几何量公差与检测实验指导书.docx
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 。
《几何量公差与检测》第4章 几何公差与几何误差检测
●在任意方向上的公差带为直径等于公差值 t的圆
柱面所限定的区域。
2. 平面度公差带
公差带为间距等于公差值t的两平行平面所限定的区域。
3. 圆度公差带
公差带为在给定横截面内，半径差等于公差值t的两同 心圆所限定的区域。
4. 圆柱度公差带
公差带为半径差等于公差值t的两同轴线圆柱面所限 定的区域。
4-25）；三基面体系用平板和方箱来模拟体现。
图4-22
图4-24 （a）
（b）
图4-25（a）
（b）
四、方向公差带
方向公差涉及的要素是线和面。 方向公差是指实际关联要素相对于基准的实际方向对 理想方向的允许变动量。 平行度、垂直度和倾斜度公差带分别相对于基准保持平 行、垂直和倾斜某一理论正确角度α的关系（图4-26）。 方向公差带的形状除任意方向的线对线平行度公差带、 线对面垂直度公差带和倾斜度公差带的形状为圆柱面外， 其余皆为两平行平面。 方向公差带既控制实际被测要素的方向误差，同时又自
同轴度公差是指实际被测轴线对基准轴线（被测轴线 的理想位置）的允许变动量。
同轴度公差带为直径等于公差值t且轴线与基准轴线重 合的圆柱面所限定的区域。该公差带的方位是固定的。
被测圆柱面的实际轴线应限定在直径等于 t且轴线 与基准轴线a重合的圆柱面公差带内。
2. 对称度公差带
对称度公差涉及的要素是中心平面（或公共中心平 面）和轴线（或公共对轴线、中心直线）。对称度是指 被测导出要素应与基准导要素重合，或者应通过基准导 出要素的精度要求。
图4-9
图4-10
三、基准要素的标注方法
对基准要素应标注基准符号。
1. 基准组成要素的标注方法（图4-11）
基准符号的基准三角形底边应放置在基准组成要素 （表面或表面上的线）的轮廓线上或它的延长线上，并且 放置处必须与尺寸线明显错开。还可以用带点的参考线把 基准表面引出来。
几何量公差与检测_甘永立主编
1、形位公差带的形状
取决于被测要素的几何形状和给定的形位公差特征项目 和标注形式。
2、形位公差带的大小
一般是指公差带的宽度或直径。它们取决于图样上给 定的形位公差值。
3、形位公差带的方向
指与公差带延伸方向相垂直的方向，通常指的是被测要 素指引线箭头所指的方向。因此，形位公差带的方向应与 被测要素的最小包容区域一致。对于位置公差带，其方向 应与基准保持图样上给定的几何关系。 4、形位公差带的位置
3.圆度 它是控制实际圆对其理想圆的变动量（任一截面的圆度） 公差带：在同一正截面上，半径差为t的两同心圆之间 的区域。 测量：圆度仪、测微法
公差带同心圆的圆心不一定与零件轴线重合，因为对
实际轮廓只有圆的要求，而无位置要求；圆度公差带的位
置是随圆要素局部实际直径在尺寸公差内变化而浮动；给 定公差值为该同心圆的半径差。
可分为固定的和浮动的两种。
①位置固定的公差带：对于定位公差（同轴度、对称度和 位置度公差），其公差带的位置相对于基准要素是完全确 定的，不随被测实际要素的尺寸、形状及位置的改变而变 动。
②位置浮动的公差带：对于形状公差带（不包括与基准有 确定关系的轮廓度公差）、定向公差，公差带的位置随被 测实际要素有关尺寸、形状及位置的改变而变动。
柱内的区域
(3)任意方向上的直线度(空间)
公差带：直径为φt的圆柱面内的区域
检测方法：1、和尺寸界限须错开 2、锥体须和轴线垂直 测量方法有：光隙法(刀口尺)、测微法(百分表)、计算法、 图解法
2 平面度公差 限制实际表面对其理想平面变动量的一项指标 , 控制任一平面或圆柱体的端面。 公差带：距离为公差值t的两平行平面之间的区 域
3、按检测关系分： （1）被测要素：给出形位公差要求的要素。 （2）基准要素：用来确定被测要素方向、位置的 要素。即作为参照物的要素。 4、按功能关系分：
项目二几何公差和几何误差检测
任务1用自准直仪测量零件的直线度误 差
• 1. 1学习目标 • 1)掌握形状公差及公差带; • 2)掌握直线度公差的判定方法; • 3)掌握用自准直仪测量零件直线度误差的原理和方法; • 4)掌握节距法测量直线度误差的数据处理方法。 • 1. 2任务描述 • 用自准直仪测量桥尺的直线度误差。 • 1. 3任务分析 • 直线度误差主要针对长度较长、直线度要求较高的零件，如机床导
