计量器具使用与维护

课堂要求欢迎阁下参加本次课程，本课程将为您打下一个良好的基础，提高您的能力和水平。请注意以下的几点：1、手机请将您的手机开为振动或关闭。2、吸烟在室内请不要吸烟。3、其它课期间请不要大声喧哗,举手提问；不要随意走动。计量器具使用与维护常用的激光测长仪实质上就是以激光作为光源的迈克尔干涉仪，如图所示。从激光器发出激光束，经透镜、和光阑组成的准直光管扩束成一束平行光，经分光镜被分成两路，分别被角隅棱镜和反射回到重叠，被透镜聚集到光电计数器PM处。当工作台带动棱镜移动时，在光电计数处由于两路光束聚集产生干涉，形成明暗条纹，通过计数就可以计算出工作台移动的距离（式中，为干涉条纹数，为激光波长）。图1-1激光干涉测长仪原理2/NSNN1LL，1PM1M2MM2L2M万能测长仪：三．三坐标测量机（1）三坐标测量机的应用三坐标测量机是集精密机械、电子技术、传感器技术、电子计算机等现代技术之大成。对坐标测量机，任何复杂的几何表面与几何形状，只要测头能感受（或瞄准）到的地方，就可以测出它们的几何尺寸和相互位置关系，并借助于计算机完成数据处理。如果三坐标测量机上设置分度头、回转台（或数控转台），除采用直角坐标系外，还可采用极坐标、圆柱坐标系测量，使测量范围更加扩大。对于有、、、（回转台）四轴坐标的测量机，常称为四坐标测量机。若增加回转轴的数目，还有五坐标或六坐标测量机。①三坐标测量机与“加工中心”相配合，具有“测量中心”之功能。在现代化生产中，三坐标测量机已成为CAD/CAM系统的一个测量单元，它将测量信息反馈到系统主控计算机，进一步控制加工过程，提高产品质量。②三坐标测量机及其配置的实物软件系统以及实物与模型的测量，得到的加工面几何形状的各种参数面生成加工程序，完成实物编程；借助于绘图软件和绘图设备，可得到整个实物的外观设计图样，实观设计、制造一体化的生产系统。③多台测量机联机使用，组成柔性测量中心，可实现生产过程的自动检测，提高生产效率。正因为这样，三坐标测量机越来越广泛应用于机械制造、电子、汽车和航空航天等工业领域。xyz（2）三坐标测量机的主要技术特性①三坐标测量机按检测精度分为精密万能测量机和生产型测量机。前者一般用于计量室，用于精密测量。后者一般用于生产车间，用于加工中心的检测。②按操作方式不同分为手动、机动和自动测量机三种；按结构型式分为悬臂式、龙门式和水平臂式；按检测零件的尺寸范围可分为大、中、小三类。③三坐标测量机通常配置有测量软件系统、输出打印机、绘图仪等外围设备，增强了计算机的数据处理和自动控制等功能，其结构如图所示：图1-2三坐标测量机底座；2-工作台；3-立柱；4、5、6-导轨；7-测头；8-驱动开关9-键盘；10-计算机；11-打印机；12-绘图仪；13-脚开关。Function系列三坐标测量机核心零部件及软件全部原装进口单边驱动活动桥式结构，显著提高运动性能，确保测量精度及稳定性三轴导轨均采用高精密天然花岗岩，具有相同的温度特性及刚性三轴导轨均采用高精度自洁式空气轴承，运动更平稳，导轨永不受磨损开放式金属光栅尺，更接近花岗岩基体的热膨胀系数，提高了设备的稳定性Y轴采用整体燕尾式导轨，有效消除了运动扭摆，保证了测量精度及稳定性控制系统采用英国RENISHAW的UCCLite高速高精度自动控制系统，该系统内嵌32位微处理器，真正实现实时控制三轴均采用大功率驱动器、电机及双级减速装置，确保传动迅速、准确Tango系列三坐标测量机横梁与Z轴采用表面阳极化航空铝合金，温度一致性极佳；并降低了运动部件的质量，减少测量机在高速运行时的惯性三轴导轨均采用高精度自洁式空气轴承，运动更平稳，导轨永不受磨损三轴均采用高精度进口光栅尺X向采用精密三角梁专利技术，相比矩形梁和横梁，重心更低，质量刚性比最佳，运动更加可靠REFLEX测量软件，操作简便，运行可靠Y向采用整体燕尾式导轨，在降低机器重量的同时，有效消除了运动扭摆，保证了测量精度和稳定性（适用于564和686机型）符合人机工程学的设计3.