位置公差的测量.docx
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位置公差的测量
位置误差的测量
实验报告
专业班级
姓名
学号
报告日期2015年12月1日
【一】实验目的
1.培养学生的创新能力，创新精神，创造性思维；
2.熟悉零件有关位置误差的含义和基准的体现方法；
3.掌握有关通用量仪的使用方法。
【二】实验用量具
齿轮跳动检查仪，平板，千分表，百分表，千分表架，V型块，直角尺，钢板尺。
【三】实验步骤
1.阅读一片优秀论文学习，题目是《建设创新性国家呼唤小发明》，通过实验课讨论学习培养学生的创新精神，创新能力，创新思维，人人热爱创新，人人参与创新，找到一个物体的不足跟缺陷，如何改进使它变得完美，就是创新的过程。
写出自己的感想。
2.探究千分表，百分表，磁性千分表的使用；
3.垂直度的测量。
十字头两个孔轴线间的垂直度；孔的轴线对面的垂直度；重点讨论箱体孔的轴线对侧面垂直度误差的测量，讨论基准的转换
4.平行度的测量。
连杆两孔轴线间的平行度（连杆孔平面水平位置，连杆孔平面处于竖直位置）
5.偏摆检查仪端面圆跳动跟径向圆跳动的测量。
6.用创新性思维分析心轴的缺陷，找出创新改进心轴的思路。
7.请分析磁性表的原理，防锈基本常识。
【四】实验内容
（一）千分表，百分表，磁性千分表的使用方法
1.应用范围跟读数
①千分表：
用来对精度要求较高的读数，读数时，外边大圆盘一个小格代表0.001mm，一共200个间距，转过一大圈代表的距离是0.2mm；里面小圆盘一小格代表转过一圈，一共五个间距，所以千分表的测量范围是1mm；
②百分表：
读数时，外边大圆盘一个小格代表0.01mm，一共100个间距，转过一大圈代表的距离是1mm；里面小圆盘一小格代表转过一圈，一共五个间距，所以千分表的测量范围是5mm；
③磁性千分表：
磁性千分表有磁性时，可以通过磁性的作用将百分表等测量工具固定在某一表面上，当磁性表没有磁性时，可以带动支撑在磁性千分表上的测量仪器运动，测量不同的表面。
注意事项
1、将表固定在表座或表架上，稳定可靠。
装夹指示表时，夹紧力不能过大，以免套筒变形卡住测杆。
调整表的测杆轴线垂直于被测平面，对圆柱形工件，测杆的轴线要垂直于工件的轴线，否则会产生很大的误差并损坏指示表。
2、测量前将数值调至易于读数的位置，如0mm；
3、测量时，用手轻轻抬起测杆，将工件放入测头下测量，不可把工件强行推入测头下。
显著凹凸的工件不用指示表测量。
4、不要使测量杆突然撞落到工件上，也不可强烈震动、敲打指示表。
5、测量时注意表的测量范围，不要使测头位移超出量程，以免过度伸长弹簧，损坏指示表。
6、不要使测头跟测杆做过多无效的运动，否则会加快零件磨损，使表失去应有精度。
7、当测杆移动发生阻滞时，不可强力推压测头，须送计量室处理。
（二）垂直度误差的测量
1）测量十字头孔的轴线对侧面的垂直度误差
1．在孔中插入心轴。
孔的轴线不是实实在在存在的实体，要想找到孔的轴线，首先要在孔内插入一根心轴，心轴与孔的配合为间隙配合，方便心轴的插入与取出。
2.用一个直角尺，使其一面放在平板上，另一面与基准侧面B靠拢，同时调节千斤顶使其与B面完全贴合为止，说明基准面B与平板垂直。
因为实际测量孔的轴线对侧面的垂直度不好测量，故采用基准转换的方法，首先转化为侧面对平板的垂直度，然后测量孔对平板的平行度，即可间接得出孔对平面的平行度。
3.将千分表安装在支座上，调节高度与待测心轴的最高点相匹配，简单理解就是，千分表触头到达轴最高点时，小指针转盘转过1-2圈；
4.量取工件的长度L1=94.0mm；
