下载文档原格式
实验六轴类零件跳动误差的测量一、实验目的1.熟悉百分表、偏摆仪（跳动检查仪）的使用方法。
2.掌握轴类零件径向圆跳动和全跳动的测量原理及数据处理方法。
二、实验设备和器材齿轮轴、偏摆仪（跳动检查仪）百分表、千分表图1 径向跳动检查仪外形结构1－手柄；2－手轮；3－滑板；4－底座；5－转动手柄；6－千分表架；7－升降螺母三、实验内容及步骤图一图二（一）实验内容1）φd圆柱面对基准轴线（A-B公共轴线）的径向圆跳动公差为25μm（8级）。
2）圆柱齿轮右端面对基准轴线（A-B公共轴线）的轴向（端面）圆跳动公差为30μm（8级）。
3）φd圆柱面对基准轴线（A-B公共轴线）的径向全跳动公差为25μm （8级）。
（二）实验步骤1.被测工件及量具擦净，按说明安装在仪器的两顶尖上。
2.按图示要求分别在A、B、C三个截面上测量径向圆跳动误差。
3. 调整指示表位置，按图示要求测量端面圆跳动4. 转动被测工件，同时让指示表沿基准轴线方向作直线运动，测量径向全跳动误差。
5.分别将测量结果填入实验报告中，根据被测零件的公差值，作出合格性结论。
四、实验说明1)φd圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一垂直于基准轴线的测量面内，径向圆跳动均不大于公差值8级（25μm）实验时将被测工件安装在两顶尖之间，让指示表的测量头置于被测件的外轮廓，并垂直于基准轴线，调整指示表压缩一圈左右，然后慢慢转动被测工件，在被测工件回转一周过程中，指示表读数的最大差值即为所测工件的径向圆跳动误差。
2) 圆柱齿轮右端面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一平行于基准轴线的测量面内，轴向圆跳动均不大于公差值8级（30μm）调整指示表测头让其平行于被测件基准轴线，重复上述动作，被测工件回转一周过程中，指示表读数的最大差值即为所测工件的端面圆跳动误差。
3)φd圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一垂直于基准轴线的测量面内，径向圆跳动均不大于公差值8级（25μm）调整指示表测头垂直于被测件基准轴线，在被测工件连续回转过程中，同时让指示表沿基准轴线方向作直线运动，在整个测量过程中指示表读数的最大差值即为所测零件的径向全跳动误差。
实验四 轴类零件的综合测量一．实验目的1.了解常用轴类零件的检测项目，会根据要求选用相应的测量仪器和测量方法；2.了解轴类零件常用测量形位误差的仪器设备原理、使用方法及数据处理方法；3. 掌握常用表面粗糙度的检测方法及主要仪器的结构、工作原理和测量方法。
二．实验内容介绍对于轴类零件，检测项目一般包括尺寸、形位误差、表面粗糙度等项目。
图4-1为某车床传动轴的零件图，要求通过实验选择合适的测量器具，将该轴零件图中标注的各项技术参数进行测量评定。
图4-1 某车床传动轴简图三．测量仪器及测量方法（一） 尺寸测量。
尺寸测量方法及仪器选用参照实验一。
（二）形位误差测量圆度、圆柱度、径向跳动误差的测量方法很多，本实验介绍用两中心孔的轴线为公共基准，直接测量圆柱体横截面轮廓上各点到基准轴线的半径差，然后按最少区域法或最少二乘法计算出圆度误差值。
这种测量原理是根据测量跳动的原则。
1．测量仪器及原理XW-250型多功能形位误差测量仪配接电感测微仪、数据采集器及计算机半自动采集数据测量轴类零件的径向跳动、端面跳动、圆度误差和圆柱度误差。
测量装置的外形如图4-2所示。
