部分形位公差测量方法

形位公差的5条检测原则：

1）与理想要素比较原则

将被测实际要素与其理想要素进行比较，从而测出实际要素的误差值。

误差值的测量方法有直接测量法和间接测量法。直接测量法时用精密平板模拟理想平面；间接测量法时用光束模拟理想直线。

2）测量坐标值原则：

测量被测实际要素的坐标值（如直角坐标值、极坐标值、圆柱面坐标值）并经过数据处理获得形位误差值。

3）测量特征参数原则：

测量被测实际要素上具有代表性的参数来表示形位误差值，如用两点法、三点法测量圆度误差值。

4）测量跳动原则：

在被测实际要素绕基准轴线回转过程中，沿给定方向测量其对参考点或线的变动量。变动量是指指示器最大与最小读数之差。跳动包括圆跳动和全跳动。

5）控制实效边界原则：

检测实际要素是否超过实效边界，以判断合格与否。

直线度误差：用于控制平面内或空间直线的形状误差，其公差带根据不同的情况有不同的形状。

直线度的检测方法：

方法一：用刀口尺检测

工具：刀口尺（或平尺）、厚薄规或塞尺。

检测方法：

将刀口尺（或平尺）与被测要素直接接触，并使两者之间的最大间隙为最小，此时的最大间隙即为该被测要素的直线度误差，误差的大小应根据光隙测定。当光隙较小时，可按标准光隙来确定即根据颜色估计光隙的大小。当光隙较大时，则可用厚薄规或塞尺测量。

检测结果处理：

测量若干条素线，取最大的误差值作为该被测零件的结果。

方法二：用标准光隙法检测

工具：检测平尺、平面平晶。

检测方法：

将检验平尺与被测工件与测量工具之间的实际间隙与标准间隙进行比较，根据光隙确定被测尺寸与标准尺寸的差值。

检测结果：

当光隙较小时，可按标准光隙来确定即根据颜色估计光隙的大小：光隙为0.5μm时即可透光；光隙为0.8μm左右时呈蓝色；光隙为1.25~1.75μm时呈红色；光隙超过2~2.5μm呈白色。

标准光隙是在一定条件下形成的，测量时的实际光隙只有与同样条件下形成的标准光隙相比较，才能够保证足够的测量精度。

方法三：指示器检测

工具：指示器、检测平板、可调支承、直角弯板、测量架。

检测方法：

将锥形零件放置在可调支承上，调节可调支承至被测要素的两端与检验平板等高；若为圆柱形零件则将被测零件放置在检验平板上，并使其紧靠直角弯板。在被测要素的全长范围内测量，同时记录读数，根据记录的读数，用计算法或图解法，按最小条件计算该要素的直线度误差。

检测结果：测量若干条要素，取其中最大的误差值作为该零件的直线度误差。

方法四：指示器检测

工具：指示器、精密分度装置、检验平板、顶尖架、测量架。

检测方法：

把被测零件安装在精密分度装置的顶尖上。将被测零件转动一周，测得一个横截面上的半径差，同时绘制极坐标图并求出该轮廓中心点。

检测结果：

测量若干个横截面，连接各横截面的中心点得到被测零件的实际轴线，通过数据处理求其直线度误差。

把被测零件安装在平行于检验平板的两顶尖之间。沿铅锤轴截面的两条素线测量，同时分别记录量指示器在各自测点的读数Ma一Mb，取各测点读数差之半即（Ma-Mb）/2中的最大值作为该截面轴线的直线度误差。

