机械设备修理的检、研具ppt课件.pptx

机械设备修理的检、研具的选用,第一节、平尺、平板、角尺,一、平尺平尺主要用于检验工件的直线度、平面度误差，也可做为刮研的基准，有时还可用来检验零、部件的相互位置精度。平尺有两种形式，即只有一个平面的桥形平尺和具有两个平行平面的平行平尺。此外，还有刀形平尺、方形平尺、角形平尺等。 桥形平尺用优质铸铁经稳定性处理后制成，刚性好，使用时可任意支承。但受温度变化 的影响较大。 平形平尺共有9种规格。由于有上下两个相互平行的工作面，所以不仅用作直线度、平面度检查的测量基准，还可做相互位置精度的检查。其自重产生的挠度不容忽视，使用时其最佳支承点应距两端9/2L处，当不在最佳支承点使用时，要进入自然挠度。平形平尺因受温度变化的影响小，且使用轻便，故应用比桥形平尺广。,角形平尺用于检查燕尾导轨的直线度、平面度及其它表面的相互位置精度。其结构形式、尺寸大小视具体导轨而定，如燕尾角度是60。则角形平尺角度亦设计为60 JB2670-82对检验平尺的技术要求做了 如下规定：1）允许的挠度值：支承于平尺两端时，其自然挠度不得超过每米10m;2)工作面的直线度、平面度；当支承在平尺最小自然挠度的最佳支承位置时，其误差不得超过（2+10L）m（L是以m为单位的工作长度。任意300mm长度上误差不超过5m；3）工作面的平行度公差：1.5（2+10L）m；4）侧面的直线度：10（2+10L）m5）侧面的平行度：15（2+10L）m6）侧面对工作面的垂直度：平尺高度上每10mm为+2.5m。7）工作面的表面粗糙度：工作面应精磨和刮研。 按JB2214-77规定，检验平尺的精度分为0、1、2三个等级。经过比较,JB2670-82所推荐的检验平尺其精度略低于JB2214-77中的1级。可见，对于普通机床精度的检验，即可以选用JB2670-82所推荐的检验平尺，也可选用符合JB2214-77标准的 1级精度的检验平尺。,。,二、平板用于涂色法检验零件的直线度、平面度误差，作为测量基准。与其它量具、量仪配合还可检验尺寸精度、角度、形位误差，亦常用作刮研基准。平板结构好坏对刚性和精度有很大影响。平板由优质铸铁，经时效处理，按较严格的技术要求制成，工作面需经过刮研达25点/25*25以上。精度一般分为0、1、2、3四个等级。00级（公差为0级一半）、0级及1级为检验平板，2、3级为划线平板。机床精度检验应用0级或00级平板。用大理石、花岗岩制造的平板获得日益广泛的应用。其优点是不生锈，易维护，不变形，不起毛刺。缺点是受温度影响，不能用涂色法检验工件，不易修理三、角尺90角尺用于检验零、部件的垂直度误差，亦可对工件划垂直线。角尺用铸铁、钢或其它材料制成，最好经淬硬和稳定性处理。机床精度检验通则（JB2670-82）对角尺的精度要求做了如下规定：,1)工作面的平面度和圆柱角尺工作面的直线度公差（2+10L）m（L是以m为单位的工作长度）。2）垂直度公差：300mm上5m；可大于或小于903）工作面的表面粗糙度：工作面应精磨和刮研。4)普通角尺的刚性公差：在角尺长边的末端处平行于短边的方向，施加2.5N的负载，其挠度值（m）应不超过0.7L（L为角尺长边以mm为单位的工作长度）。在机床上通常遇到的垂直度公差为0.03-0.05mm/m不等，角尺适用于0.04-0.06mm/m的垂直度公差的检验。对于精度要求较高的地方，则考虑所用角尺本身的误差，或用其它方法检验。如采用0级角尺，即可满足检验垂直度公差为每米0.03mm的要求。不同精度等级的垂直度公差可查JB2213-77资料（机械工业部制定的角尺标准。,第二节 检验棒,一、锥柄检验棒检验棒是机床检验的常备工具。主要用来检验主轴、套筒类零件的径向跳动。轴向窜动，也用来检验直线度、平行度、同轴度、垂直度等。