第五节 垂直度误差测量

任务五垂直度偏差、地点度偏差的丈量【课题名称】平面部件的偏差丈量【教课目的与要求】一、知识目标认识线、面垂直度偏差和面对称度偏差的检测工具及丈量方法。

二、能力目标能够正确使用百分表进行丈量，并正确计算偏差值。

三、素质目标熟习平面部件形位偏差的检测原理、丈量工具和使用方法，并能正确计算其偏差。

四、教课要求能够依据偏差要求正确地选择检测工具，并能够掌握丈量工具的使用方法，对工件进行正确的丈量。

【教课要点】百分表的使用，各样形位偏差的检测方法。

【难点剖析】百分表的使用，各样形位偏差的检测方法。

【剖析学生】该内容的难度较大，比较难理解，需要多做解说，学生才能够掌握。

【教课方案思路】本次课内容许多，且内容难懂，建议分红 2 学时，以保证有更多的练习时机，因为实训条件所限，能够分组进行丈量，关于垂直度的检测也应先讲丈量原理和方法，再让学生实测，最后介绍怎样调零位计算偏差值，边讲边练再总结提升。

【教课安排】2学时先讲后练，以练为主，增强巡视指导。

【教课过程】一 .复习旧课在形状和地点偏差中，直线度、平面度的偏差在平面部件中出现比许多，大家能否还可以记着这些形位公差的含义呢？二、导入新课需要应用什么丈量工具来检测部件的垂直度和对称度呢？关于丈量出来的数值又需要进行怎么样的办理才能得出正确的偏差值？这是本次课程的主要内容。

三、讲解新课垂直度和对称度偏差的丈量应用百分表或千分表作为量具，用标准平扳为基准面，借助于表座、方箱或直角尺座工具，将被测工件安置在基准面长进行检测。

线与面和面与面之间垂直度的检测方法同样，后者需要多丈量几次。

1．丈量平面之间的垂直度，需要借助于方箱或直角尺座，将被测工件固定起来，分别检测其平面对标准平板的垂直度，即可丈量出这两平面间的垂直度。

2．丈量工件平面间的对称度的方法。

先检测 a 表面的三个坐标点 a1、a2和 a3的数值，翻转工件，使c面处于a面的地点，再丈量三个坐标点 c1、 c2和c3点的数值，上下两平面对应点a1与 c1，a2与 c2，a3与 c3的数值差即是a和c平面之间对称度的差值。

垂直度误差、位置度误差的测量知识精讲一、面对线测量垂直度误差1、垂直度：是指加工后零件上的面、线或轴线相对于该零件上作为基准的面、线或轴线不垂直的程度。

（是限制被测实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项指标）2、测量垂直度误差：Δ=Mmax-Mmin式中，Mmax为百分表的最大读数，Mmin为百分表的最小读数。

二、线对线测量垂直度误差1、测量垂直度误差：X ︳M1−M2 ︳Δ=L1L2式中，L1为被测轴线长度；L2为百分表两个位置间的距离。

2、线对面和面对面测量垂直度误差：Δ=（Mmax-Mmin）/2式中，Mmax为百分表的最大读数，Mmin为百分表的最小读数。

三、测量位置度误差Δ=2√fx2+fy2）其中fx、fy为实测值与相应的理论正确尺寸比较得出的偏差值。

能力训练一、填空题1、垂直度是指加工后零件上的______、______或______相对于该零件上作为基准的______、______、或______、不垂直的程度，它的符号是______。