它由底座、导轨、测量支架、顶针等主要部分组成，配接不同仪器可用来测量轴类、盘类零件的圆度、圆柱度、直线度、平行度、径向跳动、端面跳动及全跳动等。
实验中用到的电感测微仪是一种精度高，测量范围大，稳定性好，配接传感器侧头能够准确测出微小尺寸变化的精密仪器。
其外形如图4-3所示。
电感测微仪和计算机之间的连接是通过便携式形位数据采集器完成的，各部分之间的接线如下图4-4所示。
采集器有一个12位的显示窗和一个32键的键盘，其主要功能是选择档位、配接仪器、设置测量参数，与多种测量仪适配对各有关项目形位误差的测量进行数据采集，将测量结果保存或用通讯的方式将采得的数据实时送入计算机进行计算评定处理，最后得出相应形位误差项目的测量评定结果。
测量时，工件安装在分度头与尾架的两顶尖上，两顶尖之间的距离可根据工件的长度，移动尾架来调整。
同心度跟圆度圆跳动的检测方法一、同心度的检测方法。
1.1 定义与重要性。
同心度呢，就是指两个或多个圆的圆心重合程度。
这同心度可重要啦，就像盖房子打地基一样，基础不牢那整个建筑都不稳当。
在机械加工里，要是同心度不好，那零件装配起来就会有大麻烦，就像穿错了鞋子走路，磕磕绊绊的。
1.2 检测工具与操作。
咱们检测同心度常用的工具就是百分表啦。
把要检测的工件固定好，百分表的表头轻轻接触工件的圆周表面。
然后慢慢转动工件，观察百分表指针的摆动情况。
比如说一个轴类零件，我们以它的基准圆为参照，转动的时候如果指针摆动幅度大，那就说明同心度不好。
这就好比用尺子量东西，偏差大了肯定不符合要求。
二、圆度的检测方法。
2.1 圆度的概念。
圆度啊，就是说一个圆到底有多圆。
这就好比人长得端不端正一样，圆要是不圆，那在很多精密的地方就没法用。
比如说在汽车发动机的活塞环，圆度不够那密封就成问题，发动机的性能就会大打折扣，这可就是牵一发而动全身的事儿。
2.2 检测方式。
检测圆度可以用圆度仪。
把工件放在圆度仪上，它就能精确地测量出圆的轮廓跟理想圆的偏差。
还有一种土办法，就是用千分尺多测量几个点的直径，就像摸象一样，多摸几个地方，然后看这些直径的差值。
如果差值比较大，那圆度就不好。
不过这方法肯定没有圆度仪那么精确，只能是个大概的检测。
2.3 实例说明。
像一些小的精密轴承滚珠，圆度要求极高。
生产的时候就要严格检测，要是有不合格的滚珠混进去，就像一颗老鼠屎坏了一锅汤，整个轴承的质量就不行了。
三、圆跳动的检测方法。
3.1 圆跳动的含义。
圆跳动呢，是指被测要素绕基准轴线回转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。
这就像是一个人绕着一个柱子转圈，旁边有人看着他偏离柱子中心的最大和最小距离差一样。
3.2 检测手段。
检测圆跳动也是用百分表比较多。
把工件装在两顶尖之间或者放在V形块上，让百分表的表头接触工件表面。
转动工件，百分表指针摆动的范围就是圆跳动的值。
编辑 靳 静Discussion交流平台文 /王春红浅谈零件跳动误差的测量机械加工离不开金属切削机床，其中机床主轴用于安装刀具或工件，它是刀具或工件的相对位置基础和运动基础，机床主轴径向跳动误差是直接影响被加工零件加工精度及表面粗糙度的一个非常重要的因素。
同样，轴颈是发动机的重要零件之一，曲轴的径向跳动过大，会直接影响发动机的主机性能，加剧轴颈的磨损，致使轴瓦损坏，影响其使用寿命。
根据使用要求，规定高精度的位置精度（通常用径向圆跳动表示）为0.001～0.005mm ，而一般精度位置的精度为0.01～0.03mm ，所以对进行跳动误差的检测是检验轴性能的一个重要手段。