检验棒由插入被检验孔德锥柄和作测量基准用得圆柱体组成，用工具钢精密加工制成，可镀铬和不镀铬。对检验棒级技术要求如下：1）两端具有供制造和检验用的经过研磨的带保护的中心孔。2)具有机床检验时需要的相隔90的四条基准线r（1、2、3、4）。圆柱部分两端标记间的距离L表示测量长度。L:75、150、200、300或500mm。3）自锁的莫氏锥度和公制锥度检验应带有一段供上螺母后拆卸检验棒的螺纹部分，螺纹应采用细牙。,4) 当检验棒的锥度较大时，应提供紧固检验棒的螺纹拉杆的螺孔。5）检验棒的自由端可带有一长14-32mm的直径略小得检验圆柱的工艺用加长部分P对检验棒的检验包括：在两顶尖安装检验棒，沿其轴线的若干等距点处测量其径向跳动；在对应于四条标记母线的两个轴向平面的全长上实测其直径差，检验棒的精度应符合表5-3规定。表5-3 检验棒精度,检验棒在使用时应注意以下几点：1) 锥柄和机床主轴的锥孔必须擦干净，以保证接触良好。2）检验径向跳动时，检验棒应在相隔90的四个位置依次插入主轴锥孔，误差以四次测量结果的平均值记。3）检验零部件的侧向位置精度或平行度时，应将检验棒和主轴旋转180，依次在检验棒圆柱面的两条相对的母线上进行检验，误差以两次测量结果的平均值记。4）检验棒插入主轴锥孔后，应稍待一段时间，以消除操作者的手所传来的热量，使检验棒的温度稳定。5）使用0号机1号莫氏锥度检验棒时应考虑其自然挠度。二、圆柱检验棒圆柱检验棒两端有顶尖可安装于两顶尖间，其外圆柱面的母线作为测量用的直线基准。圆柱检验棒一般用热拔无缝钢管制成，管子的壁厚应有足够的强度。两端堵头上有经过研磨的供制造和检验用得带保护的中心孔，外表面需精磨，精磨面需淬硬和稳定性处理，也可镀硬铬，以提高其耐磨性。,用于测量精度为300mm上0.01的检验棒，其直线度误差不大于300mm上3m。表5-4所例的四种圆柱检验棒适用于机床上需要的大多数检验。表5-4 圆柱检验棒的技术规格,使用圆柱检验棒检验平行度时，先在检验棒圆柱面上的一条母线上测取读数，然后将检验棒旋转180 ，在相对母线上测取读数，将检验棒调头后在相同的那一对母线上在重复测取读数。四次读数的平均值即为平行度误差。用这种方法测量，可以消除因检验棒本身误差所引起的大部分测量误差。,第三节 研磨棒和研磨套,一、研磨棒研磨棒是一种内圆柱表面的研磨工具，其结构有整体是和可调式两种。1）整体式研磨棒制造简单，精度高，适用于精密孔和小直径孔的研磨，但整体式研磨棒磨损后尺寸无法补偿。为了使磨料和研磨液导入和均匀分布，研磨棒工作部分外圆通常车有左右旋两条油槽，其导程约为直径1/3-1/2。为保证被研孔母线的直线度和圆柱度要求，研磨棒工作部分长度可取1-1.5倍。2）可调式研磨棒，它们都是利用锥度调节，使研磨环涨大来补偿磨损量。常用的锥度为1:50（用于 20mm以下的孔）和1:20（用于 14- 90mm的孔）。二、研磨套研磨套是一种外圆研磨工具，一般做成可调节的，用锥度来补偿磨损。利用研磨套本身的弹性来实现调节。一般研磨套的长度与孔径之比为1-2.5。研磨套是研磨中消除轴颈椭圆及棱度的主要工具。,第四节 水平仪和准直仪,一、水平仪（一）普通水平仪1、水准管的结构原理 水平仪是一种以重力方向为基准的精密测角仪器。当气泡在管中停住时，其位置必然垂直于重力方向，因而可以作为角度测量基准。水平仪的主要组成是水准管，水准管是一个密闭的玻璃管，内装精馏乙醚，并留有一定的空气，以形成气泡，水准管倾斜度改变时，气泡永远保持水平，就是说液面永远保持水平。水准管内表面轴向截形为腰鼓形，是经过研磨加工的弧面，管上的刻度可观测出倾斜度的变化量。管内腔的母线曲率半径决定了水准器的分度值。以机床精度检验中最常见的分度值为0.02/1000的水平仪为例。