作面
8-V形工作面
9-指针
10-杠杆
第三节 测量角度的量具
二、水平仪?
４.水准器式水平仪的结构与规格?
使用读数值为0.01mm／1000mm的光学合像水平仪时，先将水平仪放在工件被测表面上，此时气泡A，B一般不对齐，用手转动微分盘的旋钮，直到两半气泡完全对齐为止。此时表示水准器平行水平面，而被测表面相对水平面的倾斜程度就等于水平仪底面对水准器的倾斜程度，这个数值可从水平仪的读数装置中读出。读数时，先从刻度窗口读出mm数，每1格表示1000mm长度上的高度差为1mm，再看微分盘刻度上的格数，每1格表示1000mm长度上的高度差为0.01mm，将两者相加就得所需的数值。
如果工件的长度不是1000mm，而是1mm，则在1mm长度上的高度差为1000mm长度上的高度差1／1000。?
合像水平仪主要用于精密机械制造中，其最大特点是使用范围广，测量精度较高，读数方便、准确。
第四节 量具及量仪的选择原则
量具或量仪的测量范围及标尺的测量范围应能适应工件的外形、位置、被测尺寸的大小及尺寸公差要求。例如，用光学比较仪测量工件时，除零件的外形尺寸和被测尺寸应该小于仪器的测量范围外，工件公差还应小于分度标尺的测量范围（±100μm）。?
在测量过程中，计量器具的内在误差、测量条件及被测工件的形状误差将对测量结果产生不利影响，引起测量结果对真值的分散，即每次测量结果是否为真值是不确定的，只能确认测量结果分布在真值附近的某个范围。显然，测量中上述三个因素的影响越严重，测量结果分散的程度越高，即测量结果为真值的不确定几率越高。因此，一般规定用“测量不确定度”这一参数来评定测量结果的分散情况。
第四节 量具及量仪的选择原则
根据引起不确定因素的不同，测量不确定度又分为两部分：一是计量器具内在误差引起的计量器具的不确定度u1，一是测量条件和工件形状误差引起的不确定度u2。? 由于存在着测量不确定度，故测量时可能将废品判为合格品而误收，如图所示。图（a）中，量具上示出的工件尺寸恰在公差带的极限位置处，由于存在着测量不确定度，这时工件的真实尺寸可能已超出工件公差带，最多可超出2Δ。?
第四节 量具及量仪的选择原则
为了防止上述误收情况，保证工件原配合性质，并考虑工件上可能存在的形状误差，国家标准规定按验收极限验收工件。验收极限是从规定的最大实体尺寸和最小实体尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度A，如图（b）所示。?
安全裕度A可以看作是测量不确定度的允许值，即只要后者的数值小于前者，就能实现良好的经济性和最大限度的避免误收。安全裕度的数值通常由被测工件的尺寸公差确定，一般取工件公差范围的10%。对于计量器具的不确定度u1，国家标准规定：
?
在选择计量器具时，应选用不确定度小于或等于u1的计量器具，以尽可能避免误收。?
在满足上述基本要求的前提下，应尽可能的降低量具和检测工作的费用。

展开更多......

收起↑