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任务1用自准直仪测量零件的直线度误 差
• (1)公差框格 • GB/T 1182-2008规定了几何公差要求的公差框格形状应为矩形方
框，含两格或多格;公差框格的高度为字体高的2倍，第一格宽度应等 于框格的高度，第二格宽度应与标注内容的长度相适应，第三格及以 后各格(如属需要)的宽度需与有关字母的宽度相适应。无基准要求的 形状公差，公差框格仅两格;有基准要求的方向或位置公差，公差框格 为三格至五格，如图2一5所示 • 注意事项: • 1)公差带形状为圆形或圆柱形，公差值前加“φ”;公差带形状为球形， 公差值前加"Sφ”，如图2一6所示。 • 2)一个以上要素为被测要素，在框格上方表明数量，如图2一7所示。 • 3)同一要素具有两项或多项公差要求，可将框格重叠，如图2一8所示 4)若要求在公差带内进一步限定被测要素的形状，应在公差框格的下 方注明，如图2一9所示
几何量公差与检测_第3 章 孔、轴公差与配合
2.公称（基本）尺寸
—— 指设计确定的尺寸 孔(轴)直径的公称尺寸符号: D(d), 其它长度的公 称尺寸符号: L
3.实际尺寸
—— 零件加工后通过测量所获得的尺寸
Da
da
• 孔(轴)直径的实际尺寸符号: Da(da )
4.极限尺寸
—— 指一个孔或轴允许的尺寸的两个极端值
Ｄmax
Ｄmin
dmax
特点
a)分布简图如下图
zc
孔A
zc
孔A
EI H h ZC 零 线 es H h ei 零 ES 线 ZC
轴a
轴a
图a
图b
b)Js完全对称，J基本对称（孔只有J6、J7、J8；
轴只有j5、j6、j7、j8，逐步被Js取代） c)基本偏差原则上与公差等级无关，有一些除外（K、M、N
等有两种位置）。例：A～H(a～h) 与公差等级无关。Ф10f7、 Ф10f8、Ф10f9
50h750h750js650js650h650h63基本尺寸尺寸公差带代号0025002500上偏差下偏差孔和轴的配合代号配合尺寸配合代号基本尺寸孔尺寸公差带代号轴尺寸公差带代号四孔轴的常用公差带和优先常用配合四孔轴的常用公差带和优先常用配合11孔轴尺寸公差带孔轴尺寸公差带一般常用优先公差带一般常用优先公差带22孔轴配合公差带孔轴配合公差带常用优先配合常用优先配合孔的一般常用和优先公差带h1js1h2js2h3js3h4js4k4m4g5h5js5k5m5n5p5r5s5f6g6h6j6js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6d7e7f7g7h7j7js7k7m7n7p7r7s7t7u7v7x7y7z7c8d8e8f8g8h8j8js8k8m8n8p8r8s8t8u8v8x8y8z8a9b9c9d9e9f9h9js9n9p9a10b10c10d10e10h10js10a11b11c11d11h11js11a12b12c12h12js12h13js13优先公差带优先公差带1313种种常用公差带常用公差带4444种种一般公差带105种轴的一般常用和优先公差带h1js1h2js2h3js3g4h4js4k4m4n4p4r4s4f5g5h5j5js5k5m5n5p5r5s5t5u5v5x5e6f6g6h6j6js6k6m6n6p6r6s6t6u6v6x6y6z6d7e7f7g7h7j7js7k7m7n7p7r7s7t7u7v7x7y7z7c8d8e8f8g8h8js8k8m8n8p8r8s8t8u8v8x8y8z8a9b9c9d9e9f9h9js9a10b10c10d10e10h10js10a11b11c11d11h11js11a12b12c12h12js12a13b13h13js13优先公差带优先公差带1313种种59种一般公差带一般公差带116116种种常用公差带基孔制的优先基孔制的优先常用配合常用配合js间隙配合过渡配合过盈配合h6h6h6f5g5h5js5k5m5n5p5r5s5t5h8h8h8h8d8e8f8h8h9h9h9h9h9h9c9d9e9f9h9h10h11h11h11h11h11h11a11b11c11d11h11h12h12h12b12h12f6h7js6h7n6h7k6h7m6h7p6h7r6h7s6h7t6h7u6h7v6h7x6h7y6h7z6h7e7h8f7h8g7h8h7