2、垂直度是限制______对基准______变动量的一项指标。

3、垂直度误差一般分为______、______、______、和______、四种类型。

4、位置度是限制______、对______变动量的指标，它的______是理论正确尺寸，常用符号是______。

5、位置度包括______、______、和______的位置度。

二、选择题1、垂直度误差检测不一定适用的量具是（）。

A 测量平台B心轴C百分表 D 表架2、当孔为被测要素或基准要素时，通常采用（）作为辅助测量工具。

A轴心线B百分表C内孔壁D心轴3、被侧平面位于距离为公差带t, 且垂直于基准轴线的两平行平面之间的公差带是（）。

A线对线公差带B面对线公差带C线对面公差带D面对面公差带三、判断题1、垂直度误差数据处理方法是一致的都是△=Mmax-Mmin。

( )2、给定互相垂直两个方向上的线对面垂直度公差带是一个t1Xt2的四棱柱。

机械制造综合训练——测量技术基础部分实验指导书绍兴文理学院二Ｏ一五年三月为了使实验项目名称更具体、更严谨，本课程实验分为四部分，具体如下：第一部分光滑工件（孔轴）的测量实验一光滑工件轴径尺寸的测量实验三孔径尺寸和圆度误差的测量第二部分表面粗糙度的测量实验二表面粗糙度测量第三部分形位误差的测量实验四导轨直线度误差的测量实验五垂直度误差的测量实验六圆跳动的测量第四部分齿轮精度测量实验七齿轮齿圈径向跳动的测量实验八齿轮公法线的测量实验九齿轮分度圆齿厚偏差的测量实验十齿轮双面啮合综合测量以上四部分，根据专业要求的不同选用。

特此更正！注意事项一、学生在上实验课前，应认真阅读实验指导书和实验装置、仪器设备的介绍，了解实验目的、测量方法、测量步骤和测量结果的处理。

二、学生应按规定时间来做实验。

进入实验室后，按要求签名报到。

如有特殊情况，必须办理请假手续，并尽快利用空闲时间补做实验。

三、学生在做实验过程中，应该保持良好的学习环境，爱护室内公共卫生，遵守实验室相关规定。

四、在开始实验时，应严格遵守操作规程，听实验指导老师讲解操作全过程后，方可开展实验，使用仪器和量具。

填写实验记录要认真仔细，独立完成每项实验的全部测量过程。

五、在实验教学过程中，如发生事故，应停止实验，及时通报，经实验指导老师查明原因，排除故障后，再恢复实验的正常进行。

六、实验完毕，应将使用过的量具、仪器、附件和工件的金属表面擦洗干净，归还原处，主动清理实验现场后，经指导老师认可同意，方可离开实验室。

七、实验报告应在规定的时间内，交给实验指导老师批阅。

八、本实验室为开放性实验室，与实验指导老师预约后，可以利用空闲时间开设不作要求的实验，熟悉仪器设备的使用和操作，加深基本概念理解，提高检测动手能力。

目录实验一光滑工件轴径尺寸的测量......... ..... . (1)实验二螺纹参数测量........ (6)实验三孔径尺寸和圆度误差的测量 (11)实验四导轨直线度误差测量 (14)实验五垂直度误差的测量 (19)实验六圆跳动的测量 (21)实验七齿轮齿圈径向跳动测量 (24)实验八齿轮公法线测量 (27)实验九齿轮分度圆齿厚偏差测量 (30)实验十齿轮双面啮合综合测量 (33)实验一光滑工件轴径尺寸的测量一、实验内容在立式光学比较仪或投影立式光学计上，以量块为基准，用比较测量法，测量光滑极限量规外径尺寸的实际偏差及合格性判断。

垂直度误差测量实验报告
垂直度误差是指所测量的物体表面与垂直线之间的偏差。

垂直度误差的测量方法有很多种，常用的有投影仪法和光栅法。

在本实验中，我们采用投影仪法进行测量。

投影仪法测量垂直度误差的原理是：将光线垂直射向测量物体表面，使其在屏幕上形成投影像。

通过调整测量物体的位置，使得屏幕上的投影像与垂直线重合，从而得到垂直度误差。

实验步骤：
1. 准备工作：打开投影仪并调整好光源，清理被测物体表面。

2. 选择测量点：根据被测物体的形状和特点，在表面选取3~5个测量点。

3. 测量：将被测物体放置在测量平台上，调整投影仪和被测物体的位置，使其在屏幕上形成清晰的投影像。

然后调整被测物体的位置，使得屏幕上的投影像与垂直线重合。

记录下每个测量点的偏差。

4. 数据处理：计算出每个测量点的偏差平均值，并计算出整个被测物体的垂直度误差。

实验结果：
本次实验测量的被测物体的垂直度误差为0.02mm。

实验结论：
通过本次实验，我们了解了垂直度误差的概念和测量方法，掌握了垂直度误差测量的操作技能。

实验结果表明，被测物体的垂直度误差较小，符合要求。

垂直度误差、位置度误差的测量任务五垂直度误差、位置度误差的测量【课题名称】平面零件的误差测量【教学目标与要求】一、知识目标了解线、面垂直度误差和面对称度误差的检测工具及测量方法。

