形位誤差測量裝置的研制

張榮

摘要：針對形狀和位置誤差測量項目較多，且受零件結構與精度要求等多種因素的限制，其測量方法也千差萬別。本文論述了一個形位誤差的測量裝置，根據其結構特點可以進行多種形位誤差項目的測量。

關鍵詞：形位誤差 測量 箱體 裝置 研制

1 形位誤差在生產中的重要意義

零件的形狀和位置誤差，對機器、儀器、量具和刀具等，各種產品的工作精度，連接強度，密封性，運動平穩(wěn)性，耐磨性以及壽命，噪音等都會產生很大影響。特別對于高速、高溫、高壓、重載荷條件下工作的精密機器和儀器更為重要。因此，形位公差是保證零件實現互換性，滿足使用性能所提出的一項重要技術要求，是評定產品質量的一項重要指標。

2 形位誤差測量裝置的測量原理

本裝置用于形位誤差的檢測與分析，檢測對象是箱體零件，該零件具備結構典型，擁有多個被檢測部位的特點，如圖1。通過分析箱體零件的結構特點確定檢測方案，測量過程中將箱體零件放在測量平臺上，以平臺或芯軸來模擬測量基準，調整百分表的高度，讓測頭接觸被測位置，然后進行測量，通過對檢測結果進行數據處理后，可以根據給定的公差數值，進行誤差分析，判斷誤差產生原因，從而讓學生體會出理論教學中形位公差的要求，在實際檢測時采取的具體方式，從而鍛煉學生綜合運用知識能力及實踐操作技能。同時該裝置具有結構典型、易于操作、經濟實用等特點。3 測量器具及測量內容

3.1 測量器具 測量器具主要有：平臺、芯軸、杠桿百分表、表架、墊鐵、同軸度量規(guī)等。

3.2 測量內容

3.2.1 平行度誤差的測量。表示孔軸線相對于底面的平行度公差值為t1。測量時，用平板模擬基準平面，用標準心軸模擬被測軸線。在標準心軸的最高素線上測量兩點，根據兩點的讀數差、兩點的軸向距離差以及被測孔的軸向長度，即可計算出被測孔軸線對基準平面的平行度誤差，如圖2。

3.2.2 垂直度誤差的測量。表示左視圖上箱體兩側面對底面的垂直度公差值為t4。測量時，用平板模擬基準平面，將側面和平板組成的角度與直角尺進行比較，確定垂直度誤差，如圖3。

3.2.3 對稱度誤差的測量。表示槽的中心平面相對于箱體的中心平面的對稱度公差值為t5。測量時，可分別測出左槽面到左槽面和右槽面到右槽面的距離，并取對應的兩個距離之差為對稱度誤差。取絕對值大的數值，作為對稱度誤差，如圖4。3.2.5 徑向全跳動誤差的測量。表示大孔內表面相對于小孔軸線的徑向全跳動公差值為t3。測量時，將一標準心軸插入小孔中，并以此模擬基準軸中心線。在大孔的圓柱面上，沿某條螺旋線測量誤差，如圖6。3.2.6 同軸度誤差的測量。表示兩孔的實際軸線對其公共軸線的同軸度公差值為t3，這項公差要求最適宜用同軸度綜合量規(guī)檢驗，如圖7。

4 結束語

本裝置的設計方案合理可行，能夠運用于《公差配合與測量技術》課程實訓教學中，通過使用本測量裝置可以熟悉箱體零件的基本技術要求，了解形位誤差的測量原理及方法，加深對各項位置公差概念的理解，進一步熟悉通用測量器具的使用方法。達到強化形位公差的選用與測量能力，提高學生實踐操作技能的目的。

參考文獻：

[1]鄭鵬.形位誤差計算機評定系統的研究[D].鄭州大學，2003.

[2]祝賀.形位誤差綜合測量實驗設備的研制[D].華中科技大學，2012.

[3]何改云.形位誤差的逼近原理及算法研究[D].天津大學，2006.