分度值为0.02/1000即分度值为4 ，有：,tg ,a=R 如果=4 0.0000193927rad 0.02/1000取刻度间隔 a=2mm 则 R=a/ =2/1000 则R 100m就是说水准管内腔轴向截面母线曲率半径为100m，水准管气泡每移动一格（一个格度间歇），则说明其倾斜度变动为4 ，或者说斜率改变0.02/1000。如果气泡偏移3格，则两个表面夹角为12，而在400mm长度还是那个高度差为; 0.02/10004003mm=0.024mm2、水准管的灵敏度与稳定性 水准管的灵敏度是指水准管倾斜至肉眼刚能察觉出气泡移动的微小倾角，应不超过分度值的15%。如对4 水准管，当倾斜0.6 时，用肉眼能察觉出气泡开始移动。水准管的稳定性是指气泡由工作范围边缘（即水准管最边缘的刻度线处）回复并停止在居中位置所需要的时间，对4 水准管应不多于17秒钟。3、水准管的示值精度 水准管的示值精度 是指以下两项：(1)均匀性在1 0.2格的范围之内，即按公称角值逐档测量时，相邻读数差都应在0.8-1.2格范围内。(2)平均角值与公称角值之差不应超过公称角值的10%。关于平均角值的计算方法下面举例说明。,水准管的灵敏度、稳定性及示值精度检验的检定需要在水平仪检定仪上进行。水平检定仪式利用正弦原理以实现小角度测量的装置。主要作用是可以根据需要产生一定的微小倾角。工作台1可绕左端支点旋转，在左支点与右方测微螺杆5的支点距离429.7mm，测微螺杆螺距P=0.25mm，旋转手轮三周，工作台右端则升起（或降落）一个螺距，此时工作台倾角改变为，有： =0.25/429.7=0.0005818012rad=120 将分度盘4的圆周等分为120格，故每格对应工作台倾角1 。转动手轮每转4格，水准管气泡应移动1格。水准管示值精度的检定方法如下：检定应在恒温室内进行，室温为20 2 。检定前，被检水准管在恒温室内存放时间应补少于1-2h。将水平仪检定仪置于稳定的平台上，然后调整预期底部的螺钉，使仪器本身的水准管气泡大致居中，在检定过程中随时注意这个气泡的位置是否变化，以断定仪器和平台是否平稳。将被检水准管放在检定仪工作V形架上，转动手轮使气泡左端对准左部刻度线内边线，每转动4格记录一次，向左直至最后一格为止：然后再使气泡右端对准右部刻线的内边线，同样检查至右端最后一格，并记录，要求每次读数值的相对误差不超,超过20%。水准管在制造中，也如此检查，小于0.8格或大于1.2格时，则重新研磨直至合格为止。使用中的水平仪应定期检定其示值精度。例5-1 检定仪读数度盘每格1 ，被检水准管分度值4 ，每次测量都将分度盘转过4格，对水准管的示值估读到0.1格。测量记录如表5-5表5-5 水准管的示值检定记录,由表可见，相邻读数差未超过0.8-1.2格的范围，故合格。至于平均角值的计算方法有以下两种：（1）简单平均法 先按首尾读数之差分别计算出左、右两侧各自的平均值，然后再加以平均，作为水准管每个分度所反映的实际角值。 左= 321 7.80 =4.10 右= 321 8.10.2 =4.05 平= 左右 2 = 4.10+4.05 2 =4.08 因4.08 4 0.08 ，未超过4 10%=0.4 ，故合格。这种简单的平均方法，在日常生活中往往采用，但在对水准管作鉴定时应按下法计算。（2）加权平均数 “加权”的含意是，在计算最后结果为考虑测量值不同的重要程度和不同的可靠程度，所以先分别乘上一个不同的系数（称“权因子”),然后再计算。,计算方法如表5-6所示，表中数字旁的虚线是指该相减的那一对数，然后列在“读数差”栏中。