形状误差分析

实验二形状和位置误差测量1．实验目的（1）掌握用指示表和平台测量平面的形位误差的方法；（2）掌握平面的平面度、平行度和位置度三种形位误差的评定方法和数据处理方法。

2．原理本实验三种形位误差的检测原理均为与理想要素比较原理：（1）平面度误差的测量原理用平台的工作表面模拟理想平面，将实际被测平面与模拟理想平面相比较，用指示表测出其差别。

平面可看成由许多直线构成，因此可用几个有代表性的直线的直线度误差来综合反映该平面的平面度误差。

（2）面对面平行度误差的测量原理用平台的工作表面模拟模拟基准平面和理想平面。

（3）面对面位置度误差的测量原理用平台的工作表面模拟基准平面和理想平面，并用量块组的尺寸体现图样上标注的理论正确尺寸。

3．试剂和仪器设备（1）百分表；（2）磁力表座；（3）试件；（4）平台（，1级）；（5）量块（83块/套）。

4．实验步骤（1）将被测工件以其实际基准表面放置在测量平台的工作表面上；（2）按图样上标注的理论正确尺寸选取量块组，并将其放置在测量平台的工作表面上；（3）用量块组调整指示表的示值零位；（4）按选定的布点方式在实际被测表面上标出各测点位置；（5）移动测量架，逐点测量各测点至测量平台工作表面的距离。

5．实验数据及其处理（1）测量数据为各测点指示表的示值；（2）按对角线平面法和最小条件求解平面度误差值；（3）按定向最小区域求解平行度误差值；（4）按定位最小区域求解位置度误差值；（5）按图样上标注的形位公差值判断被测要素的合格性。

6．问题讨论（1）按对角线平面法和最小条件评定平面度误差值各有何特点？（2）面对面平行度误差的定向最小包容区域的判别准则是什么？（3）面对面位置度误差的定位最小包容区域的判别准则是什么？。

零件形状误差的测量与检验问题与讨论### 零件形状误差的测量与检验问题与讨论#### 引言在制造和加工过程中，零件形状误差是无法避免的。

这些误差可能由材料、机械和人为因素引起。

为了保证零件的质量，需要对零件的形状误差进行测量和检验。

本文将讨论零件形状误差的测量和检验问题。

#### 零件形状误差的定义零件形状误差是指零件实际尺寸与其设计尺寸之间的差异。

这些差异可以是线性或非线性的，包括几何形状的偏差、尺寸的变化、平面度、直线度等。

#### 零件形状误差的测量方法1. 连续型测量：采用光学设备、激光干涉仪、投影仪等仪器进行连续测量，可以获取整个零件表面的形状数据。

这些数据可以用于分析零件的表面曲率、轮廓等形状误差。

2. 离散型测量：采用卡尺、游标卡尺、量块、角尺等工具进行离散测量，可以测量零件的尺寸、直线度、平行度、圆度等指标。

#### 零件形状误差的检验方法1. 对比法：将已知标准零件与待测零件进行比较，通过目视或工具测量，判断两者之间的差异，从而判断待测零件的形状误差。

2. 规格书法：根据零件设计规格书中给定的公差范围，将待测零件与规格书进行比对，判断是否符合规定的公差要求。

3. 统计学方法：通过对一批零件的测量数据进行统计分析，计算平均值、标准差、方差等指标，判断零件整体形状误差的分布情况。

#### 零件形状误差的影响因素1. 材料特性：材料的热胀冷缩、变形强度等特性会对零件的形状误差产生影响。

2. 加工工艺：加工中的工艺参数、夹具刚度、刀具磨损等因素都会对零件形状误差产生影响。

3. 环境因素：温度、湿度等环境因素会引起材料和机械的膨胀和收缩，从而产生形状误差。

#### 零件形状误差的控制和改善方法1. 加强工艺管理：优化加工工艺参数，控制加工过程中的因素，减少形状误差的产生。

2. 使用高精度设备：采用高精度的加工设备和测量仪器，可以提高零件的形状精度。

3. 优化材料选择：选择具有较小热胀冷缩系数和较高变形强度的材料，减少形状误差的产生。

齿形误差的定义想知道齿形形状误差产生的原因首先需要了解什么是齿形误差。

齿形误差又称为齿廓偏差，它是指实际齿廓偏离设计齿廓的量，该量在端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向记值。

齿形误差包括齿形总误差Fa、齿形形状误差ffa、齿形倾斜误差fHa,具体定义如下：图1齿形总误差Fa在齿形评价记值范围内，包容实际齿形线的两条设计齿形线间的距离，见图1中①所示。

齿形形状误差ffa在齿形评价记值范围内，包容实际齿形线的两条与平均齿形线完全相同的曲线间的距离，且两条曲线与平均齿形线的距离为常数，见图1中②所示。

齿形倾斜角度误差fHa在齿形评价记值范围内，两端与平均齿形线相交的两条设计齿形线间的距离，见图一中③所示。

设计齿形线：符合设计要求的齿形线。

平均齿形线：实际齿形线偏离平均齿形线偏差的平方和最小，平均齿形线的位置和倾斜角度可以用“最小二乘法”确定，图一中BB线表示。

B’B’B”B”表示在齿形评价记值范围内，包容实际齿形线的两条与平均齿形线完全相同的曲线；C’C’C”C”表示在齿形评价记值范围内，两端与平均齿形线相交的两条设计齿形线；AA A ’A’表示在齿形评价记值范围内，包容实际齿形线的两条设计齿形线。

