機(jī)械加工零件的測(cè)量方法探討

喬思佳+崔建民+張梟冰

[摘 要]機(jī)械加工零件測(cè)量中，經(jīng)常會(huì)遇到復(fù)雜零件的測(cè)量問(wèn)題。機(jī)械零件待測(cè)項(xiàng)目多，使用的檢測(cè)量具多，用到的測(cè)量方法多。實(shí)際測(cè)量中，如何分析零件、選擇哪些量具、采用什么方法，是檢測(cè)中技術(shù)性較強(qiáng)的綜合問(wèn)題。本文對(duì)零件的測(cè)量方法做了探討。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械；加工；零件；測(cè)量

中圖分類號(hào)：G21.21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）02-0387-01

1、測(cè)前準(zhǔn)備

1.1 認(rèn)真分析圖紙和工藝文件

測(cè)量人員要仔細(xì)看圖紙中的尺寸，了解零件的大小，從長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)進(jìn)行分析，分清定形尺寸、定位尺寸、關(guān)鍵尺寸；分清精加工面、粗加工面和非加工面。檢驗(yàn)人員通過(guò)對(duì)視圖的分析，掌握零件的形體結(jié)構(gòu)。先分析主視圖，后按順序分析其它視圖。同時(shí)，把各視圖由哪些表面組成、組成表面的特征，以及它們之間的位置都要看懂記清楚。

測(cè)量人員要認(rèn)真分析工藝文件，按照加工順序，對(duì)每個(gè)工序加工的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算要認(rèn)真審閱。同時(shí)，了解關(guān)鍵工序的裝夾方法，定位基準(zhǔn)和所使用的設(shè)備、工裝夾具刀具等技術(shù)要求，并選取恰當(dāng)?shù)牧烤摺⒋_定檢測(cè)方法。

測(cè)量人員要細(xì)心清理檢測(cè)環(huán)境，并檢查是否滿足檢測(cè)要求，清洗標(biāo)準(zhǔn)器、被測(cè)件及輔助工具，對(duì)檢測(cè)器具進(jìn)行調(diào)整使之處于正常工作狀態(tài)。

1.2 合理選擇測(cè)量工具

在看清圖紙和工藝文件基礎(chǔ)上，采用合理的測(cè)量方法、選取恰當(dāng)量具進(jìn)行套類零件測(cè)量，主要是依據(jù)被測(cè)工件的位置精度、幾何形狀、尺寸大小、生產(chǎn)批量等進(jìn)行選用。測(cè)量方法的確定除了要遵循一些原則和標(biāo)準(zhǔn)之外，還要借助一些經(jīng)驗(yàn)來(lái)選用；測(cè)量工具要根據(jù)被測(cè)要素來(lái)選用，如測(cè)量帶公差的內(nèi)孔尺寸時(shí)，應(yīng)選用卡尺、鋼板尺、內(nèi)徑百分表或內(nèi)徑千分尺等。

2、機(jī)械加工零件的測(cè)量方法

（1）合理選用測(cè)量基準(zhǔn)方法。測(cè)量基準(zhǔn)應(yīng)盡量與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、工藝基準(zhǔn)重合。在任選基準(zhǔn)時(shí)，要選用精度高，能保證測(cè)量時(shí)穩(wěn)定可靠的部位作為檢驗(yàn)的基準(zhǔn)。如套類零件測(cè)量同軸度、圓跳動(dòng)、在套類零件內(nèi)孔上檢驗(yàn)心軸，以心軸中心孔為基準(zhǔn)；測(cè)量垂直度應(yīng)以大面為基準(zhǔn)。

（2）尺寸誤差的測(cè)量方法。檢測(cè)尺寸公差，測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量采用直接測(cè)量法，簡(jiǎn)便直觀，無(wú)需繁瑣的計(jì)算，如測(cè)量軸的直徑等。有些尺寸無(wú)法直接測(cè)量，就需用間接測(cè)量方法，比較麻煩，有時(shí)需用繁瑣的函數(shù)計(jì)算，如測(cè)量角度、錐度、孔心距等。當(dāng)檢查形狀復(fù)雜， 尺寸較多的零件時(shí)，測(cè)量前應(yīng)先列一個(gè)“對(duì)比”清單，對(duì)要求的尺寸寫在一側(cè)， 實(shí)際測(cè)量的尺寸寫在另一側(cè)。測(cè)量結(jié)束后， 根據(jù)清單匯總的尺寸判斷零件是否合格，既不會(huì)遺漏尺寸，又能保證檢測(cè)質(zhì)量。

