课题检测平行度误差.docx
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课题检测平行度误差
任务三检测平行度误差
建议学时：
6课时
工作（学习）情境描述：
为了满足机器的使用功能，有时需要对零件提出平行度要求，如图6.3.1所示。
因此需要学会对零件的平行度进行检测。
能正确选用量具并能对检测结果进行评定。
图6.1.1面对面平行度的标注和公差带
a）有平行度要求的零件b）公差带
从工件的成品可以看出，零件在加工后有平行度要求0.05mm，通过测量后，保证产品的平行度要求才能满足使用功能。
请查阅相关资料，完成引导问题，完成平行度的测量任务。
相关知识：
平行度是限制被测实际要素对基准在平行方向上变动量的一项指标。
按被测要素和基准要素的集合特征进行分类，可将平行度公差分为面对面、线对线、面对线、线对面四种情况。
平行度公差是一种定向公差，是被测要素相对基准在方向上允许的变动全量。
所以定向公差具有控制方向的功能，即控制被测要素对准基准要素的方向。
任务要求
（一）、检测面对面平行度误差，如图6.3.2所示。
图6.3.2面对面平行度误差检测
（二）、检测线对面平行度误差，如图6.3.3所示。
图6.3.3线对面平行度误差与公差带
（三）、检测线对线平行度误差，如图6.3.4所示。
图6.3.4线对线平行度误差与公差带
二、学习引导
（一）阅读材料，回答问题。
1、形位公差分为形状公差和位置公差两大类，平行度公差属于公差。
2、在测量平行度公差时，要有基准。
（选择填空：
A.一定，B.不一定）。
3、平行度公差的项目符号是。
（二）仔细阅读图6.3.2及任务实施有关材料，完成下面的问题。
1、被测要素是，基准是。
其公差带形状是。
2、平行度公差的公差数值是。
3、检测该零件时，将零件、指示表都放置到上，此时平板起到的作用是。
（三）仔细阅读图6.3.3及任务实施有关材料，完成下面的问题。
1、被测要素是，基准是。
其公差带形状是。
2、被测要素是（选择填空：
A.中心要素，B.轮廓要素）。
（四）仔细阅读图6.3.4及任务实施有关材料，完成下面的问题。
1、被测要素是，基准是。
2、其公差带形状是，公差值大小是。
（五）判断正误：
1、任意方向上平行度公差带是直径为公差值t的圆柱面内的区域。
（）
2、线对面、面对线和面对面的公差带形状相同，均为两平行平面。
（）
3、在平行度公差中，线对线的平行度公差集合要素特征最为简单，但其公差带形状却最为复杂。
（）
4、在定向公差中，给定一个方向和任意方向在标注上的主要区别是：
为任意方向时，必须在公差数值前写上表示直径的符号“φ”。
（）
三、任务实施
（一）、检测面对面的平行度误差
1、准备的检具：
平板、百分表支架、百分表。
2、检测步骤：
1）将被测零件放置在平板上。
把百分表和支架组装好，放置在平板上，如图6.3.5所示。
图6.3.5检测面对面平行度误差
1—平板2—被测零件3—百分表
（1扫描二维码观看面对面平行度误差检测视频）
2）测量中，平板常被看作是标准平面。
基准面A与平板接触，相当于平板相对于检测面的平行度误差。
3）在整个被测表面上多方向地移动百分表支架进行测量。
4）取指示表的最大与最小读数之差作为该零件的平行度误差f，即：
f＝Mmax－Mmin
式中：
Mmax表示指示表的最大读数；Mmin表示指示表的最小读数。
3、评定检测结果：
如果指示表最大与最小读数之差f≤0.05mm，该零件的平行度合格；如果f＞0.05mm，该零件的平行度超差。
4、实际测量数据如下
序号
1
2
3
4
5
6
7
8
数值
0.04
0.02
-0.01
0.02
-0.02
0.03
-0.01
0.02
5、经过计算，你测得的平行度误差值为mm，是否合格？
。
（二）、检测线对面的平行度误差
1、准备的检具：