几何量公差及检测实验指导书
几何量公差与检测实验指导书程飞月武汉理工大学教材中心2006年 6月1．认识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。
立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学量仪，用量块作为长度测量基准，按比较测量法来测量各种工件的外尺寸。
图 1－1 为立式光学计外形图，它由底座1、立柱 5、支臂 3、直角光管 6 和工作台 11 等几局部组成，光学计是利用光学杠杆发大原理进行测量的仪器，其光学系统如图1－2〔b〕所示。
照明光辉经反射镜 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 3 上发出的光辉经物镜 3 后成为平行光束。
假设反射镜 4 与物镜 3 之间互相平行，那么反射光辉折回到焦平面，刻度尺像 7 与刻度尺 8 对称。
假设被测尺寸变动使测杆 5 推动反射镜 4 绕支点转动某一角度 , 〔图 1－2a〕，那么反射光辉相对于入射光辉偏转2, 角度，从而使刻度尺像7 产生位移t 〔图1－2c〕，它代表被测尺寸的变动量。
物镜至刻度尺8 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 搬动的距离，那么仪器的放大比 K 为：tftg2,K,, Sbtg,tg2,,2,,tg,,,当, 很小时，，所以：2fK, b光学计目镜放大倍数为12，f,200mm,b,5mm，故仪器的总放大倍数n 为：2f2 ， 200n,12k,12,12 ，,960 b5由此说明，当测杆搬动时，在目镜中可见到的位移量。
1．测头的选择：测头有球形、平面形和刀口形三种，依照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，测量平面或圆柱面工件时，采用球形测头。
测量球面工件时，采用平面形测头。
测量小于10mm的圆柱形工件时，采用刀口形测头。
2．按被测零件的根本尺寸组合量块。
3．调整仪器零位10参看图 1－ 1，选好量块组后，将下测量面置于工作台11 的中央，并使测头对准上测量面中央。
几何量公差课程设计指导书2007-6-2
几何量公差与检测课程设计指导书一、课程设计的目的1．课程设计属于几何量公差与检测课的延续，通过设计实践，进一步学习掌握几何量公差与检测的一般方法。
2．培养综合运用机械制图、机械设计基础、精度设计、金属工艺学、材料热处理及结构工艺等相关知识，进行工程设计的能力。
3．培养使用手册、图册、有关资料及设计标准规范的能力。
4．培养尺寸公差、形位公差及表面粗糙度标注完整、正确的能力。
5．是毕业设计教学环节实施的技术准备。
二、设计内容与基本要求1．设计内容：斜齿圆柱轮减速器，其功率为 5kw，高速轴转速 n1=327r／min，主、从动齿轮皆为螺旋角β=8°6¹4¹¹的标准齿轮。
法向模数 m。
＝ 3mm，标准压力角αn一20°，小齿轮和大齿轮的齿数分别为zl=20和z2=79，齿宽分别为bl=65mm和b2=60mm，大齿轮的基准孔的基本尺寸为58mm。
该减速器成批生产。
试确定大齿轮的精度等级和齿厚极限偏差代号以及齿轮公差项目组合（齿轮各项公差和极限偏差）、齿坯公差和箱体上轴承孔的位置公差。
(图1-1)。
2．基本要求：1）程设计必须独立的进行，每人必须完成零件工作图一张，绘制零件的必要视图；图面符合制图标准。
2）计任务书要求，合理的确定尺寸公差、形位公差及表面粗糙度。
3）确的运用手册、标准，设计图样必须符合国家标准规定。
4）说明书力求用工程术语，文字通顺简练，字迹工整。
三、设计步骤1．确定有关参数设齿轮材料为钢，箱体的材料为铸铁。
在传动时，齿轮温度增至t1=45C，箱体温度增至t2=30℃。
2. 确定齿轮的精度等级参考通用减速器的齿轮和一般机器中的普通齿轮所采用的精度等级，按本例齿轮圆周速度，综合考虑精度方面的三项使用要求，确定齿轮的精度等级。
3. 确定齿轮公差项目组合确定齿轮公差项目组合一般先从第1公差组开始，第2、第3公差组和侧隙方面的公差项目应尽量满足使用同一仪器测量较多的评定指标这一经济性要求。
几何量测量实验指导书
五、思考题
1、用立式光学计测量塞规属于什么测量方法？
2、仪器的什么是分度值、刻度间距?它们与放大比的关系如何?
