1、第10章 典型零件的误差检测10.1 10.1 圆锥角和锥度测量圆锥角和锥度测量10.210.2 普通螺纹的检测普通螺纹的检测10.3 10.3 平键与花键的检测平键与花键的检测思考题与练习思考题与练习10.1 圆锥角和锥度测量圆锥角和锥度测量1相对测量法相对测量法 相对测量法又称比较测量法。它是将角度量具与被测角度比较，用光隙法或涂色检验的方法，估计被测锥度及角度的测量。其常用的量具有角度量块、直角尺、角度或锥度样板及圆锥量规等。（1）角度量块。在角度测量中，角度量块是基准量具，它用来检定或校正各种角度量仪，也可以用来测量精密零件的角度。成套的角度量块由36块或94块组成，测量范围为1035
2、0。角度量块的结构形式有型和型两种，型为三角形量块，有一个工作角；型为四边形量块，有四个工作角、，如图10-1所示。角度量块具有研合性，可单独使用,也可组合使用。为保证量块紧密贴合，组合时靠专用附件夹注，与被测对象比较时，用光隙法估定角度偏差。图10-1 角度量块的结构形式（2）直角尺。直角尺的公称角度为90，它用于检验直角偏差、划垂直线、目测光隙以及用塞尺来确定垂直度误差的大小。直角尺的结构形式如图10-2所示。直角尺的精度按外工作角和内工作角及在检验长度H上对90 的垂直图10-2 直角尺的结构形式 误差大小划分为 0、1、2、3四个等级。其中0级为最高级，3级是最低级，0、1级用于检定精
3、密量具或作精密测量，2、3级用于一般零件。（3）圆锥量规。圆锥量规用于检验成批生产的内、外圆锥的锥度和基面距偏差，分为圆锥塞规和套规，有莫氏和公制两种，结构形式如图10-3所示。图10-3 圆锥量规的结构形式 圆锥量规可以检验零件的锥度及基面距误差。检验时，先检验锥度，检验锥度常用涂层法，在量规表面沿着素线方向涂上34条均布的红丹线，与零件研合转动1/31/2转，取出量规，根据接触面的位置和大小判断锥角误差;然后用圆锥量规检验零件的基面距误差，在量规的大端或小端处有距离为m的两条刻线或台阶，m为零件圆锥的基面距公差。测量时，被测圆锥的端面只要介于两条刻线之间,即为合格。2直接测量法直接测量法
4、直接测量法是用测量角度的量具和量仪直接测量，被测的锥度或角度的数值可在量具和量仪上直接读出。常用量具和量仪有万能游标角度尺和光学分度头等。（1）万能游标角度尺。万能游标角度尺是机械加工中常用的度量角度的量具，测量范围为0320。结构如图10-4所示。万能游标角度尺是根据游标读数原理制造的。读数值为2和5，其示值误差分别不大于2和5。以读数值为2为例：主尺朝中心方向均匀刻有120条刻线，每两条刻线的夹角为1,游标上，在29范围内朝中心方向均匀刻有30条刻 线，则 每 条 刻 线 的 夹 角 为29/3060=58，因此，尺座刻度与游标刻度的夹角之差为6029/3060=2，即游标角度尺的读数值为
5、2。调整基尺、角尺、直尺的组合，可测量0320范 围 内 的 任 意 角 度。图10-4 万能游标角度尺1主尺 2基尺 3制动器 4扇形板5直角尺 6直尺 7卡块（2）光学分度头用于锥度及角度的精密测量，以及工件加工时的精密分度。如测量花键、凸轮、齿轮、铣刀、拉刀等的分度中心角，测量时，以零件的旋转中心为测量基准来测量工件的中心夹角。3间接测量法间接测量法 间接测量法是指用圆球、圆柱、平板或正弦规等量具测量与被测角度或锥度有一定函数关系的线性尺寸，然后通过函数关系计算出被测角度或锥度值。（1）正弦规。正弦规是锥度测量中常用的计量器具，其结构形式如图10-5所示。正弦规按工作台面宽度分宽型和窄型
6、两种，两圆柱中心距离L为100 mm和200 mm两种。适用于测量圆锥角小于30的锥度。图10-5 正弦规的结构形式 图10-6 正弦规测量外锥 用正弦尺测量外锥的锥度如图10-6所示。在正弦尺的一个圆柱下面垫上高度为h的一组量块，已知两圆柱的中心距为L，正弦尺工作面和平板的夹角为，则量块组高度h=Lsin。用百分表测量圆锥面上相距为l的a、b两点，由a、b两点的读数差n和a、b两点的距离l之比，即可求出锥度误差C，即 或 1nltanradnCl。10.2.1综综 合合 测测 量量 综合测量是同时测量螺纹的几个参数来检验螺纹是否合格。在成批生产中，采用螺纹量规和光滑极限量规联合检验是否合格，
7、属于综合测量。其特点是检验效率高，但不能测出参数的具体数值。螺纹量规分为塞规和环规（或称卡规）。塞规用于检验内螺纹，环规用于检验外螺纹。检验时，通端螺纹环规（通规）能顺利与螺纹工件旋合，而止端螺纹环规（止规）不能旋合或不完全旋合，则螺纹合格。反之，则说明内螺纹过小，外螺纹过大，螺纹应予以退修。当止规与工件能旋合，则表示内螺纹过大，外螺纹过小，螺纹是废品。10.2 普通螺纹的检测普通螺纹的检测图10-10 螺纹环规和光滑极限卡规检验螺栓1对外螺纹的检验对外螺纹的检验 图10-10为用螺纹环规检验螺栓的情况。通端螺纹环规用来控制螺栓的作用中径及小径最大极限尺寸。止端螺纹环规用来控制螺栓单一中径的最