平板、带百分表的测量架、心轴。
2、检测步骤：
1）将被测零件放置在平板上，被测轴线由心轴L1模拟。
选用可胀式心轴，或能与孔形成紧密配合的心轴。
安装百分表与表架，放置到平台上，如图6.3.6所示。
图6.3.6检测线对面的平行度
1—百分表2—心轴3--被测零件4—平板
（1扫描二维码观看线对面平行度误差检测视频）
2）测量时用平板上表面模拟基准平面A，它体现了基准的理想形状的位置。
测量心轴素线上的两点相对于平板的高度差作为孔的轴线相对于基准平面的平行度误差。
3）在测量距离为L2的两个位置上测量心轴上的素线，测得的读数分别为M1和M2。
4）平行度误差f计算为：
f＝｜M1－M2｜
式中：
L1表示被测轴线的长度；L2表示指示表两个测量位置间的距离。
3、评定检测结果：
如果计算出的f≤0.05mm，该零件的平行度合格；如果f＞0.05mm，该零件的平行度超差。
4、实际测量数据如下
项目
M1
M2
L1
L2
数值
0.04
0.02
40
20
5、经过计算，你测得的直线度误差值为mm，是否合格？
。
四、知识链接：
（一）、检测线对线的平行度误差
1、准备的检具：
平板、带指示表的测量架、心轴、等高V形架。
2、检测步骤：
1）将被测零件放置在等高V形架上，基准轴线和被测轴线由心轴4、心轴3模拟。
如图6.3.7所示。
图6.3.7检测线对线平行度误差
1—指示表2—被测零件3，4—心轴5—V形架6—平板
（1扫描二维码观看面对面平行度误差检测视频）
2）在测量距离为L2的两个位置上测量心轴上的素线，测得的读数分别为M1和M2。
3）该测量位置的平行度误差f为：
f＝｜M1－M2｜
式中：
L1表示被测轴线的长度；L2表示指示表两个测量位置间的距离
4）在0°~180°范围内按照上述方法测量若干个不同的角度位置，取个测量位置所对应的平行度误差值中的最大值fmax作为该零件的平行度误差。
（二）实际基准要素与理想基准要素
1、实际基准要素
零件上起基准作用的实际要素称为基准实际要素。
由于基准实际要素存在形状误差，如果直接用它作为基准来测量位置误差时，则其形状误差必然会反映到被测要素的位置误差中去，为了排除这一影响，国标规定：
由基准实际要素建立基准时，基准为该基准实际要素的理想要素，且理想要素的位置应符合最小条件。
2、理想基准要素
理想基准要素是不存在的，在实际测量中，通常用模拟法来体现基准，即用有足够精确形状的表面来体现基准平面、基准轴线、基准中心平面等。
上面的检测中就是用检测平板来体现基准平面，选用可胀式（或与孔成无间隙配合的）心轴来模拟体现被测实际要素。
五、课后练习
图6.3.8所示为轮盘的形位公差标注，请根据提示完成下列问题。
1、其被测的形位公差项目是什么？
2、其公差带的形状、大小如何？
3、如果按被测要素和基准要素的集合特征进行分类，轮盘中的公差属于哪种情况？
4、完成该零件形位误差的检测。
图6.3.8轮盘
任务四检测垂直度误差
建议学时：
6课时
工作（学习）情境描述：
如图6.4.1所示的零件，其侧面对底面有垂直度的要求。
为了保证产品的使用性能，需要学会对零件的垂直度进行检测，能正确选用量具并能对检测结果进行评定。
图6.4.1有垂直度要求的零件
相关知识：
垂直度公差：
垂直度是限制被测实际要素对基准要素在垂直方向上变动量的一项指标。
按被测要素和基准要素的集合特征进行分类，可将垂直度分为面对面、面对线、线对面和线对线四种情况。
垂直度评价直线之间、平面之间或直线与平面之间的垂直状态。
其中一个直线或平面是评价基准，而直线可以是被测样品的直线部分或直线运动轨迹，平面可以是被测样品的平面部分或运动轨迹形成的平面。
任务要求
（一）、检测面对面垂直度误差，如图6.4.2所示。
图6.4.2检测面对面垂直度误差
（二）、检测面对线垂直度误差，如图6.4.3所示。
图6.4.3检测面对线垂直度误差