3、测量范围和刻度尺的示值范围有什么不同？
实验l一2 用内径百分表或卧式
测长仪测量内径
一、实验目的
1．熟悉测量内径常用的计量器具和方法。
2．加深对内尺寸测量特点的了解。
二、试验内容
(5).移动尾管10(11是尾管的微调螺钉)，同时转动工作台横向移动手轮7。使测钩的内测头在标淮环端面上刻有标线的直线方向或员量块组的侧块上接触，用紧固螺钉13锁紧尾管l,然后用于扶稳测量轴3，挂上重锤，并使测量轴上的测钩内测头缓慢地与标服环或侧块接触。
(6).找准仪器对零的正确位置(第一次读数)。
Ⅱ测量范围：0～180mm
Ⅲ仪器的最大不准确度0.25 um
仪器的不稳定性0.1 um
（三）工作原理
图1-2图1-3
投影立式光学计的工作原理如图1-2所示，“由白炽灯泡1发出的光线经过聚光灯2和滤光片6，再通过隔热片7照明分划板8的刻线面，再通过反射镜9后射向准直物镜12。由于分线板8的刻线面置于准直物镜12的焦平面上，所以成象光束通过准直物镜12后成为一束平行光入射于平面反射镜13上，根据自准直原理，分划板刻线的象被平面反光镜13反射后，再经准直物镜12被反射棱镜9反射成象在投影物镜4的物平面上，然后通过投影物镜4，直角棱镜3和反射镜5成象在投影屏10上，通过读数放大镜11观察投影屏10上的刻线象。”
测量管17插入仪器主体横臂7内，其外径为φ28d，在测量管17内装有准直物镜，平面反射镜及光学杠杆放大系统的测量杆，测帽9装在测量杆上，测量杆上下移动时，测量杆上端的钢珠顶起平面反射镜，致使平面反射镜座以杠垫板上的另二颗钢珠为摆动轴，而倾斜一个φ角，其平面反射镜与测量杆是由二个抗拉弹簧牵制，对测定量块或量规有一定的压力。
公差与测量实验指导书
公差与测量指导说明书工程学院实验守则1、实验前按要求认真进行预习。
2、准时到达实验室，除了与实验有关的书籍文具外，其它物品不得带入室内。
3、保持室内整洁、，禁止随地吐痰，不准喧哗和打闹。
4、只有在完全弄清楚量仪各部分功用及操作方法后，方可动手操作仪器。
5、不动与本实验无关的量仪，不要正对仪器精密表面及光学镜头呵气或咳嗽，不得用各种形式擦抹光学镜头，尽可能少用手接触精密表面。
6、认真填写实验报告，要求整洁、准确，独立完成。
7、实验完毕，放好仪器，摆好桌椅方可离去。
8、有事要请假，无故不作实验者，以不及格论。
9、凡不遵守本规定，经指出不听者，指导老师有权停止其实验。
损坏仪器或设备者应负责赔偿。
实验一常用量仪的介绍以及孔轴测量一、实验基本要求1.了解常用量具、量仪的构造、原理及使用方法2.学会调节仪器零位的方法及测量方法二、常用量具、量仪的构造、原理及使用方法机械式量仪的种类很多，本实验介绍的主要有：1、游标卡尺：普通游标卡尺（见图1）、高度游标卡尺、深度游标卡尺、齿厚游标卡尺等。
分度值常用的有0.05、0.02mm。
图1普通游标卡尺图2外径千分尺2、千分尺：外径千分尺、内径千分尺、杠杆千分尺、深度千分尺、内侧千分尺、螺纹千分尺、公法线千分尺等。
分度值常用的有0.01、0.001mm。
其中外径千分尺在生产中应用广泛。
如图2，其分度值为0.01mm，测量范围有0-25、25-50、50-75、75-100、100-125、125-150mm等。
3、指示表：百分表、杠杆百分表、内径百分表、千分表、扭簧比较仪等。
图3是机械式百分表的外形图和传动原理图。
百分表的分度值为0.01mm，表面刻度盘上共有100条等分刻线。
因此，百分表齿轮传动机构，应使量杆移动1mm时，指针回转一圈。
百分表的测量范围，有0-3、0-5、0-10mm三种。
图3百分表外形图和传动原理图1.表盘2.大指针3.小指针4.套筒5.测量杆6.测量头（齿侧间隙的消除：通过游丝消除齿偶间隙，提高测量精度。
公差配合与检测实训指导书(DOC)
《公差配合与测量》实训指导书编者：蒋贤海一、《公差配合与测量》实训目的1.通过零件测量，熟悉常用测量工具如游标卡尺、螺旋测微仪、百分表的使用及注意事项。
2.通过零件测量，掌握几种常见的测量方法，如长宽高，内外径，平行度的测量。
3.通过零件测量, 培养从零件的功能去把握零件的关键尺寸及其相应的精度的能力。
4.掌握检测报告的制作能力。
二、《公差配合与测量》实训的内容和任务1．测量对象及测量内容①测量对象为量块及数控机床拆下的零件、套筒。
②测量零件的实物，并做出零件的检测报告。
2. 测量任务①本次测量分组进行, 3 人为一组。