5.在心轴上量取一个长度L=5.00mm，将千分表在此长度上轻轻推过，观察千分表指针的最大值，记录为M1=0.260mm；
6.在心轴上另外一段量取一个长度L=50.0mm，将千分表在此长度上轻轻推过，观察千分表指针的最大值，记录为M2=0.176mm；
7.计算垂直度误差。
L1=LI+L+L=94.0mm+50.0mm+50.0mm=194.0mm;
f⊥=
f⊥<0.06,所以轴线对侧面的垂直度误差在允许范围之内，垂直度符合要求。
2）测量十字头孔的轴线对轴线的垂直度误差
1.数据记录
L1
94.5mm
L2
226.5mm
M1
0.382mm
M2
0.420mm
2.计算垂直度误差。
L1=LI+L+L=94.5mm+132.0mm=226.5mm
f⊥=
f⊥<0.06,所以轴线对轴线的垂直度误差在允许范围之内，垂直度符合要求。
（三）连杆孔两轴线间的平行度误差
1.数据记录表格
水平位置
竖直位置
L1（mm）
36.0
36.0
L2（mm）
236.0
236.0
M1（mm）
1.445
1.159
M2（mm）
1.670
1.917
2.计算平行度误差
水平位置：
f∥=
f∥<0.06,所以轴线对轴线的垂直度误差在允许范围之内，垂直度符合要求。
竖直位置：
f∥=
f∥<0.25,所以轴线对轴线的垂直度误差在允许范围之内，垂直度符合要求。
（四）偏摆检查仪的跳动误差
1.数据记录表格
端面圆跳动
Lmax
0.104mm
Lmin
0.101mm
径向圆跳动
测量位置
左
中
右
Dmax（mm）
0.458
0.769
0.777
Dmin（mm）
0.404
0.701
0.702
端面圆跳动：
F=Lmax-Lmin=0.104mm-0.101mm=0.003mm
径向圆跳动：
F1=D1max-D1min=0.458mm-0.404mm=0.054mm
F2=D2max-D2min=0.769mm-0.701mm=0.068mm
F3=D3max-D3min=0.777mm-0.702mm=0.075mm
F=
=0.066mm
误差较小，虽未给出公差值，根据经验公式过手册可知误差在允许范围之内。
（五）分析心轴的缺陷，提出心轴的改进方案。
缺陷：
心轴出场尺寸确定，一个心轴只能用于一个尺寸的孔，适应性差，孔的尺寸多种多样，对心轴尺寸的需求较多，需要制造多种尺寸的心轴，浪费材料。
浪费加工工时。
改进方案：
心轴可加工成阶梯轴的形状，尺寸有一个方向递减，在此基础上，将轴加工成空心轴的样子，这样一来，尺寸稍大的轴的内孔径能够跟尺寸较小的轴外径通过一定的配合结合在一起，依次类推，到尺寸最小的轴，最小的轴为保证强度可加工成实心。
（如下图所示）
（六）分析磁性表的原理，防锈基本常识：
1、防锈基本常识：
磁性表座原理：
关于磁性表座工作原理概括起来其实就是简单的几个字：
分断和接通内部的磁极。
。
磁性表座外壳为两块导磁体，中间用不导磁的铜板隔开。
内部有一个可以旋转的磁体，此磁体沿直径方向为n、s极。
当磁体旋转到中间位置，磁力线分别在两块导磁体中形成闭路时表座可以轻易取走;旋转90度后，ns极分别对着两块导磁体，此时从n极到导磁体到导轨到另一块导磁体到s极，形成磁力线闭合，可以牢牢的附着在导轨上。
2、金属防锈：
金属腐蚀是由各种内在的和外在的因素所引起的，归纳起来主要有：
①金属材料本身化学成分和结构；
②金属表面光洁度（氧浓度差电池腐蚀）；
③与金属表面接触的溶液成分及pH值；
④环境温度和湿度；
⑤与金属表面相接触的各种环境介质。
人的汗液是一种无色透明或淡黄色带有咸味呈弱酸性的液体，它的pH值为5~6。
除含有钠、钾、钙、镁盐外，还含有少量尿素、乳酸、柠檬酸等有机酸。