2.1 誤差的測(cè)量方法

2.1.1 小批量生產(chǎn)：中低精度軸徑的實(shí)際尺寸，常用卡尺、千分尺、專用量表等普通計(jì)量器具進(jìn)行檢測(cè)。

2.1.2 大批量生產(chǎn)：多用光滑極限量規(guī)，綜合判斷軸的實(shí)際尺寸和形狀誤差是否合格。

2.1.3 高精度軸徑：常用機(jī)械式測(cè)微儀、電動(dòng)式測(cè)微儀或光學(xué)儀器進(jìn)行測(cè)量。

2.2 孔徑及其誤差的常見(jiàn)測(cè)量方法

2.2.1 小批量生產(chǎn)：常用卡尺、內(nèi)徑千分尺、內(nèi)徑規(guī)、內(nèi)徑搖表、內(nèi)測(cè)卡規(guī)等普通量具和通用量?jī)x進(jìn)行測(cè)量。

2.2.2 大批量生產(chǎn)：多用光滑極限量規(guī)，綜合測(cè)量孔的實(shí)際尺寸和形狀誤差是否合格。

2.2.3 高精度孔徑及深孔、小孔、細(xì)孔：深孔和精密孔等的測(cè)量，常用內(nèi)徑百分表（千分表）或臥式測(cè)長(zhǎng)儀；小孔徑用小孔內(nèi)視鏡、反射內(nèi)視鏡等檢測(cè)；細(xì)孔用電子深度卡尺測(cè)量。

2.3 長(zhǎng)度/厚度誤差的檢測(cè)

2.3.1 長(zhǎng)度尺寸：一般用卡尺、千分尺、專用量表、測(cè)長(zhǎng)儀、比較儀、高度儀、氣動(dòng)量?jī)x等進(jìn)行測(cè)量。

2.3.2 厚度尺寸：一般用塞尺、間隙片結(jié)合卡尺、千分尺、高度尺、量規(guī)等測(cè)量。

2.3.3 壁厚尺寸：用超聲波測(cè)厚儀或壁厚千分尺來(lái)檢測(cè)管類、薄壁件等的厚度；利用膜厚計(jì)、涂層測(cè)厚計(jì)檢測(cè)刀片或其他零件涂鍍層的厚度。

2.3.4 其他尺寸：用偏心檢查器檢測(cè)偏心距值，用半徑規(guī)檢測(cè)圓弧角度半徑值，用螺距規(guī)檢測(cè)螺距尺寸值。用孔距卡尺測(cè)量孔距尺寸。

2.4 角度誤差測(cè)量方法

角度測(cè)量的內(nèi)容有矩形零件的直角、錐體的錐角、零部件的定位角、零件結(jié)構(gòu)的分度角以及轉(zhuǎn)角等，通常采用相對(duì)測(cè)量、絕對(duì)測(cè)量、間接測(cè)量、小角度測(cè)量等測(cè)量方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

3.表面粗糙度誤差測(cè)量方法

從產(chǎn)品表面的性能，尤其是它的可靠性和耐久性，在很大程度上取決于零件表面層的質(zhì)量，機(jī)械零件的破壞，一般總是從表面層開(kāi)始的，產(chǎn)品的性能在很大程度上又取決于零件表面層的質(zhì)量。如：細(xì)長(zhǎng)軸、薄壁件要注意變形，冷沖件要注意裂紋，螺紋類零件、銅材質(zhì)件要注意磕碰、劃傷等。零件 檢測(cè)完后，都要認(rèn)真作記錄，特別是半成品，對(duì)合格品、返修品、報(bào)廢產(chǎn)品要分清，并作上標(biāo)記，以免混淆。常用檢測(cè)方法有：目視檢查法、比較法、光切法、干涉法、針描法、印模法、激光測(cè)微儀檢測(cè)法。

4.形狀誤差的測(cè)量方法

按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定有14 種形位公差項(xiàng)目。對(duì)于測(cè)量形位公差時(shí)， 要注意應(yīng)按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，如軸、長(zhǎng)方件要測(cè)量直線度，鍵槽要測(cè)量其對(duì)稱度。

4.1 直線度誤差的測(cè)量方法

可采用光隙法、指示器法、鋼絲法、光學(xué)儀器法、水平儀法、光學(xué)平晶法，檢測(cè)直線度誤差。

4.2 平面度誤差的測(cè)量方法

可采用指示器檢測(cè)法、平尺檢測(cè)法、光學(xué)儀器法和研點(diǎn)檢測(cè)法，測(cè)出平面度誤差。其中，平尺檢測(cè)法操作與直線度測(cè)量相同，是常用的一種檢測(cè)方法；而研點(diǎn)檢測(cè)法多用在機(jī)修、平板、平尺檢定、平板平尺制造等過(guò)程中。