检测结果：

测得若干个截面，取其中最大的误差作为该被测零件轴线的直线度误差。

平面度误差的检测

平面度误差用于控制平面的形状误差，其公差带时距离为公差值t的两平行平面之间的区域。

方法一：用检验平板和带指示表的表架检测

工具：带指示表的表架、检验平板、固定支承、可调支承。

检测方法：

将被测零件支承在检验平板上，调整被测表面最远三点，使其与检验平板等高。按一定的布点测量被测平面，同时记录读数。

检测结果：

一般可用指示表最大与最小读数的差值近似地作为平面度误差。还可根据记录的读数用计算法或图解法按最小条件计算平面度误差。

方法二：用水平仪检测平面度误差

工具：水平仪、检验平板、固定支架、可调支架。

检测方法：

将被测表面大致调水平，用水平仪按一定的布点和方向逐点地测量被测表面，同时记录数据，并换算成长度值。

检测结果：

根据各长度值用计算法或图解法，按最小条件或对角线法计算平面度误差。

圆柱度误差的检测

圆柱度的公差带时在半径差为公差值t的两同轴圆柱面之间的区域。

方法一：用圆度仪检测圆柱度误差

工具：圆度仪。

检测方法：

将被测零件的轴线调整到与圆度仪的轴线同轴。记录被测零件回转一周过程中测量截面上个点的半径差。在测头没有径向偏移的情况下，可按上述方法测量若干个横截面。

检测结果：

由计算机按最小条件确定圆柱度误差；用极坐标近似地求出圆柱度误差。

方法二：用配备计算机的三坐标测量装置检测圆柱度误差

工具：配备计算机的三坐标测量装置。

检测方法：

将被测零件放置在测量装置上，并将其轴线调整到与Z轴平行。在被测表面的横截面上测取若干点的坐标值。可按需要测量若干个横截面。

检测结果：

由计算机根据最小条件确定该零件圆柱度误差。

方法三：用检验平板、V形块、带指示器的测量架检测圆柱度误差

工具：检验平板、V形块、带指示器的测量架。

检测方法：

将被测零件放在检验平板上的V形块内。在被测零件回转一周过程中，测量一个横截面上的最大与最小读数。连续测量若干个横截面。

检测结果：

取各截面内所测得的所有最大与最小读数的差值的1/2，作为该零件的圆柱度误差。

圆度误差的测量

圆度的公差带时在同一正截面上半径差为公差值t的两同心圆之间的区域。

方法一：用千分尺或用检验平板和带表的表架检测圆度误差。

工具：千分尺、检验平板、带表的表架。

检测方法：

被测零件轴线应垂直于测量截面，同时固定轴向位置。在被测零件回转一周过程中，用千分尺或指示器读数的最大差值的1/2作为被测单个截面的圆度误差。

检测结果：

依次测量若干个截面，取其中最大的误差值作为该零件的圆度误差。

方法二：用V形块和指示表检测圆度误差

工具：V形块、鞍式V形座、V形架和指示表。

检测方法：

将被测零件放在V形块上火将鞍式V形座放在被测零件上或将V形架置于被测零件孔中，被测零件回转一周过程中，指示器读数的最大差值之半作为被测单个截面的圆度误差。

检测结果：

依次测量若干个截面，取其中最大的误差值作为该零件的圆度误差。

平行度误差的检测

1）面对面的平行度公差：

平行度公差的含义：所指表面必须位于距离为t，且平行于基准平面的两平行平面之间。

公差带是距离为公差值t且平行于基准平面的两平行平面之间的区域。

2）面对线的平行度公差：

以轴线为基准且被测要素为平面（称面对线）时，平行度公差的含义：所指平面必须位于距离为t，且平行于基准轴线的两平行平面之间。

公差带是距离为公差值t且平行于基准轴线的两平行平面之间的区域。

3）给定方向的线对线的平行度公差，该项平行度公差为φD孔的实际轴线必须位于距离为公差值t，平行于基准轴线且垂直于给定方向的两平行平面之间。

公差带是距离为公差值t，平行于基准轴线且垂直于给定方向的两平行平面之间的区域。

4）任意方向上的线对线的平行度公差（公差值带φ符号），该项平行度公差为φD孔的实际轴线必须位于垂直于直径为公差值φt，轴线平行于基准轴线的圆柱面所构成的公差区域内。

任意方向上的线对线的平行度公差带时直径为公差值φt，轴线平行于基准轴线的圆柱面内的区域。

方法一：用打表法检测面对面的平行度误差

工具：检验平板、带指示器的测量架。

检测方法：

将被测零件放置在检验平板上，用平板的工作面模拟被测零件的基准作为测量基准。

检测结果：

测量实际表面上的各点，取指示器的最大读数与最小读数之差作为该零件的平行度误差。

方法二：面对线平行度误差的检测

工具：检测平板、等高支承、心轴、带指示器的测量架。

检测方法：

基准轴线由心轴模拟，将模拟基准轴线的心轴放在等高支承上，被测零件和心轴无间隙配合放置在等高支承上，调整（转动）该零件使L3=L4，然后测量整个被测零件表面并记录读数。

检测结果：

测量被测表面上的各点，取指示器的最大读数与最小读数之差作为该零件的平行度误差。

方法三：线对线的平行度误差检测

工具：检验平板、等高支承、心轴、带指示器的测量架。

检测方法：

基准轴线和被测轴线均由心轴模拟，将模拟基准轴线的心轴放在等高支承上，在测量距离为L2的两个位置上测得的读数分别为M1、M2。

检测结果：

平行度误差为：

△=L1/L2*|M1-M2|

方法四：

当被测零件在互相垂直的两个方向上给定公差要求时，则按上述方法在两个方向上分别测量。测量时，最好选用胀式心轴或与孔成无间隙配合的心轴，以消除孔与心轴之间的间隙。

垂直度误差的检测

1）面对面的垂直度公差的含义：被测表面必须位于距离为公差值t，且垂直于基准平面的两平行平面之间。

垂直度公差带是距离为公差值t，且垂直于基准平面的两平行平面之间的区域。

2）以轴线为基准且被测要素为平面的面对线的垂直度公差含义：被测端面必须位于距离为公差值t，且垂直于基准轴线的两平行平面之间。

垂直度公差带是距离为公差值t，且垂直于基准轴线的两平行平面之间的区域。

3）以平面为基准且被测要素为轴线的给定方向的线对面的垂直度公差，该项垂直度公差为：φd轴的实际轴线必须位于距离为公差值t，垂直于基准平面且垂直于给定方向的两平行平面之间。