②测量工具：游标卡尺，外径千分尺，百分表等。
测量用品：对应产品零件图一张（实训时由指导教师依具体产品另行提供）。
③检测前，要掌握并熟悉以上各种工具的用途和使用方法。
④选用正确的检测方案，检测出零件图中的标注尺寸的实际尺寸。
三、《公差配合与测量》实训步骤和时间安排1.时间：在完成《公差配合与测量》课程学习后完成。
2.进度计划：三阶段：第1阶段：准备阶段，指导教师应在此期间内使学生掌握三种测量工具的用途与使用方法及测量报告制作：①游标卡尺的用途与使用方法②千分尺的用途与使用方法③百分表的用途与使用方法○4测量报告制作第2阶段：测量进行阶段，指导教师应在此期间内指导学生完成指定零件的测量任务：①机床零件尺寸的测量（主要为外径、长度）依图纸标出尺寸测量，分两种方式进行：先任取一单件测量，对同一零件测量三次，记录在单件检测报告中；再从这批零件中任取四个，每一零件进行测量一次，记录在抽样检测报告中。
②套筒尺寸的测量（主要为内径、长度）依图纸标出尺寸测量，分两种方式进行：先任取一单件测量，对同一零件测量三次，记录在单件检测报告中；再从这批零件中任取四个，每一零件进行测量一次，记录在抽样检测报告中。
③量块平行度的测量任取四块量块，进行平行度测量，记录在平行度检测报告中。
第3阶段：测量报告完成阶段，指导教师应在此期间内指导学生完成各个零件的检测报告：①对记录在检测报告中的数据进行处理；②检测报告装订，主要内容为（封面，检测图纸，检测报告，实训总结）3.实训时间安排：注：不能在课内完成任务的学生，课外自行安排时间完成。
【实用资料】公差实验指导书.pdf
5
15
3—支臂 4—支臂紧固螺钉
16
5—立柱 6—光管
4
6
7—光管上下微动螺母
3
7
8—光管紧固螺钉
2
8 9—测头提升杠杆 10—测头
9
1
10
11—工作台
11
12—反射镜（将光源光线反射入光管）
13，16—公差极限指示片调节手柄
14—标尺内壳
15—目镜
图 2-1 立式光学计
8
焦距平面
物镜
O
平面镜
F
图 2-2 自准直原理
规格。组合量块时，为减少量块组合的累积误差，应力求使用最少的块数，一般
不超过 4 块。可从消去尺寸的最小尾数开始逐一选取。如：
量块组合尺寸
36.375mm
第一块
1.005mm
剩下尺寸
35.37mm
第二块
1.37mm
剩下尺寸
34mm
第三块
4mm
剩下尺寸
30mm
第四块
30mm
量块除作为长度基准的传递媒介之外，还可用来检定、校对和调整计量器具，有
仪器的外观及各部分功用如图 2-1 所示，其光学原理是根据光的折射、反射 及自准直原理设计的，如图 2-2 所示。由普通物理学得知，当一光源位于透镜的 焦点上时，则由此发出的光线经过透镜变成与主光轴平行的光线，当遇到与主光 轴垂直的平面镜后，光线按原路反射聚于透镜焦点上。
12 13
14
1—底座 2—支臂上下移动调节螺母
放松支臂紧固螺钉 4，转动调节螺母 2，使支臂下降，直至测量头 10 与量块 表面接触。并在目镜 15 内看到刻度线为止，然后拧紧螺钉 4。 b 细调节：
公差配合与检测实训指导书(DOC)
《公差配合与测量》实训指导书、《公差配合与测量》实训目的通过零件测量， 熟悉常用测量工具如游标卡尺、 螺旋测微仪、 百分表的使用及注意事项。
通过零件测量，掌握几种常见的测量方法，如长宽高，内外径，平行度的测量。
通过零件测量 , 培养从零件的功能去把握零件的关键尺寸及其相应的精度的能力。
掌握检测报告的制作能力 。
二、《公差配合与测量》实训的内容和任务1．测量对象及测量内容测量对象为量块及数控机床拆下的零件、套筒 测量零件的实物，并做出零件的检测报告。
2. 测量任务本次测量分组进行 , 3 人为一组。
测量工具：游标卡尺，外径千分尺，百分表等。
测量用品： 对应产品零件图一张 （实训时由指导教师依具体产品另行提供） 。
检测前，要掌握并熟悉以上各种工具的用途和使用方法。
选用正确的检测方案，检测出零件图中的标注尺寸的实际尺寸。
三、《公差配合与测量》实训步骤和时间安排1. 时间：在完成《公差配合与测量》课程学习后完成。
2. 进度计划：三阶段： 第 1阶段：准备阶段， 指导教师应在此期间内使学生掌握三种测量工具的用途与使用方法及 测量报告制作： ① 游标卡尺的用途与使用方法 ② 千分尺的用途与使用方法 ③ 百分表的用途与使用方法⑷测量报告制作第 2 阶段： 测量进行阶段，指导教师应在此期间内指导学生完成指定零件的测量任务： ① 机床零件尺寸的测量（主要为外径、长度） 依图纸标出尺寸测量，分两种方式进行：先任取一单件测量，对同一零件测量三次，记录在单件检测报告中； 再从这批零件中任取四个，每一零件进行测量一次，记录在抽样检测报告中。
