第五章机械设备修理的检具、研具的选用

第五章机械设备修理的检具、研具的选用

第一节平尺、平板、角尺

一、平尺

平尺主要用于以着色法、指示表法检验平板、长导轨等的平面度，也常用于以光隙法检验工件棱边的直线度。也可以作为刮研的基准，有时还用来检验零部件的相互位置精度。平尺工作面不得有严重影响外观和使用性能的砂孔、气孔、裂纹、夹渣、缩松、划痕、碰伤、锈点等缺陷。

平尺有两种基本形式，即只有一个平面的桥形平尺(见表5⁃1A)和具有两个平行平面的平行平尺(有矩形截面和工形截面之分，见表5⁃1B)。此外，还有刀形平尺(见表5⁃1C)、方形平尺(见表5⁃1D)、角形平尺等。常用检验平尺的规格尺寸见表5⁃1。

桥型平尺用优质铸铁经温稳定型处理后，刚性好，使用时可任意支承，但受温度变化的影响。

通常检具做为测量工具，对其尺寸的稳定性要求较高。在一定的时间范围内，由于时间引起的内应力释放以及温度引起的变形，都会影响检具的测量精度，所以通常要求对检具进行冷热处理，也就是稳定性处理。

平行平尺共有九种规格。由于平行平尺有上下两个互相平行的工作面，所以不仅可以用作直线度、平面度检查的测量基准，还可以作为互相位置精度的检查。因本身刚性较差，其自重产生的挠度不容忽视。

如图5-1所示，角度平尺用于检查燕尾导轨的直线度、平面度及其与其他表面的相互位置精度。其结构形式、尺寸大小视具体导轨而定，如燕尾角度为60°，则角型平尺角度也为60°。

检验平尺的技术要求：

1)允许的挠度值：支承于平尺两端时，其自然挠度不得超过每米10μm。

2)工作面的直线度、平面度：当支承在平尺最小自然挠度的最佳支承位置时，其误差不得超过(2+10L)μm(L是以m为单位的工作长度)。

3)工作面的平行度：1.5(2+10L)μm。

4)侧面的直线度：10(2+10L)μm。

5)侧面的平行度：15(2+10L)μm。

6)侧面对工作面的垂直度：平尺高度上每10mm为±2.5μm。

7)工作面的表面粗糙度：工作面应精磨或刮研。

平尺的优点：平尺采用优质“济南青”石料经机械加工和手工精磨制成。黑色光泽、结构精密，质地均匀，稳定性好，强度大，硬度高，平尺能在重负荷及一般温底下保持高精度，并且具有不生锈，耐酸碱，耐磨性，不磁化、不变型等优点

二、平板

平板用于涂色法检查零件的直线度、平面度，作为测量基准；与其他量具、量仪配合还可以检验尺寸精度、角度、形位公差。

平板由优质铸铁，经时效处理，按较严格要求制成，工作面需经过刮研达25点以上。平板精度一般为：00、0、1、2、3五个等级。00级、0级及1级为检验平板，2、3级为划线平板。

图5-2

三、角尺

90°角尺用于检验零部件的垂直度，也可对工件划垂直线。各种形式和规格的角尺见表5⁃2。角尺用铸铁、钢或其他材料制成，经淬硬和稳定性处理。

机床精度检验通则对角尺的精度要求：

1)工作面的平面度和圆柱角尺工作面的直线度公差：(2+10L)μm(L的单位为m)。

2)垂直度公差：每300mm为5μm，可大于或小于90°。

3)工作面的表面粗糙度：工作面应精磨或刮研。

4)普通角尺的刚度公差：在角尺长边的末端处平行于短边的方向，施加2.5N的负载，如图5-3所示，其挠度值(μm)应不超过0.7(L为角尺长边以mm为单位的工作长度)。

在机床上通常遇到的垂直度为0.03-0.05mm/m不等，角尺适用于0.04-0.06mm/m的垂直度检验。

第二节检验棒

一、锥柄检验棒

锥柄检验棒是机床检验的常备工具。主要用来检验主轴、套筒类零件的径向跳动、轴向窜动，也用来检验直线度、平行度、同轴度、垂直度等。

锥柄检验棒由插入被检验孔的锥柄和作测量基准用的圆柱体组成，如图5-4所示。用工具钢经精密加工制成，可以镀铬或不镀。

技术要求：

1)两端具有供制造和检验用的经过研磨的带保护的中心孔。

2)具有机床检验时需要用的相隔90°的四条基准线r(1、2、3、4)，圆柱部分两端标记间的距离L表示测量长度(L：75、150、200、300或500mm)。

3)自锁的莫氏锥度和公制锥度检验棒应带有一段供旋上螺母后拆卸检验棒的螺纹部分，螺纹应采用细牙。

莫氏锥度是一个锥度的国际标准，用于静配合以精确定位。由于锥度很小，利用摩擦力的原理，可以传递一定的扭矩，又因为是锥度配合，所以可以方便的拆卸。

4)当检验棒的锥度较大时(见图5-4b)，应提供紧固检验棒的螺纹拉杆的螺孔。

5)检验棒的自由端可带有一长14~32mm的直径略小于检验圆柱的工艺用加长部分P(见图5-4c)。

对锥柄检验棒的检验要求包括：在两顶尖间安装检验棒，沿其轴线的若干等距点外测量其径向跳动；在对应于四条标记母线的两个轴向平面的全长上实测其直径差，检验棒的精度应符合表5-3.

锥柄检验棒在使用时应该注意以下几点：

1)锥柄和机床主轴的锥孔必须擦净，以保证接触良好。

2)检验径向跳动时，检验棒应在相隔90°的四个位置依次插入主轴锥孔，误差以四次测量结果的平均值计。

3)检验零部件的侧向位置精度或平行度时，应将检验棒和主轴旋转180°，依次在检验棒圆柱面的两条相对的母线上进行检验，误差以两次测量结果的平均值计。

4)检验棒插入主轴锥孔后，应稍待一段时间，以消除操作者的手所传来的热量，使检验棒的温度稳定。

5)使用0号及1号莫氏锥度检验棒时应考虑其自然挠度。

二、圆柱检验棒

圆柱检验棒两端有顶尖孔，壳安装于两顶尖间，其外圆柱面的母线作为测量用的直线标准，如图5—5所示。

圆柱检验棒一般用热拔无缝钢管制成，管子的壁厚应有足够的强度。两端堵头上有经过研磨的供制造和检验用的带保护的中心孔，外表面需要精磨。

用于测量精度为每300mm上0.01微米的检验棒，其直线度误差应不低于每300mm上3微米。表5-4所列的四种圆柱检验棒使用于机床上需要的大多数检验。

使用圆柱检验棒检验平行度时，先在检验棒圆柱面上的一条母线上测取读数，然后将检验棒旋转180°，在相对的母线上测取读数，将检验棒掉头后在相同的那一对母线上再重复测取读数，四次读数的平均值为平行度误差。