齿形形状误差分析我公司在实际生产过程中使用的是进口数控成型磨齿机，其采用的是成型法磨削，即把砂轮修整成和工件轮廓相吻合的形状进行磨削。

砂轮的轮廓形状精度决定了齿形形状误差值的大小，通过对齿形形状误差（ffa）定义的理解，齿形的形状误差值来自于齿形波纹的深度，标准设计齿形理论上是一直线，那么在生产过程中实际齿形线上的波纹是如何产生的呢?波纹的大小又受哪些因素的影响呢?我将从以下几个方面去进行分析和探讨：砂轮在成型法磨削中，磨齿机所使用的刀具是砂轮。

砂轮的选用主要取决于齿轮材料的可磨削性及其所要求的表面质量、修整滚轮和可修整砂轮的耐用度及所要求的磨削功率。

砂轮的材质将影响着砂轮的磨削能力，也影响着所磨齿轮齿面的表面特性，其中齿面粗糙度大小决定了齿形波纹度的大小从而影响着齿形的形状误差值。

零件形状误差的测量与检验问题与讨论零件形状误差的测量与检验是制造业中非常重要的一个环节。

形状误差是指零件在加工或组装过程中与理想形状之间的差异。

这种差异可能会导致零件的功能受限，甚至无法正常使用，因此测量与检验形状误差对于提高产品质量和性能至关重要。

测量与检验形状误差的目的在于确定零件的实际形状与设计要求之间的差异。

通过测量与检验，可以对零件形状误差进行量化，评估其对产品性能的影响，并作出相应的调整和改进。

下面将详细讨论测量与检验形状误差的问题。

测量与检验形状误差的方法多种多样，常用的方法包括三坐标测量、曲率测量、光学测量和扫描测量等。

这些方法可以通过测量比较实际零件与理想形状之间的差异，从而确定形状误差的大小和分布情况。

测量与检验形状误差的准确性对于零件质量的控制非常重要。

在进行测量与检验之前，需要确保测量设备的准确性和稳定性。

同时，操作人员的技术水平和经验也会对测量结果产生影响。

因此，有必要进行定期的设备校准和人员培训，以保证测量结果的准确性和可靠性。

测量与检验形状误差还需要考虑测量误差的来源和传播。

测量误差可能来自于测量设备的误差、零件表面特征的误差以及操作人员的误差等多个方面。

这些误差可能会相互叠加，从而对测量结果产生较大的影响。

因此，在进行测量与检验时，需要充分考虑和控制各种误差因素，以提高测量结果的可靠性和准确性。

还需要选择合适的测量参数和评估方法来描述和评估形状误差。

常用的测量参数包括平面度、圆度、直线度、平行度、垂直度等。

这些参数可以用来描述零件表面的平整度、圆形度、直线性、平行性和垂直性等特征。

评估方法包括测量值与设计要求之间的差异、统计分析法以及多元分析法等。

测量与检验形状误差还需要与产品设计和制造过程相结合。

形状误差的来源可能与产品设计、加工工艺以及设备精度等有关。

因此，还需要在产品设计和制造过程中考虑形状误差的影响，通过优化设计和改进工艺，尽量减小形状误差的大小和分布范围。

阐述渐开线齿轮齿形误差的分析方法1.前言渐开线齿轮是机器中常用的一种零件，它的用途是传递动力或运动。

齿轮之间的传动，是依靠主动轮的牙齿依次推动被动轮的牙齿来实现的。

牙齿两侧面的形状（齿面形状，即齿形）对于齿轮的传动和工作平稳性都有重要影响。

因此，必须了解渐开线齿轮齿形误差产生的原因及分析方法。

2.渐开线齿轮齿形特点所谓渐开线，是一根切线在基圆（作为描绘渐开线基础的一个圆）上纯滚动（即没有滑动的转滚运动）时，画出该切线滚动边缘上任意一点的运动轨迹。

如图1所示：图中的aa1和bb1就是切线纯滚动时a1和b1两点所画出来的渐开线。

显然，因为是同一个基圆，所以这两条渐开线是完全一样的，仅仅是它们的起点不同。

渐开线齿轮传动时，具有在任何瞬时的转速比都不改变，并且在相互啮合的齿轮的齿轮副中心距发生变化时传动比仍保持不变的特点。

在加工时，可以用模数、压力角相同的齿轮刀具加工模数、压力角相同而齿数不同的齿轮，因此，在机械制造行业中渐开线齿形齿轮应用得最为普遍。

3.渐开线齿轮齿形误差的分类及产生原因齿形误差是指在齿轮工作部分容纳实际齿形的两理论齿形间的法向距离，其△f只允许偏向齿体内。

在渐开线齿轮加工过程中，容易产生以下几种齿形误差：a.齿形角误差：即不是标准压力角的齿形，而是压力角大于或小于标准值的齿形，产生这种情况是由于磨齿时砂轮磨削角调整偏大或偏小，以至使所磨齿轮的基圆半径发生了变化。

b.齿形不对称：即齿歪现象，一面齿形的压力角大于标准值，而另一面齿形的压力角小于标准值。

齿形不对称的原因往往是由于采用锥面砂轮时，砂轮两边锥面磨削角修整得大小不同所致。

c.齿形曲率改变：即实际齿形曲率大于或小于理论齿形曲率，曲率的改变是由齿轮加工时的安装误差引起的。

d.齿形根切：即齿根部的渐开线齿形被切去，它的形成多数是由于所磨齿轮齿数较少，而磨削角又太小以及砂轮外圆无圆角引起的。

e.齿根圆角和齿顶特粗误差：即齿根过渡曲线部分的圆角太大，或接近齿顶的一部分齿形特别粗大。