1. 2. 3. 4.② 套筒尺寸的测量（主要为内径、长度）依图纸标出尺寸测量，分两种方式进行: 先任取一单件测量，对同一零件测量三次，记录在单件检测报告中; 再从这批零件中任取四个，每一零件进行测量一次，记录在抽样检测报告中。
③量块平行度的测量 任取四块量块，进行平行度测量，记录在平行度检测报告中。
几何量公差与检测实验指导书 几何量公差
几何量公差与检测实验指导书几何量公差几何量公差与检测实验指导书班级：___________________ 学号：___________________ 姓名：___________________一、实验目的实验〔一〕简单零件的尺寸测量与表达1．掌握常见测量工具的使用方法； 2．理解绝对测量和相对测量的区别； 3．掌握简单零件的表示方法； 4．理解工程图及标注方法。
二、实验器具的工作原理游标卡尺游标卡尺是一种常用的量具，具有构造简单、使用方便、精度中等和测量的尺寸范围大等特点，可以用它来测量零件的外径、内径、长度、宽度、厚度、深度和孔距等，应用范围很广。
游标卡尺的构造1．三用游标卡尺，其测量范围一般有〔0～125〕mm 和〔0～150〕mm 两种。
制成带有刀口形的上下量爪和带有深度尺的型式, 如下图。
其下量爪用来测量工件的外径及长度，上量爪用来测量孔径及槽宽，深度尺可用来测量工件的深度及长度。
1-尺身；2-上量爪；3-尺框；4-紧固螺钉；5-深度尺；6-游标；7-下量爪。
三用游标卡尺2．双面游标卡尺，其测量范围一般有〔0～200〕mm 和〔0～300〕mm 两种。
如下图，其上量爪用来测量沟槽或孔距，下量爪用来测量工件的外径或孔径。
双面游标卡尺3. 单面游标卡尺，与双面游标卡尺比拟，单面游标卡尺没有上量爪，下量爪可测内外尺寸。
其测量范围有〔0～200〕mm ，〔0～300〕，〔0～500〕mm 直至1000mm ，适用于较大尺寸的测量，单面游标卡尺游标卡尺的读数原理和读数方法游标卡尺的读数机构，是由主尺和游标(如上图中的6和8) 两局部组成。
当活动量爪与固定量爪贴合时，游标上的“0”刻线(简称游标零线) 对准主尺上的“0”刻线，此时量爪间的间隔为“0”。
当尺框向右挪动到某一位置时，固定量爪与活动量爪之间的间隔，就是零件的测量尺寸。
此时零件尺寸的整数局部，可在游标零线左边的主尺刻线上读出来，而比1mm 小的小数局部，可借助游标读数机构来读出。
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几何量公差与检测实验指导书程飞月武汉理工大学教材中心2006年 6月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。
立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学量仪，用量块作为长度测量基准，按比较测量法来测量各种工件的外尺寸。
图 1－1 为立式光学计外形图，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发大原理进行测量的仪器，其光学系统如图1－2（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 3 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，刻度尺像 7 与刻度尺 8 对称。
若被测尺寸变动使测杆 5 推动反射镜 4 绕支点转动某一角度 , （图 1－2a），则反射光线相对于入射光线偏转2, 角度，从而使刻度尺像7 产生位移t （图1－2c），它代表被测尺寸的变动量。
物镜至刻度尺8 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：tftg2,K,, Sbtg,tg2,,2,,tg,,,当, 很小时，，因此：2fK, b光学计目镜放大倍数为12，f,200mm,b,5mm，故仪器的总放大倍数n 为：2f2 ， 200n,12k,12,12 ，,960 b5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。