跳动公差是指当被测量绕基准轴线回转一周（同时保证零件与测量仪器间无轴向移动）时或连续回转时监测得到的极限跳动量之差，跳动公差根据被测量的回转情况分为圆跳动公差和全跳动公差。
当被测量绕基准轴线只回转一周时，观察得到的为圆跳动公差；当被测量绕基准轴线连续回转时，观察得到的为全跳动公差。
根据被测量的几何特征和测量方向的不同，圆跳动公差又有径向、端面和斜向圆跳动公差之分。
跳动公差是以检测的方法不同定出公差项目的，具有综合控制形状和位置误差的作用，且检测操作简便，在生产中使用广泛。
一、圆跳动的检测（一）测量端面圆跳动端面圆跳动的被测量一般为回转类零件的左右端面或阶台轴类零件的台阶面，该测量面要求与基准轴线垂直，测量的方向要求与给定基准轴线平行。
该跳动形成的公差带是在与给定基准轴线同轴且间距等于公差值t 的两等直径圆之间的区域。
一般被测量的是该零件的端面，基准要素是中心轴线，因此当零件绕基准轴线做轴向固定回转时，在与基准同轴的任一直径的圆柱截面上，轴向的跳动量均不得大于公差值t 。
测量时，根据零件的被测端面大小可以将零件固定在偏摆仪上，也可以用带压板的V 型铁固定零件，或者用长导向套筒支撑并轴向固定，将指示表安装在表架上，使指示表测杆与轴线平行，缓慢移动表架，使测杆和被测端面接触良好，并预压0.4mm 。
实验2-4 用摆差测定仪测量跳动度误差一、实验目的1．掌握径向圆跳动、径向全跳动和端面圆跳动的测量方法。
2．理解圆跳动、全跳动的实际含义。
二、仪器简介摆差测定仪主要由干分表、悬臂、支柱、底座和顶尖座组成，仪器外观及测量示意如图2-10所示。
图2-10中各零部件名称、代号如下：底座l、滑板2、调整滑扳手轮3、顶尖座固定螺钉4、顶尖固定螺钉5、顶尖座6、调整悬臂升降螺母7、回转盘8、提升千分表搬手9和千分表10。
图2-10三、实验步骤与数据处理本实验的被测工件是以中心孔为基准的轴类零件如图2-11所示。
图2-111．径向因跳动误差的测量测量时，首先将轴类零件安装在两顶尖间，使被测工件能自由转动且没有轴向窜动。
调整悬臂升降螺母至干分表以一定压力接触零件径向表面后，将零件绕其基准轴线旋转一周，若此时千分表的最大读数和最小读数分别为min max a 和a 时，则该横截面内的径向回跳动误差为同法测量n 个横截面上的径内圆跳动，选取其中最大者即为该零件的径向圆跳动误差。
2．端面圆跳动误差的测量零件支承方法与测径向跳动相同，只是测头通过附件(用万能量具时，千分表测头与零件端面直接接触)与端面接触在给定的直径位置上。
零件绕其基准轴线旋转一周，这时千分表的最大读数和最小读数之差为该零件的端面圆跳动误差。
若被测端面直径较大，可根据具体情况，在不同直径的几个轴向位置上测量端面圆跳动值，取其中的最大值作为测量结果。
3．径向全跳动误差的测量径向全跳动的测量方法与径向回跳动的测量方法类似，但是在测量过程中，被测零件应连续回转，且指示表沿基准轴线方向移动(或让零件移动)．则指示表的最大读数差即为径向全跳动。
四、思考题1． 径向圆跳动测量能否代替同轴度误差测量?能否代替圆度误差测量?2． 端面圆跳动能否完整反映出端面对基准轴线的垂直度误差?。
教案实习训练二轴类零件的检测姓名：班级：学号：一、实训目的掌握千分尺、百分表的使用方法，测量轴类零件尺寸及径向圆跳动误差。
二、被测工件三、量具、工具千分尺、百分表、偏摆仪等四、量具的维护与保养（1）不可以把千分尺拿在手中任意挥动或摇转，这样会使精密的测微螺杆受到损伤。
（2）不能用千分尺测量正在旋转的工件或带有磁性的工件。
（3）百分表要轻拿轻放，上上好防锈油，放入指定的盒内（4）使用时表架要放稳，以免百分表跌落损坏。