表5-6 水准管加权平均角值计算,= 801801 19.620.1 =4.03表5-6中读数差的和19.6和20.1实际上是表5-5中“相邻读数”差分别乘以“权因子”1、2、3、4后的平均值，即：19.6=10.821.031.040.931.021.111.020.1=10.920.831.041.031121.210.9这里的权因子大小，基本上反映了使用机会的多少，例如中间两格最常用，权因子为4；靠边上两格不常用，权因子为1.就是说，这种加权后求平均角值的发表发放，让使用机会较多的区域，在检定结果中占较大的比重，因而比较合理的。4、水平仪示值零位的检定与调整 常用的普通水平仪有框式水平仪和条形水平仪（钳工水平仪）。水准管牢固地安装在水平仪主体的支架上。水平仪下工作面作为基准面，当基准面处于水平状态时，气泡应在居中位置。气泡实际位置对居中位置的偏移量称为零位误差，要求不超过分度值的1/4其检定方法是：将零级平板调至大体水平状态，把被检水平仪放在平板上，按气泡的任意一端读数，然后将水平仪原地转过180，在前一次读数的同侧在读一次，两次读数差的一半就是水平仪的零位误差。（二）精密水平仪常见的精密水平仪有光学合像水平仪、电子水平仪、电感式水平仪，广泛应用于,（二）精密水平仪常见的精密水平仪有光学合像水平仪、电子水平仪、电感式水平仪，广泛应用于精密机床修理中的测量光学合像水平仪，其测量精度可达0.01/1000,0.005/1000和0.0025/1000。可精确地检验表面的平面度、直线度和相关零、部件安装位置的准确度，同时还可以测量工件的微小倾角。1、光学合像水平仪 光学合像水平仪与普通水平仪相比，其特点是测量范围大，有0-100mm/m（33 20 ）和0-20mm/m（1 6 40 ）两种规格。其次读数精度高，一般分度值为2 （0.01/1000）。水准器只起定位作用，通过光学放大合像提高对准精确度，其曲率误差对示值精度无直接影响。其缺点是价格较贵，易损坏。受温度影响很大，使用时应尽量避免受热。光学合像水平仪 主要由目镜、微分调节系统、水准器、棱镜、底座等组成。水准器安装在杠杆上特制的底板内，其水平位置可以调节旋钮，经丝杆螺母和杠杆系统调整。水准器内气泡两端圆弧，通过棱镜反射至目镜，形成左右两半合像。当水平仪不在水平位置时，两半气泡AB差值不重合，在水平位置时，两半气泡AB重合。对于机床导轨或大平面的直线度和平面度误差，可像普通框式水平仪一样用合像水平仪以节距来测量，将被测面分成若干定长段b，选用合适长度和形状的垫板，将合像,水平仪放置其上。观察目镜，转动调节旋钮，是两半气泡重合，便可由侧面标尺指针读出整数，在从微分刻度盘的每一格，代表1m长度内的高度差0.01mm。当标尺指针所致的刻度线为1mm,微分刻度盘上的格数是6格，那么它的读数就是1.06mm，即1m长度上的高度差为1.06mm。若被测导轨已校至近似水平，则各段的倾斜值h可由下式计算： 1000：a i=L : h h =a 1000 式中 i-水平仪的分度值（mm/m) L-水平仪器两支点间距（mm） a-刻度的格数2、电子水平仪 电子水平仪是一种测量灵敏度和精度更高的微小的倾角测量仪器，读数方便，主要由于指示器、传感器、控制开关和调零旋钮等组成。电子水平仪的工作原理 是传感器重的电子水准泡微小角度变化程微小的电量变化。电子水准泡是一个密封的玻璃管内注有导电溶液，并留有一个气泡。管内壁的前后位置上对称地贴了四片铂金电极。测量时当气泡偏移，就改变了四片铂金电极间的导电溶液呈现的电阻值，从而将机械位移转变成电量变化信号。电信号经过指示器中的电子电路的调制、放大、介调和滤波后形成一个具有线性和极性的直流电压输出，并由,电表指示，表头指针的指示值即为相应的角度变化值。3、电感水平仪 电感水平仪的和前述水平仪的工作原理完全不同。它不用水准泡，而是靠重力作用改变电感 方法测出倾斜角。