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的圆柱形工件时，选用刀口形测头。
2．按被测零件的基本尺寸组合量块。
3．调整仪器零位10参看图 1－ 1，选好量块组后，将下测量面置于工作台11 的中央，并使测头对准上测量面中央。
粗调节：松开支臂紧固螺钉4，转动调节螺母2，使支臂缓慢下降，直到测头与量块上测量面轻微接触，并能在视线中看到刻度尺像时，将螺钉 4 锁紧。
细调节：松开紧固螺钉 8，转动调节凸轮 7，直至在目镜中观察到刻度尺像与指示线接近为止（图 1－3a）。
然后拧紧螺钉8。
微调节：转动刻度尺微调螺钉 6（图 1－2b），使刻度尺的零线影像与指示线重合（图 1－3b），然后压下测头提升杠杆 9 数次，使零位稳定。
将测头抬起，取下量块。
4．将工件洗净放在工作台上进行测量，将测量结果填入实验报告。
5．处理数据，判断是否合格。
1．比较量法的特点是什么？以什么作为比较标准？2．用立式光学计能否进行绝对测量？表面粗糙度的测量方法有光切法，光波干涉法及触针法（又称针描法）等，工厂常用的还有粗糙度样板直接和被测工件对照的比较法，以及利用塑性和可铸性材料将被测工件加工表面的加工痕迹复印下来，然后再测量复印的印模的印模法。
1.建立对表面粗糙度的感性认识；2.了解用双管显微镜测量表面粗糙度的原理及方法。
用双管显微镜测量表面粗糙度的 Rz 值。
双管显微镜又撑光切显微镜，它是利用被测表面能反射光的特性，根据“光切法原理”制成的光学仪器，其测量范围取决于选用的物镜的放大倍数，一般用于测量0.8-80 微米的表面粗糙度Rz 值。
仪器外型如图 3-1 所示，它由底座 6，支柱 5，横臂 2，测微目镜 13，可换物镜 8 及工作台 7 等部分组成。
仪器备有四种不同倍数（7X,14X,30X,60X ）物镜组，被测表面粗糙度大小（估测）来选择相应倍数的物镜组（见表3-1 ）。
表 3-1 双管显微镜测量参数物镜放大倍总放大倍数目镜视场直物镜与工件测量范围Rz 换算系数数 N 径（ mm）距离（ mm）（μ m）E( 微米 / 格 )7X 60X 2.5 9.5 30~30 1.25 14X 120X 1.3 2.5 6.3~20 0.63 30X 260X 0.60.2 1.6~6.3 0.294 60X 510X 0.3 0.04 0.8~1.6 0.147安测量原理如图 3-2 所示，被测表面为P1-P2 阶梯表面，当一平行光束从45 度方向投射到阶梯表面时，即被折成S1 和 S2 两段，从垂直于光束的方向上就可以在显微镜内看到 S1 和 S2 两段光带的放大像S1'S2' ，同时距离 h 也被放大为 h1' 。
通过测量和计算，可求得被测表面的不平度高度h。
这种方法类似在零件表面斜切一刀，然后观察其剖面的轮廓形状，因此称为光切法。
图3-3为双管显微镜的光学系统图，由光源 1 发出的光，经聚光镜2，狭缝3，物镜 4 以45 度方向投射到北测表面上，调整仪器使反射光束经物镜 5 成像在目镜分划板 6 上，光束被测上表面的S1点反射，在下表面S2 点反射，它们各成像于分划板 6 的 S1' 和 S2' ，距离 h1 被放大为 h1' ，通过目镜可观察到凹凸不平的光带（图3-4 （b）） , 光带边缘即工件表面上被照亮了的h1 的放大轮廓像h1'，测量h1'即可求出被测表面的不平高度h2。
h=h1cos45=(h1/N)cos45式中N——物镜的放大倍数影象高度 h1' 是利用目镜测微器来测量的，测微目镜头结构见图3-4 （a）由于测微器中的十字刻线与测微器读数方向成45，所以当用十字线只能感的任一直线与影像蜂，谷相切来测量波高度时，波高h1=h1cos45”为刻度线移过的实际距离，即测微器量词读数差（见图3-14 （b）），所以被测表面 1h的不平高度为：h=h1cos45cos45/N=1/2N?h1式中， E 为刻度套筒的分度值，或称为换算系数，它与投射角，目镜测微器的结构和物镜放大倍数有关，可在表3-1 中查取。
由上述可知，零件表面不平度的高度h 等于测微器两词读数差，即套筒转过的楼数。
1.按被测表面轮廓特点，确定取样长度 t ，几种常用的机械加工方法的最小测量长度见表 3-2。