（5）严防水、油等进入表内，不允许随便拆卸表的后盖。
（6）如果不是长期不用，测量杆不准涂凡士林或其他油类，以免影响测量杆移动的灵活性。
五、测量方法及步骤六、完成测量，判断零件合格性生产实习课题化教学教案首页教学环节教学内容与过程师生活动教学方法设计目的课堂组织：检查学生出勤、装束、精神状态。
师生互相问候。
调动学生激情，调节课堂气氛师生互动提醒学生做好上课准备一、复习旧知识1、游标卡尺的作用？答：可以测量外形尺寸、内径、深度。
2、万能角度尺组合测量范围有哪些?(1) 由基尺、角尺、直尺组合，可以测量可测量0°～50°(2) 由基尺、直尺组合，可以测量可测量50°～140°(3) 由基尺、角尺组合，可以测量可测量140°～230°(4) 由基尺可以测量可测量230°～320°二、导入新课1、播放视频2、思考一、轴类零件的用途是什么？思考二、如何判断轴类零件的合格性？思考问题回答提问积极响应启发式教学巩固已学知识，使学生在掌握旧知的基础上，拓展知识面，加强对旧知的应用，并由旧知导入新课，给学生设置悬念，明确新学知识的作用。
5一、外径千分尺1．外径千分尺结构外径千分尺如图所示，主要由尺架、固定测砧、测微螺杆、固定套筒、微分筒、测力装置、隔热片、锁紧装置等组成。
2. 刻线原理千分尺应用螺旋副的传动原理，将角位移转变为直线位移。
关于提高测量轴类零件内外圆同轴度精度的操作方法一，简介随着集团制造的机床加工精度越来越高，主轴转速越来越快，，对其机床内部主要零件的加工要求也越来越严格。
镗杆，作为镗床最核心的零件。
在高速切屑时，要保证机床运行精度，只有严格控制镗轴内孔与外圆的同轴度，才能保证在其高速旋转中，旋转中产生较小的偏心力，同时减小主轴箱的震动。
通过对超声波脉冲反射原理的理解，用超声波测厚仪测量镗杆内外圆的壁厚并标识偏心方向后及时反馈给加工车间，在保证测量精度的同时也提高了生产效率，而且对传统的带有局限性的电感仪测量方法，也是一个技术上的革新。
二，应用领域超声波测厚仪采用最新的高性能、低功耗微处理器技术，基于超声波测量原理，可以测量金属及其它多种材料的厚度，并可以对材料的声速进行测量，也可以对各种板材和各种加工零件作精确测量。
通过利用不同工作频率的探头，可以测量内外圆壁厚150mm以下的所有轴类零件。
三，与国内外行业对比在传统的轴类零件内外圆同轴度的测量领域中，常常利用现将零件临床找正其外圆于公差要求内，打表检测其外圆和内孔的圆跳动后，计算出同轴度误差和偏心方向。
四、技术原理超声波测厚仪是根据超声波脉冲反射原理来进行厚度测量的，当探头发射的超声波脉冲通过被测物体到达材料分界面时，脉冲被反射回探头通过精确测量超声波在材料中传播的时间来确定被测材料的厚度。
凡能使超声波以一恒定速度在其内部传播的各种材料均可采用此原理测量。
同时，MMX6/MMX6DL型超声波测厚仪，还增加了涂层穿透功能，当发射的超声波脉冲穿过耦合剂与金属并从底部反射。
反射回波在金属中往复反射，每次只有一小部分回波穿过涂层返回。
两个小回波之间的时间即是声波在金属中的传播时间，与金属厚度相对应。
回波不需要是连续的，仪器可以自动判断回波并计算出厚度值。
每次确认最小的三个回波，即自动测量验证系统（AMVS）。
利用此技术，可以消除测量时，内孔附有涂层而带来的测量数据的偏差。
实验十轴类零件位置误差的检测
一、跳动误差
所用仪器：
跳动检查仪、或平板、指示表、V型架等。
被测工件见图3-6-1，具体检测方法见表3-6-1。
图3-6-1被测工件
二、同轴度误差