4.3 圓度誤差的測(cè)量方法

可采用圓度儀法、兩點(diǎn)法、三點(diǎn)法、坐標(biāo)測(cè)量法、光學(xué)分度測(cè)量法，得出圓度或圓柱度的誤差。其中，兩點(diǎn)法是一種近似測(cè)量法，簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，一般工件圓度誤差測(cè)量多采用此方法。

5.位置誤差的測(cè)量方法

5.1 平行度誤差測(cè)量可采用指示器法和水平儀法獲得數(shù)據(jù)。

5.2 垂直度誤差測(cè)量可采用光隙法、坐標(biāo)轉(zhuǎn)換法、光學(xué)儀器與水平儀法、打表法獲得數(shù)據(jù)。

5.3 傾斜度誤差測(cè)量：一般把被測(cè)要素通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)角度塊、正弦尺、傾斜臺(tái)等轉(zhuǎn)換成與被測(cè)量基準(zhǔn)平行狀態(tài)，然后再用測(cè)量平行度的方法測(cè)量且傾斜度誤差。傾斜度誤差測(cè)量方法類同小角度測(cè)量方法。

5.4 同軸度誤差測(cè)量可采用圓度儀法、三坐標(biāo)測(cè)量法、壁厚差測(cè)量法、光軸法、指示器法。此外，還有徑向圓跳動(dòng)替代法、同軸度量規(guī)法等測(cè)量同軸度誤差的方法。

5.5 跳動(dòng)誤差檢測(cè)可采用徑向圓跳動(dòng)與徑向全跳動(dòng)測(cè)量、端面圓跳動(dòng)與端面全跳動(dòng)測(cè)量、斜面圓跳動(dòng)測(cè)量，可使用頂尖、心軸、套筒、V形塊等裝置配合千分表進(jìn)行測(cè)量，生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。

5.6 對(duì)稱度測(cè)量可采用打表直接測(cè)量法、打表間接檢測(cè)法、綜合量規(guī)檢測(cè)法獲得數(shù)據(jù)。

5.7 位置度測(cè)量方法：面位置度測(cè)量可采用打表綜合檢測(cè)法，線位置度測(cè)量可采用綜合量規(guī)檢測(cè)法、心軸坐標(biāo)檢測(cè)法或兩種綜合檢測(cè)法，點(diǎn)位置度測(cè)量則有坐標(biāo)檢測(cè)法和綜合檢測(cè)法兩種檢測(cè)方法。

6、測(cè)量中的注意事項(xiàng)

檢測(cè)尺寸公差，測(cè)量時(shí)應(yīng)盡量采用直接測(cè)量法，簡(jiǎn)便直觀，就需用間接測(cè)量方法，如測(cè)量中心到端面的距離等。測(cè)量時(shí)，應(yīng)選擇寬平面作為測(cè)量基準(zhǔn)，以減少測(cè)量 誤差。零件上的非配合尺寸，如果測(cè)得結(jié)果為小數(shù)，應(yīng)圓整為整數(shù)標(biāo)出。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意零件結(jié)構(gòu)的測(cè)量順序，先測(cè)量定形尺寸，再測(cè)量定位尺寸對(duì)于常規(guī)測(cè)量工 具和測(cè)量方法檢測(cè)不了的尺寸或不便直接測(cè)量的尺寸，可以利用高精密量具和科學(xué)的計(jì)算方法測(cè)量。

7、結(jié)語(yǔ)

零件的測(cè)量過(guò)程是一個(gè)綜合性、專業(yè)性較強(qiáng)的技術(shù)，如幾何形狀、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材質(zhì)的化學(xué)成份及硬度等，在測(cè)量中都起著很重要的作用。而且在測(cè)量時(shí)基準(zhǔn)的選擇、手勁的強(qiáng)弱、讀數(shù)的誤差等技術(shù)上，要認(rèn)真學(xué)習(xí)，慢慢積累，只有在工作過(guò)程中多分析、多總結(jié)，選擇正確便捷的測(cè)量方法，才能測(cè)量的準(zhǔn)確出成效，提高檢測(cè)效率。

參考文獻(xiàn)

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[2] 趙忠玉，測(cè)量與機(jī)械零件測(cè)繪[J].機(jī)械工業(yè)，2006（02）.