8、小极限尺寸。光滑极限卡规的通端和止端用来检验螺栓大径的极限尺寸。2对内螺纹的检验对内螺纹的检验 图10-11为用螺纹塞规检验螺母的情况。通端螺纹塞规用来控制螺母的作用中径及大径的最小极限尺寸。止端螺纹塞规用来控制螺母单一中径的最大极限尺寸。光滑极限塞规的通端与止端是用来检验螺母小径的极限尺寸，通端用来控制作用中径，应采用完整牙型，其长度应等于旋合长度。而止端则采用短牙型，长度可较短，以减少螺距误差及牙型半角误差对测量结果的影响。图10-11 螺纹塞规和光滑极限塞规检验螺栓10.2.2单单 项项 测测 量量 螺纹的单项测量指分别测量螺纹的各项几何参数，主要是中径、螺距和牙型半角的测量。常用的单项
9、测量螺纹几何参数的方法有三针法和影像法。如用工具显微镜测量螺纹各参数，用螺纹千分尺测量中径，用单针法或三针法测量螺纹中径等。下面主要介绍三针测量法。三针测量法主要用于测量精密外螺纹（如丝杆、螺纹塞规等）的单一中径。其最大优点是测量精度高。1三针法测量螺纹中径三针法测量螺纹中径 把三根相同的金属针放在外螺纹沟槽内，量出三针外表面之间的尺寸M，如图10-12所示。根据已知的螺距P、牙型角及量针直径d0和测出的M值可算出中径d2。002111222sinsin22dddAEAB BE则 图10-12 三针法测量中径 222()22dMACMAE CEMAECEctgctg242PC EC F2011
10、ctg22sin2PdMdcotcotcot02cos2Pd最佳 所用量针与螺纹牙侧面最好在中径圆柱上接触，以消除牙型半角误差对测量结果的影响，使测得中径为单一中径，其最佳针径可按图10-13所示导出。以最佳针径代入中径公式可得单一中径计算公式d2单一M1.5d0最佳。图10-13 三针法测中径计算 2三针法测量牙型半角三针法测量牙型半角 用两种不同直径的三针D0和d0，各自放入螺纹槽中，分别测出M和m值，如图10-14所示。在ooA中：0000sin22()2oAooDdoAMD mdoo 则 0000sin2()DdMmDd图10-14 三针法测量牙型半角10.3 平键与花键的检测平键与花
11、键的检测 10.3.1平键的检测平键的检测 对于平键连接，需要检测的项目有键宽、轴槽和轮毂槽的宽度、深度及槽的对称度。（1）键和槽宽。单件小批量生产，一般采用通用计量器具测量，如千分尺、游标卡尺等。大批量生产时，用极限量规控制，如图10-24（a）所示。图10-24 键槽尺寸量规 （2）轴槽和轮毂槽深。单件小批量生产，一般用游标卡尺或外径千分尺测量轴尺寸d-t1，用游标卡尺或内径千分尺测量轮毂尺寸d+t2。大批量生产时，用专用量规，如轮毂槽深极限量规和轴槽深极限量规测量，如图10-24（b）、图10-24（c）所示。（3）键槽对称度。单件小批量生产时，可用分度头、V型块和百分表测量。大批量生产
12、一般用综合量规检验，如对称度极限量规。只要量规通过即为合格，如图10-25（a）和图10-25（b）所示。图10-25 键槽对称度量规 矩形花键的检测包括尺寸检测和形位误差的检测。单件小批量生产时，花键的尺寸和位置误差用千分尺、游标卡尺、指示表等通用计量器具分别测量。大批量生产时，内（外）花键用花键综合塞（环）规测量，同时检验内（外）花键的小径、大径、各键槽宽（键宽）、大径对小径的同轴度和键（键槽）的位置度等项目。此外，还要用单项止端塞（卡）规或普通计量器具检测其小径、大径、各键槽宽（键宽）的实际尺寸是否超越其最小实体尺寸。检测内、外花键时，如果花键综合量规能通过，而单项止端量规不能通过，则表
13、示被检测的内、外花键合格。反之，即为不合格。内外花键综合量规的形状如图10-26所示，图10-26（a）、图10-26（b）所示为花键塞规，图10-26（c）所示为花键环规。图10-26矩形花键综合量规 思考题与习题思考题与习题10-1.判断题判断题（1）由于游标万能角度尺是万能的，因而I型游标万能角度尺可以测量0360内任意角度。（2）利用游标万能角度尺的基尺和直尺、直角尺、扇形板的不同搭配，可测量不同范围内的角度。（3）正弦规只能测量外圆锥角，而不能测量内圆锥角。（4）正弦规量角度采用的是间接测量法。（5）正弦规有很高的精度，可以作精密测量用。思考题与习题思考题与习题10-2.应用题应用题 读出图10-27所示的游标角度尺的角度数值。图10-27游标万能角度尺读数练习