轴类零件同轴度误差检测方案很多，既可在圆度仪上记录轮廓图形，根据图形按同轴度定义求出同轴度误差，也可在三维坐标机上用坐标测量法，求得圆柱面轴线与基准轴线间最大距离的两倍，即为同轴度误差。
生产实际中应用最广泛的是打表法，所用器具为：平板、刃口状V型架、指示表及测量架，图3-6-2（ａ）为被测要素的同轴度公差标注。
图3-6-2（b）为测量示意图。
图3-6-2同轴度误差检测
测量步骤：
1、将被测零件基准轮廓要素的中截面放置在两个等高的刃口状V型架上，公共基准由两个V型架模拟。
将两个指示表分别在铅垂轴截面调零。
2、转动被测件，取指示表在垂直基准轴线的正截面上测得各对应点的读数差｜M ａ-M b｜作为在该截面上的同轴度误差：
3、按上述方法测量若干个截面；取各截面测得的读数中最大的同轴度误差，作为该零件的同轴度误差，并判断其合格性。
摘要：介绍轴类零件的测量方法，主要介绍如何利用数据采集仪连接百分表来快速测量轴类零件圆跳动度误差的方法。
测量仪器：偏摆仪、百分表、太友科技QSmart 数据采集仪。
一、偏摆仪的介绍
本仪器主要用于测量轴类零件径向跳动误差，本仪器利用两顶尖定位轴类零件，转动被测零件，测头在被测零件径向方向上直接测量零件的径向跳动误差。
该仪器主要用于检测轴类、盘类另件的径向、圆跳动和端面圆跳动，产品设计新颖，美观大方，精度高操作极为方便。
偏摆仪使用说明：
1、偏摆检查仪是精密的检测仪器，操作者必须熟练掌握仪器的操作技能，精心
地维护保养，并指定专人使用。
2、偏摆检查仪必须始终保持设备完好，设备安装应平衡可靠，导轨面要光滑，
无磕碰伤痕，二顶尖同轴度允差应在L=400MM范围内a向及b向均小于0.02MM。
3、工件检测前应先用L=400MM检验棒和百分表对偏摆仪进行精度校验，在确保
合格后，方可使用。
二、数据采集仪的介绍
数据采集仪主要是用来连接不同的测仪器进行自动数据采集（如数显卡尺、百分表、高度计、测厚仪、电子称、拉力计等），不再需要人工录入数据，节约人力成本而且可以减少由于人工录入所导致的错误。
从而整体提高生产过程中的整体工作效率。
系统用途说明：
1、节约人力，提高效率：用于直接连接检测仪器进行自动数据采集（如数显卡
尺、百分表、高度计、测厚仪、电子称、拉力计等），无需操作人员手工记录数据，节约人力成本；
2、连接多个仪器：数据采集仪配置两个串口，可以同时连接两个仪器进行同时
自动测量；
3、方便数据分析：测量数据自动保存在系统的存储卡中，用户可以使用USB导
出数据文件，以进行相关的分析，用户也可通过网络直接获取测量的数据；
4、报警及防错：软件具备丰富功能，容易操作使用，对于超过规格标准的情况，
系统将以声音及颜色进行报警；
5、移动测量：支持移动测量，可由操作人员在现场移动操作，进行产品的质量
检测；
6、支持手工录入：支持手工录入，与传统的纸张记录模式相比较，避免人工二
次录入，节约人力成本；
三、百分表介绍
百分表是指刻度值为0.01mm，指针可转一周以上的机械式量表。
百分表的圆表盘上印制有100 个等分刻度，即每一分度值相当于量杆移动0.01毫米。
工作原理
百分表的工作原理,是将被测尺寸引起的测杆微小直线移动,经过齿轮传动放大,变为指计在刻度盘上的转动,从而读出被测尺寸的大小。
百分表是利用齿条齿轮或杠杆齿轮传动,将测杆的直线位移变为指针的角位移的计量器具。
组成部分
百分表的构造主要由3个部件组成：表体部分、传动系统、读数装置。
四、圆跳动误差及圆跳动公差的定义
圆跳动误差：被测要素绕基准轴线回转一周时，由位置固定的指示器在给定方向上测得的最大与最小读数之差。