二、能力目标能够正确使用百分表进行测量，并准确计算误差值。

三、素质目标熟悉平面零件形位误差的检测原理、测量工具和使用方法，并能准确计算其误差。

四、教学要求能够按照误差要求正确地选择检测工具，并能够掌握测量工具的使用方法，对工件进行准确的测量。

【教学重点】百分表的使用，各种形位误差的检测方法。

【难点分析】百分表的使用，各种形位误差的检测方法。

【分析学生】该内容的难度较大，比较难理解，需要多做解释，学生才能够掌握。

【教学设计思路】本次课内容较多，且内容难懂，建议分成2学时，以保证有更多的练习机会，由于实训条件所限，可以分组进行测量，对于垂直度的检测也应先讲测量原理和方法，再让学生实测，最后介绍如何调零位计算误差值，边讲边练再总结提高。

【教学安排】2学时先讲后练，以练为主，加强巡视指导。

【教学过程】一. 复习旧课在形状和位置误差中，直线度、平面度的误差在平面零件中出现比较多，大家是否还能记住这些形位公差的含义呢？二、导入新课需要应用什么测量工具来检测零件的垂直度和对称度呢？对于测量出来的数值又需要进行怎么样的处理才能得出正确的误差值？这是本次课程的主要内容。

三、讲授新课垂直度和对称度误差的测量应用百分表或千分表作为量具，用标准平扳为基准面，借助于表座、方箱或直角尺座工具，将被测工件安放在基准面上进行检测。

线与面和面与面之间垂直度的检测方法相同，后者需要多测量几次。

1．测量平面之间的垂直度，需要借助于方箱或直角尺座，将被测工件固定起来，分别检测其平面对标准平板的垂直度，即可测量出这两平面间的垂直度。

2．测量工件平面间的对称度的方法。

先检测a表面的三个坐标点a1、a2和a3的数值，翻转工件，使c面处于a面的位置，再测量三个坐标点c1、c2和c3点的数值，上下两平面对应点a1与c1，a2与c2，a3与c3的数值差即是a和c平面之间对称度的差值。

垂直度误差测量的原理
垂直度误差测量的原理是使用测量仪器测量被测对象与垂直基准之间的偏差。

常见的垂直度测量原理有以下几种：
1. 尺度测量原理：利用尺度测量被测对象与垂直基准之间的距离差异。

通过测量对象上下不同位置与垂直基准的距离，计算出偏差值。

2. 光线反射原理：利用光线在反射时的折射角度测定平面的垂直度。

通过光源发出的光线照射到被测对象上，在反射处的光线方向与垂直的基准线相比较，得出偏差值。

3. 气泡水平仪原理：利用气泡水平仪测量被测物体的水平度，进而推断出其垂直度。

气泡水平仪是一种基于液体表面张力原理的仪器，将其放置在被测物体上，通过观察气泡位置的偏移来判断垂直度误差。

4. 激光测量原理：利用激光器发出的激光束照射到被测对象上，通过测量激光束反射或穿过被测对象后的位置变化，计算出垂直度误差值。

这种方法具有高精度和快速测量的特点，常用于工业生产中对垂直度的测量。

这些测量原理都可以用于不同的测量仪器和方法中，根据具体的测量需求和被测对象的特点选择适合的原理和方法。

任务一垂直度误差检测知识目标理解直线度公差的含义了解自准直仪的工作原理技能目标掌握自准直仪测量直线度误差的方法熟悉直线度误差的评定方法1、任务描述2、任务分析3、相关知识（1）垂直度公差限制实际要素对基准在垂直方向上变动量的一项指标。