给定方向的线对面垂直度公差带是距离为公差值t，且垂直于基准平面和给定方向的两平行平面之间的区域。

4）以平面为基准且被测要素为轴线的任意方向上线对面的垂直度公差含义：实际轴的轴线必须位于直径为公差值φt，轴线垂直于基准平面的圆柱面所构成的公差带区域内。

任意方向上线对面垂直度公差带是直径为公差值φt，轴线垂直于基准平面的圆柱面内的区域。

方法一：面对面的垂直度误差检测

工具：检测平板、直角座、带指示器的测量架。

检测方法：

将被测零件的基准面固定在直角座上，同时调整靠近基准的被测表面的读数差最小值。

检测结果：

取指示器在整个被测表面各点测得的最大与最小读数之差作为该零件的垂直度误差。

方法二：面对线的垂直度误差

工具：检验平板、导向块、固定支承、带指示器的测量架。

检测方法：

将被测零件放置在导向块内，用导向块模拟基准轴线，然后测量整个被测表面，并记录读数。

检测结果：

取最大读数差作为该零件的垂直度误差。

方法三：线对面垂直度误差检测

工具：检验平板、直角座、带指示器的测量架。

检测方法：

将被测零件放置在检验平板上，在相互垂直的两个方向（X、Y）上测量。在距离为L2的两个位置测量被测轮廓要素与直角座的距离M1和M2及相应的轴径d1和d2，则该测量方向上的垂直度误差为：

f1=|（M1-M2）+(d1-d2)/2|*L1/L2

检测结果：

取两测量方向上测得误差中的较大值作为该零件的垂直度误差。

同轴度误差的检测

1）同心度公差含义：φd的实际圆心必须位于直径为公差值φt且与基准圆心同心的圆所构成的公差区域内。

同心度公差带是直径为公差值φt、且与基准圆心同心的园内的平面区域。

方法一：同心度误差的测量

工具：卡尺、管壁千分尺。

检测方法：

先测出内、外圆之间的最小壁厚b，然后测出相对方向的壁厚a。

检测结果：

同心度误差为：

f=a-b

方法二：同轴度误差检测

1）孔的同轴度误差的检测

工具：检验平板、心轴、固定和可调支承、带指示器的测量架。

检测方法：

将心轴插入孔内，与孔成无间隙配合，并调整被测零件，使其基准轴线与检测平板平行。在靠近被测孔端A、B两点测量，并求出该两点分别于高度（L+d2/2）的差值fAx和fBx。然后把被测零件翻转90°，按上述方法测量取fAy和fBy的值。

检测结果：

A点处的同轴度误差为：

fA=2*

B点处的同轴度误差为：

fB=2*

取其中较大值作为该被测要素的同轴度误差。

如测量点不能取在孔端处，则同轴度误差可按比例折算。

2）轴的同轴度误差的测量

工具：检验平板、刀口状V形架、带指示器的测量架。

检测方法：

将被测零件基准要素的中截面放置在两个等高刀口状V形架上，使被测零件处于水平位置。先在一个正截面内测量。转动被测零件，再在若干个正截面内测量。

检测结果：

在正截面内测量，取指示器在各对应点读数差值|Ma-Mb|中的最大值作为该截面的同轴度误差。在若干个正截面内测量，取各截面测得读数差中最大值（绝对值）作为该零件的同轴度误差。

对称度误差的检测

1）面对面对称度公差含义：槽的实际中心面必须位于距离为公差值t、中心平面与基准中心平面重合的两平行平面内。

对称度公差带时距离为公差值t，中心平面与基准中心平面重合的两平行平面之间的空间区域。

2）面对线对称度公差含义（典型案例键槽孔）：键槽的实际中心轴线必须位于距离为公差值t、中心平面与基准中心平面重合的两平行平面内。

3）线对面对称度公差含义：孔的实际轴线必须位于距离为公差值t、中心平面与公共基准中心平面A-B重合的两平行平面内。重合的两平行平面内。

方法一：面对面对称度误差的测量

工具：检验平板、带指示器的测量架。

检测方法：

将被测零件放置在检验平板上，先测量被测表面与检验平板之间的距离，然后将被测零件翻转后，再测量另一被测表面与检验平板之间的距离。

检测结果：

该零件的对称度误差取测量截面内对应两侧点的最大差值。

方法二：面对线对称度误差检测

工具：检验平板、V形块、定位块、带指示器的测量架。

检测方法：

基准轴线由V形块模拟，被测中心平面由定位块模拟。分两步测量。

（1）调整被测零件，使定位块沿径向与检验平板平行，测量定位块与检验平板的距离，在将被测零件旋转180°后重复上述测量，得到该截面上、下两对应点的读数差a，则该截面的对称度误差为

f截=（a*h/2）/（R-h/2）=a*h/(d-h)

式中：

R一轴的半径；

h一槽深。

（2）沿键槽长度方向测量，取长向两点的最大读数差为长向对称度误差：

f长=a高-a低

检测结果：

该零件的对称度误差取截面和长向测得误差的最大值。

方法三：用卡尺检测线对面对称度误差

工具：卡尺。

检测方法：

在B、D和C、F处测量壁厚。

检测结果：

取两个壁厚差中较大的值作为该零件的对称度误差。

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