圆跳动公差是被测要素在某一固定参考点绕基准轴线旋转一周（零件和测量仪器件无轴向位移）时，指示器值所允许的最大变动量。
符号用“↗”表示。
圆跳动公差的分类
圆跳动公差的按其被测要素的几何特征和测量方向，可分为四类：径向圆跳动公差、端面圆跳动公差、斜向圆跳动公差、斜向（给角度的）圆跳动公差。
具体如下：
1、径向圆跳动公差带定义：径向圆跳动公差带是在垂直于基准轴线的任一测量平面内，半径为公差值t，且圆心在基准轴线上的两个同心圆之间的区域。
圆柱面绕基准轴线作无轴向移动回转时，在任一测量平面内的径向跳动量均不得大于公差值0.05mm。
2、端面圆跳动公差带定义：径向圆跳动公差带是在与基准轴线同轴的任一半径位置的测量圆柱面上沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域。
当被测件绕基准轴线无轴向移动旋转一周时，在被测面上任一测量直径处的轴向跳动量均不得大于公差值0.05mm。
3、斜向圆跳动公差带定义：径向圆跳动公差带是在与基准轴线同轴，且母线垂直于被测表面的任一测量圆锥面上，沿母线方向距离为公差值t的两圆之间的区域，除特殊规定外，其测量方向是被测面的法线方向。
五、利用数据采集仪连接百分表来测量圆跳动
下面以阶梯轴零件举例说明如何测圆跳动公差：
1、将偏摆仪活动顶尖定位手柄松开；
2、将活动顶尖及固定顶尖之间的距离调节到与工件长度相当的位置；
3、锁紧活动顶尖定位手柄；
4、压下轴固定手柄，将工件两端中心孔对齐两顶尖，放开轴固定手柄，将工件固定好；
5、将百分表安装到表座上；
6、调节表座杆，使百分表底端轻触到待测圆柱面，并将百分表调零.
7、用数据采集仪连接好百分表：
8、开始测量，转到零件一边，采集仪会自动采集仪读取测量的最大最小值，多测量几个位置。
9、数据处理：数据采集仪软件里已嵌入计算圆跳动误差的公式在里面，采集仪会自动计算圆跳动误差值，无需人工去计算跳动误差值。
10、分析结果：数据采集仪会自动根据所测得的跳动误差值，以轴类零件规定的圆跳动公差值进行比较，一旦圆跳动误差值大于圆跳动公差值，则系统会自动报警，表示该轴类零件测量结果不合格。
11、测量完成后将工件拿下，收好偏摆仪百分表以及数据采集仪，清除在偏摆仪上留下的污垢，并做好导轨和顶尖的润滑工作。
总结：
利用数据采集仪连接百分表来测量圆跳动误差值的优势：
1）无需人工用肉眼去读数，可以减少由于人工读数产生的误差；
说明：由于测量圆跳动误差值时，需要测量到最大值跟最小值，最后的圆跳动值由最大值减去最小值，最终才得出圆跳动误差值，但是如果由人工去读数时，很难直接判断出哪次是最大值，哪次是最小值，这就需要多次去测量去判断，这样就很容易判断错误，而且当一台偏摆仪一次性连接几个百分表
来同时测量时，那工作量会更大，更容易出错。
直接利用数据采集仪连接百分表，采集仪就会自动读取测量的最大值跟最小值，完全不需要人工去操作。
2）无需人工去处理数据，数据采集仪会自动计算出圆跳动误差值。
说明：圆跳动误差计算公式已嵌入数据采集仪软件中，当测量完毕后数据采集仪会马上计算出圆跳动误差值，无需人工再去把测量的数据输入电脑进行数据分析计算，可以减少人工计算数据的繁琐工作，而且测量效率高。
3）测量结果报警，一旦测量结果不在圆跳动公差带时，数据采集仪就会自动报警。
说明：只有当所测量的圆跳动误差值小于轴类零件的圆跳动公差值时，该零件才算符合生产要求，才算合格，反之则不合格。
一旦测量结果大于圆跳动公差值时，数据采集仪就会发出报警功能，提醒相关人员该零件不符合生产规格要求，需要进一步去完善，这就可以进一步提高测量效率。
更多行业应用案例介绍可登录：太友科技官方网站。