本课程的主要内容（1）绪论：主要介绍量器具的使用与维护在机械产品质量检测与管理中的地位、作用及发展方向，本课程性质、任务、基本内容、学习要求与学习方法。正确选择计量器具的意义、如何判断选择的计量器具符合科学和合理的原则、选择计量器具的原则；如何确定验收极限、根据什么选择验收极限、如何选择计量器具；在使用计量器具中常见的名词术语。（2）量块和角度块：主要介绍量块的基本概念；量块的用途、如何使用量块、量块的保养方法；角度块的基本概念；角度块的用途、如何使用角度块、角度块的保养方法。（3）线纹量具和简易量具：主要介绍钢直尺的基本概念、用途，钢直尺的使用和保养方法；钢卷尺的基本概念、用途，钢卷尺的使用和保养方法；钢围尺和尺的基本概念、用途，钢围尺和尺的使用和保养方法；塞尺基本概念、用途，塞尺的使用和保养方法；卡钳基本概念、用途，卡钳的使用和保养方法。（4）游标量具：主要介绍I型游标卡尺、II型游标卡尺、III型游标卡尺、IV型游标卡尺、公制双排刻线卡尺、公英制双排刻线卡尺、带表卡尺、电子数显卡尺、特种用途卡尺、齿厚游标卡尺、光学测齿卡尺、高度游标卡尺、高度电子数显卡尺、深度游标卡尺、深度带表卡尺、深度电子数显卡尺。（5）测微量具：主要介绍测微头、外径千分尺、杠杆千分尺、尖头千分尺、板厚千分尺、壁厚千分尺、公法线千分尺、奇数沟千分尺、带表千分尺、带计数器千分尺、深度千分尺、内径千分尺、机械式三爪内径千分尺、数显式三爪内径千分尺、内测千分尺、杠杆卡规、百分表式卡规、特种用途千分尺、螺纹千分尺。（6）指示表类量具：主要介绍百分表、千分表、内径百分表、弹簧式内径百分表、杠杆式百分表、杠杆齿轮比较仪、扭簧比较仪、光学扭簧测微仪。（7）角度测量器具：主要介绍直角尺、刀口角尺、刀口矩形角尺、矩形角尺、方形角尺、三角形角尺、圆柱角尺、万能角度尺、带表万能角度尺、多刃刀具角度规、框式和条式水平仪、合像水平仪、电子水平仪、自准直仪、光学倾斜仪、平面平晶、平行平晶、长平晶、光学样板。（8）量规和量仪：主要介绍孔用光滑塞规、轴用光滑卡规、轴用光滑环规、位置量规、工具圆锥量规、普通螺纹量规、米制锥螺纹量规、管螺纹量规、梯形螺纹量规、特种螺纹量规、花键量规和量针。（9）平面量具及辅具：主要介绍刀口尺、三棱尺和四棱尺、铸铁平尺、钢平尺和岩石平尺、铸铁平板、岩石平板、方箱、V形架。（10）样板和样件：主要介绍机械加工表面粗糙度比较样块、铸造表面粗糙度比较样块、抛丸喷砂加工表面粗糙度比较样块、电火花加工表面粗糙度比较样块、抛光加工表面粗糙度比较样块、半径样板、螺纹样板、比较轮廓样板、样件。4.本课程的学习任务和目标（1）根据测量对象正确选择计量器具；（2）熟悉计量器具的结构与技术参数；（3）掌握计量器具的使用与维护知识.目标主要有：通过对《计量器具使用与维护》理论和实践教学，应能使机械产品质量检测与管理专业的学生熟悉计量器具的结构与技术参数，掌握计量器具的使用与维护知识，并具备在实际生产过程当中应用这些知识的能力。（1）能根据所要测量的对象正确选择计量器具；（2）能正确检查计量器具的外观质量和它的技术状态，以满足使用；（3）能正确操作使用计量器具，去完成测量任务；（4）能正确维护保养计量器具，延长它的使用寿命。5.本课程的学习方法主要是理论学习和实践学习相结合的方式去掌握计量器具使用与维护知识。6.本课程选用的教材和及辅助教学工具本课程选用的教材是《计量器具使用与维护》自编讲义，辅助教学工具有PPT、常见的计量仪器以及一些参考资料。7.本课程的考核方式突出《计量器具的使用与维护》实践性强的特点，加大实践考核的比重，理论考核分数占70％，实践考核分数占30％。8.本课程的教学安排序号课题课时课时分配讲课习题实验讨论1绪论2量块和角度块3线纹量具和简易量具4游标量具5测微量具6指示表类量具7角度测量器具合计1.正确选择计量器具的重要意义计量器具是指能用以直接或间接测出被测对象量值的装置、仪器仪表、量具和用于统一量值的标准物质，包括计量基准器具、计量标准器具、工作计量器具。