当汗液与金属接触时，会在金属表面形成一层汗液膜，汗液膜会对金属引起电化学作用，腐蚀金属。
人出汗是不可避免的，要防止手汗引起锈蚀，生产人员应带上手套、指套，或用专用工具拿取零件，不要随便用手接触产品。
常用的防锈方法有:
（1）、表面预处理；
（2）、电镀；
（3）、热喷涂；
（4）、热浸镀；
（5）、表面转化改性技术；
（6）、表面扩散渗入技术
（7）、缓蚀剂（VCI气相缓蚀剂）
（8）、使用防锈油
（9）、使用钝化液
（10）、镀其他金属（Zn，Al）
（七）《建设创新性国家呼唤小发明》的感想
通过阅读这篇文章，我们以作者的角度了解了在美国的一些小发明，这些发明看似不起眼，但却存在实实在在的价值，效果很好。
这些发明小，但作用绝不小，当众多的小发明结合起来的时候，甚至高过其他的大的发明，他们充斥在我们的生活中，与我们的生活息息相关，直接服务于我们的日常生活，因此可能会显得更有价值。
如文中所说，我们现在缺少的不是知识，我们的知识不但不低于其他国家，甚至于超出其他绝大多数国家，可是我们缺少创造力，不能将知识灵活的应用到生活当中，缺少一个善于发现问题坚决问题的心，大多数时候我们对生活中所见到的问题不问不理，而不是去想着如何解决，虽然每个人不可能都成为大发明家，但每个人都有自己与众不同的想法，每个人的思维都是不同的，也是奇特的。
假使我们都能发挥自己的创造力，或许，每个人都能成为生活当中的“大发明家”。
美国讲“小发明是工业生产的支柱”，日本讲“小发明是振兴企业的道路”，德国讲“小发明体现着进取精神”。
小发明的强大作用是显而易见的，而我们现在缺少的就是这样的小发明，任何伟大的创新都是从小开始的。
国家需要一流人才，但更需要的是亿万创新意识，当有了创新意识之后，所收获的可能就是更多更多的一流人才。
大创新想不出来，小创新不屑一顾，这样眼高手低的话，只能是失去自身所据说有的创新能力。
因此，就当代而言，我们应当努力的去激发自己的创新意识，敢想敢做，大胆创新。
【五、实验感想】
通过这次的测量，掌握了千分表，百分表的基本用法和一些基本的测量方法，测量过程是需要细心，耐心，不可操之过急，对于精密实验仪器要小心操作，在这次的测量过程中测量的精度相对来说还是比较高的，所以测量方式一定要正确，表架做好固定，调整合适的量程。
位置误差的测量是个精细的工作，设备的使用必须得当。
【六、小创意】
家中曾做过橡胶工作，小批量制作胶圈与密封垫等橡胶制品，其模具经常粘上再生胶及其他杂质，手工清理费工费事，所以我试想制作一种可以方便清理模具中杂质的工具。
一种模具清理器。
目前，市场上存在的模具清理机有很多种类，主要有机械清理法，化学清理法，液体清理法，机械清理技术大多应用于大型模具，小型模具只能人工清理。
化学清理过程中，会使模具表面硬质变化，损坏模具，在以后的产品中容易发生产品有边锋的现象。
液体清理法科技含量高，清理效果好，但投资高，需要技术水平高。
这种模具清理机，包括高速电机，电机架，专用磨头，按键开关，支架，导气管，尖嘴喷头，高速电机固定于电机架上，电机架与支架连接，专用磨头与高速电机相连，导气管与尖嘴喷头连接并固定于电机架中，开关固定在支架中部。
在上述技术方案基础上，专用磨头有不同的形状，表面附有一层耐磨的细钢丝，支架上有可调螺丝。
理想情况下有如下优点：
结构简单，使用方便，对于不同的模具可以采用不同的专用磨头，头部角度可调，可以清理模具内部不同角度的废物，带有吹气装置，可以快速的将废物从模具内吹出。
其理想结构如下：
1.电机架，2.高速电机，3.专用磨头，4.支架，5.导气管，6.尖嘴喷头，7.开关。
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