电感水平仪的测量范围比一般水平仪大，而且稳定时间短（一般不超过1s）电感水平仪是用摆锤原理进行工作的。悬丝（ 0.07-0.1.mm）把带磁性瓷的摆锤挂在框体上，如果水平面发生变化，则磁性瓷与线圈之间的左、右间隙就发生变化，使左、右线圈的电感量相应地变化，从所带的电表上读出读数。左右两个销子是用来限制框体左、右移动的。框体可由两个微动螺钉通过顶销调平至测量位置。在左、右两个测微螺钉的手轮上刻有分度，用以读出粗读数。这种水平仪常见的测量精度为：0.5（0.0025/1000)、2（0.01/1000）和5（0.025/1000）等几种。使用方法和上述几种水平仪一样。二、准直仪在机械设备修理中，各种光学量仪已逐步得到应用，如光学准直仪、光学平直仪和自准测微平行光管。光学仪器优点很多，在测量过程中，仪器本身的测量精度受外界因素（温度、振动等）得影响很小，测量精度很高。准直仪可以精确地测量微小的角度，导轨在垂直面内或水平面内的直线度、平行度误差，零件各表面相对位置的平行度、垂直度。配置相应的附件后，还可以测量孔的同轴度、孔轴线与端面的垂直度，,轴或丝杆的轴向窜动量。与多面棱体或其它仪器配合、可测量刻度盘误差，各类分度结构的分度误差、工作台回转误差。（一）光学准直仪光学准直仪又称照直仪，由平行光管和望远镜组成配合使用，平行光管提供平行光束，望远镜用作瞄准方向。平行光管由光源。刻度有十字的分划板和物镜组成。光源发出的光经过分划板和物镜，将十字线图像以平行光束射入望远镜内。望远镜中的分划板位于物镜的焦平面上，平行光束中的十字线图像便成像在带有瞄准线的分划板上。当被测导轨的直线度误差1是平行光管的垫铁产生一个微小倾角时，投射在分刻板上的十字线与瞄准线不重合，而有2的距离。由于2可从目镜的测微鼓轮上读得，且L和f为已知值，从而可得： 1= 2L/f测量时，将固定在专用垫铁上的平行光管放置在导轨一端的被测面上，调整设置在导轨另一端可调支架上的望远镜，使平行光管分划板上的十字线像与望眼镜分划板的瞄准线对准。然后按水平仪测量直线度时分段测量的方法（节距法）测得一组2值，最后处理数据，用作图或计算法求得被测导轨的直线度误差。（二）光学平直仪光学平直仪和光学准直仪的区别是将平行光管和望远镜成一体，具有自准直性能，,所以也叫自准直仪。由仪器本体和反射镜两部分组成。检查时将本体固定，将反射镜稳定放置在移动部件上，或专用桥板和专用底座上。在仪器本体里装有发光灯泡，刻有“十”形十字线的固定分划板，由双三棱镜组成的立方棱镜，两块相互平行的平面反射镜及由两片透镜组成的物镜，组成平行光管；由可动分划板，放大目镜及测微手轮等组成读数显微镜。光线由灯泡发出，将位于物镜焦平面上分划板的十字像，经立方棱镜、两平面放射镜及物镜形成平行光束放射至反射镜，若反射镜的平面与平行光束垂直，则光线由反射经原光路反射回来，立方棱镜对角平面上涂有半透明膜，反射回来的光线一部分经此反射向上聚焦在可动分划板上成像，分划板位于目镜焦平面上，呈现清晰十字像。若反射镜有微量倾斜，则经反射镜反射回来的光线在可动分划板上的十字像亦随之产生位移，由手轮、丝杆和刻度盘组成的测微机构可测出此位移量，从而测出反射镜的倾角变化。因此光学平直仪属于测角仪器，它可用来测量直线度。通过测量倾角变化测量垂直平面内的直线度。测微机构连同可动分划板还可转动90 ，还可测出反射镜座绕垂直轴的转角值，因此又可测量导轨在平面内的直线度误差。加上光学直角器附件可测量垂直度。上海生产的光学平直仪有两种规格，其技术规格见表5-7所示。,表5-7 光学平直仪的技术规格,在测量直线度时，与水平仪一样，其反射镜垫铁（或桥板、移动部件）的长度L同样是确定导轨直线度误差一个参数。当光学平直仪刻度1（0.005/1000）时，一样，一个折算成直线度线值为：0.005/1000L。,谢谢大家！,