表 3-2表面轮廓的特点取样长度 l （ mm）评定长度 Ln(mm)2.5比较规则和均匀（如车、铣、（1～3）l刨）0.8 (2~6)l不很规则和均匀（如精车、磨）0.25 (6~17)l很不规则和均匀（如精磨、研）2.估计被测表面的粗糙度，按表 3-1 选择适当的物镜，装在仪器上。
3.将零件擦净后放在仪器工作台上，通过变压器接通电源。
4.粗调节：用手拖住横臂 2，松开锁紧钉 1。
旋升转动螺母 4，使镜头对准被测表面上方，上下移动横臂 2，直到在目镜中看到绿色光带和光面轮廓不平度的影象（图 3-4b ），然后旋紧螺钉1，调节中要避免物镜与被测表面发生碰撞。
5. 细调节：在目镜中观察，并转动微调手轮3，使视场中央出现最狭窄且一边最清晰的光带。
6.转动测微目镜头，使十字线的水平线和光带轮廓中线平行，并以此水平线做为测量的基准线，旋转测微目镜头的刻度套筒 12（图 3-4a ），使目镜中十字线的水平线（基准线）分别与轮廓的峰顶和谷底相切（图 3-4b ）中的实线和虚线位置，丛刻度筒 12 中读出峰和谷的数值 h1,h2,,hm ，在取样长度 l 内，测出 5 个峰和 5 个谷的数值，然后按下式算出 10 点的平均高度值 Rz。
Rz=E?(h1+h3+,,+hn) - （h2+h4+,,hm） /5式中 h1,h3,,hn为峰顶读数，h2,h4,,hm为谷底读数，h单位为格数。
7.纵向移动工作台，按上述步骤在平定长度内，测出几个取样长度的Rz 的值，取其平均值作为被测表面的微观不平度十点的高度Rz 值。
8.添好实验报告，判断零件的适用性。
1.什么是 Rz 参数和 Ra参数？用双管显微镜也能测量 Ra参数吗？2.为什么只测量光带一个边缘的诸峰谷点？用节距法测量车床导轨在垂直平面内的直线度误差。
1．加深对直线度公差与误差的定义及特征的理解。
2．学习直线度误差的测量及数据处理方法。
3．了解光学合像水平仪的结构，原理及使用方法。
车床导轨，光学合像水平仪1，仪器的结构与工作原理光学合像水平仪广泛应用于精密机械工业中。
可测量工件表面的直线度，平面度和设备安装的正确性，也可测量工件的微小倾角。
如图 3—1 所示，仪器的测量范围为0—5mm/m。
分度值为 0.01mm/m光学合像水平仪是一种精密测角仪器，用自然水平面作为测量基准。
其结构见图 3-1 ，它的水准器 5 是一个密封的玻璃管，管内注入精馏乙醚，并留有一定量的空气，以形成气泡。
管的内壁在长度方向具有一定的曲率半径。
气泡在管中停住时，气泡的位置必然垂直于重力方向。
就是说，当水平仪倾斜时，气泡本身并不倾斜，而始终保持水平位置。
利用这个原理，将水平仪放在桥板上使用，便能测出实际被测直线上相距一个桥板跨距的两点间的高度差。
3-21.观察窗2. 刻度盘3. 旋钮4. 刻度尺5. 水准器6. 气泡7. 棱镜测量时，光学合像水平仪水准器 5 中的气泡 6两端经棱镜 7 反射的两半象从观察窗观察。
当桥板两端相对于自然水平面无高度差时，水准器 5 处于水平位置，则气泡 6 在水准器 5 的中央，位于棱镜7两边的对称位置，因此从观察窗看到两半象合象（如图 3-4a 所示）。
如果桥板两端相对于自然水平面有高度差，则水平仪倾斜一个角度，因此气泡 6 不在水准器 5 的中央，从观察窗看到两半象是错开的（如图 3-4b 所示）为了测出被测两点的高度差数值，调节旋钮3，使得长的半边象逐渐缩短；短的半边象逐渐增长，直到两半边象合象（如图3-4a 所示）。
也就是使气泡返回到棱镜7 两边的对称位置。
此时，转动旋钮 3 带动刻度盘 2 转过的格数，就是合象水平仪在一米长度倾斜的高度差。
2，读数方法合像水平仪的气泡调到合象后，即可进行读数。
水平仪读数有两部分组成：一是刻度盘2；二是侧面的刻度尺4。
刻度盘 2 转动一圈 ( 转动 100 格 ) ，侧面的刻度尺 4 移动一格。
如果以刻度盘 2 上格数作为读数单位，那么水平仪读数的百位数取刻度尺4 标线所指刻度的整数部分；十位数和个位数直接从刻度盘 2 读出。
例如：刻度尺4 标线所指刻度位于 2 和 3 之间；刻度盘 2 所指刻度是 91 格，则水平仪的读数为291格。
3，测量步骤1）将长度为 1400mm的导轨和跨距为 140mm的桥板用汽油擦洗干净，等距离取十个测量点（导轨两端各去掉70mm,将导轨分成九段）2）将分度值为 0.01mm/m的光学合象水平仪放在桥板上，先后置于被测导轨的两端，调整下面的三个螺钉，使导轨大致处于水平状态。