垂直度公差也有面对面、面对线、线对面、线对线等情形，如图，面对面的垂直度公差带是间距等于公差值且与基准面垂直的两平行平面之间的区域。

线对面的垂直度公差带是直径等于公差值且与基准面垂直的圆柱面内的区域。

（2）检测原则测量特征值的原则。

（3）方箱是平台测量的主要辅助工具，具有垂直度精度很高的四个相邻平面，用作测量的辅助基准，也可用作划线使用。

（4）塞尺也称厚薄规，测量精度一般为0.01mm,每把13、14、17、20片不等，当遇到测量很小的两个平面之间的距离时，塞尺可以测出缝隙的大小，使用时可以单片使用也可以不同厚度尺片组合一起。

使用时要注意用力适当，方向合适，不可强塞，防止弯曲过度甚至折断和操作，只检查某一间隙是否小于规定值时，则用符合规定的最大值的塞片塞该间隙，如果不能塞入即合格，反之不合格。

4、任务实施（1）操作步骤1）清洁工件、平板、方箱，检查百分表零位偏差2）将方箱放在平板合适位置，将工件基准平面旋转在平板上3）调整被测平面靠近方箱，保持基准平面与平板稳定接触4）用塞尺测量间隙的最大值，并记录5）塞尺读数的最大值就是垂直度误差，填写检测报告，给出合格性结论6）仪器清洁保养并归位。

（2）注意事项在检测过程中，实际基准平面要与平板保持稳定接触，用平板模拟理想基准平面。

5、知识拓展（1）垂直度公差值（2）垂直度误差其他检测方法介绍垂直度误差可用平板和带指示表的表架、自准直仪和三坐标测量机等测量。

主要有打表法、间隙法和水平仪光学仪器法。

1〕先用直角尺调整指示表，当直角尺与固定支撑接触时，将指示表的指针调零，然后对工件进行测量，使固定支撑与被测实际表面接触，指示表的读数即该测点相对于理论位置的偏差。

垂直度误差测量实验报告
近日，笔者进行了一场围绕垂直度误差测量的实验，并撰写了相应的实验报告。

下面将对该实验的步骤、测试结果和结论进行详细介绍。

实验步骤如下：
1.传统方法：将测量仪器放置在平整的台面上，调整仪器的测量刻度，然后将铅垂直挂在仪器上；
2.高精度方法：使用测微计对铅垂直度进行校正，确保其真正垂直，然后将铅放置在仪器上并进行测量。

测试结果如下：
在使用传统方法时，我们发现测量结果与实际值相差较大，并且存在较大的误差。

而在使用高精度方法时，我们发现测量结果更加准确，并且误差较小。

结论：
通过此次实验我们得出了以下结论：
1. 在进行垂直度误差测量时，传统方法可能会导致误差较大，而高精度方法则可提高测量精度；
2. 测量误差的大小与测量方法的选择有着直接关系，使用高精度方法可大幅度提升测量精度。

总之，在进行测量时，要根据实际情况选择合适的测量方法，以确保测量结果的准确性和可信度。

垂直度误差的测量
一、实验目的：
1、了解垂直度的测量方法。

2、对零件进行垂直度误差测量。

二、实验原理：
常用测量垂直度误差的方法有光隙法、打表法、水平仪法、准直测量法（瞄靶法）和闭合测量法等。

本次实验主要用光隙法。

用光隙法测量，简单快捷，而且能保证一定的测量精确度。

三、实验步骤
图3-1
图为光隙法测量垂直度误差的示例。

图3-1a为被测零件及其公差带，图3-1b为测量示意图。

测量时，将被测零件和圆柱角尺（也可以用刀口直角尺或其他直角尺作为比较的标准）放在平板上，被测零件的基准实际要素和圆柱角尺的短工作面要与平板工作面贴合，使圆柱角尺的工作素线（或直角尺的刀口工作边或其他直角尺的另一工作边）与被测实际
表面对正并轻轻接触，观察光隙部位的光隙大小，对照标准光隙可精确估计出实际的光隙量值。

当缝隙较大时，可以用塞尺进行测量。

按上述方法测量被测实际表面的若干部位，取其中最大的光隙作为被测零件垂直度误差值。

此法适用于被测面较小的零件，而且要求操作人员应有较熟练的操作技术和经验。

如果估读光隙精准，选用高精度平板和直角尺，其测量精度可达1um。

四、实验数据记录与测量结果：
垂直度为：f=0.2。