本书只讨论工作计量器具，简称计量器具。计量器具种类繁多，测量同一个工件的同一部位的要素，例如测量长度尺寸，可以使用不同种类的计量器具。因此，就产生这样的问题，即使用哪种计量器具测量最科学、合理？为了做到科学合理地使用计量器具，必须正确选择计量器具。会正确选择计量器具，是每个机械工程技术人员，特别是机械设计人员和工艺人员必须掌握的技术。（1）对工艺人员来说，在拿到零件图样投入生产之前，要仔细的研究图样，领会设计意图和零件的用途后，根据图样绘制出零件形状、标注的技术要求和各种参数，编制加工工艺。（2）对加工工人和质量检验人员来说，要严格按照产品图样、技术要求和工艺文件中规定的加工方法进行加工，用工艺文件中规定的计量器具进行正确测量，不得脱离工艺要求进行加工和选择计量器具。第一章计量器具的选择2.如何判定选择的计量器具符合科学和合理的原则判定方法所选择的计量器具要满足被测件的精度要求，保证产品质量。保证测量的经济性。是指计量器具的成本、耐用性、方便性。例如：用分度值为0.02mm、0mm-300mm的游标卡尺测量mm0014.023轴的直径。选用的游标卡尺是否合理？例如：用分度值为0.01mm、0mm-25mm的杠杆卡规，测量mm5.23轴的直径。选用的杠杆卡规是否合理？注：其公差最大为0mm—0.21mm。最小为0mm—3.3mm。杠杆卡规示值误差为±1um。3.正确选择计量器具的原则选择计量器具时，要考虑以下几种情况：（1）对绝对测量来说，要求计量器具的测量范围要大于被测量的量的大小，但不要相差太多。因为测量范围大的计量器具的测量小型工件，不仅不经济，而且测量精度难以保证。（2）对比较测量来说，计量器具的示值范围一定要大于被测件的参数公差。例如，被测件的尺寸公差为，就不能用示值范围为的测微计去测量。（3）在测量形状公差（例如圆跳动等）时，计量器具的测量头要做往复运动，因此要考虑回程误差的影响。当工件的精度要求高时，应当选择灵敏度高，回程误差小的计量器具。（4）对于薄型、软质、易变形的工件，应该选用测量力小的计量器具。（5）对于粗糙的表面，不得用精密的计量器具去测量。被测表面的表面粗糙度值要小于或等于计量器具测量面的表面粗糙度值。（6）单件或小批量生产应选用通用（万能）计量器具，大批量生产应选用专用计量器具。mm05.0mm05.0在制造业的生产现场中，主要检测线性尺寸公差，检测线性尺寸公差时要确定验收极限。验收极限：验收极限是从规定的最大实体尺寸和最小实体尺寸分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确定。图1-1验收极限配置图安全裕度A的数值由工件公差T确定。与被检验工件公差T、安全裕度A相对应的计量器具的测量不确定度允许值u1可以从表格中查得。其规定适用于普通计量器具，如游标卡尺、千分尺和分度值不大于0.0005mm的比较仪进行测量。所用验收方法只接受位于规定尺寸极限之内的工件，即只接收验收极限内的工件。选用的计量器具不确定值u小于规定的允许值u1,即uu1。此为计量器具的选择原则。3.正确选择计量器具的原则（1）验收极限是从规定的最大实体极限（MML）和最小实体极限（LML）分别向工件公差带内移动一个安全裕度A来确定。A=T/10。光滑孔和光滑轴的验收极限光滑孔的验收极限：上验收极限=最小实体极限（LML）-安全裕度（A）=LML-A下验收极限=最大实体极限（MML）+安全裕度（A）=MML+A光滑轴的验收极限：上验收极限=最大实体极限（LML）-安全裕度（A）=MML-A下验收极限=最小实体极限（LML）+安全裕度（A）=LML+A4.选择计量器具例1测量的轴，请选择计量器具。其步骤主要有：第一步：算出被测件的尺寸公差。T=-0.020-(-0.053)=0.033(mm)第二步：查A和u1。根据已算出的T=0.033mm=33um查表知，该工件为8级精度，其A=3.3um,u1有三个值：