a）标注b）公差带
（三）、检测线对面垂直度误差，如图6.4.4所示。
图6.4.4检测线对面垂直度误差
a）标注b）公差带
（四）、检测线对线垂直度误差，如图6.4.5所示。
图6.4.5检测线对线垂直度误差
a）标注b）公差带
二、学习引导
（一）阅读材料，回答问题。
1、形位公差分为形状公差和位置公差两大类，垂直度公差属于公差。
2、在测量垂直度公差时，要有基准。
（选择填空：
A.一定，B.不一定）。
3、垂直度公差的项目符号是。
（二）仔细阅读图6.4.2及任务实施有关材料，完成下面的问题。
1、被测要素是，基准是。
其公差带形状是。
2、垂直度公差属于公差。
（选择填空：
A.定形，B.定位）
3、检测该零件时，将零件放置到上，此时平板起到的作用是。
（三）仔细阅读图6.4.3及任务实施有关材料，完成下面的问题。
1、被测要素是，基准是。
其公差带形状是。
2、基准要素是（选择填空：
A.中心要素，B.轮廓要素），测量该零件时，由于基准要素是孔轴线，所以测量时要用模拟。
（四）仔细阅读图6.4.4及任务实施有关材料，完成下面的问题。
1、被测要素是，基准是。
其公差带形状是。
2、被测要素是（选择填空：
A.中心要素，B.轮廓要素），测量该零件时，由于被测要素是孔轴线，所以测量时要用替代。
3、测量时把零件放置在转台上，并使被测轮廓要素的轴线与转台，从而保证转台和零件在转动时同轴。
（五）仔细阅读图6.4.5及任务实施有关材料，完成下面的问题。
1、被测要素是，基准是。
其公差带形状是。
2、被测要素是（选择填空：
A.中心要素B.轮廓要素），测量该零件时，由于被测要素和基准要素都是孔轴线，所以测量时要用替代。
3、为保证检测的准确性，工件在装夹时需要使用支撑，保证基准轴线和被测轴线的垂直。
三、任务实施
（一）、检测面对面垂直度误差
1、准备的检具：
平板、精密直角尺、塞尺。
2、检测步骤：
1）将被测零件放置在平板上，用平板模拟基准，将精密直角尺的短边置于平板上，长边靠在被测零件侧面上，此时长边即为理想要素。
2）用塞尺测量精密直角尺长边与被测侧面之间的最大间隙f，测得值即为该位置的垂直度误差。
如图6.4.6所示。
图6.4.6检测面对面垂直度误差
3）移动精密直角尺，在不同位置重复上述测量，取最大误差值fmax为该被测眠的垂直度误差。
3、评定检测结果：
如果测得的fmax≤0.20mm，该零件的垂直度合格；如果fmax＞0.20mm，该零件的垂直度超差。
4、实际测量数据如下
序号
1
2
3
4
5
6
数值
0.21mm
0.18mm
0.19mm
0.22mm
0.20mm
0.21mm
5、经过计算，你测得的直线度误差值为mm，是否合格？
。
（二）、检测面对线的垂直度误差
1、准备的检具：
平板、导向块、固定支撑、带指示表的支架。
2、检测步骤：
1）将被测零件放置在导向块内，基准轴线由导向块模拟。
安装如图6.4.7所示。
图6.4.7检测面对线垂直度误差
1—指示表2—被测零件3—导向块4—平板
（1扫描二维码观看面对面平行度误差检测视频）
2）测量整个被测表面，并记录数据。
3）取指示表的最大与最小读数之差作为该零件的垂直度误差f，即：
f=Mmax－Mmin
式中，Mmax表示指示表的最大读数；Mmin表示指示表的最小读数。
3、评定检测结果：
如果测得的f≤0.05mm，该零件的垂直度合格；如果f＞0.05mm，该零件的垂直度超差。
4、实际测量数据如下
序号
1
2
3
4
5
6
数值
5、经过计算，你测得的直线度误差值为mm，是否合格？
。
四、知识链接：
（一）、检测线对面的垂直度误差
1、准备的检具转台、直角座、带指示表的测量架。
2、检测步骤：
1）将被测零件放置在转台上，并使被测轮廓要素的轴线与转台对中（通常在被测轮廓要素的较低位置对中）。
如图6.4.8所示。
图6.4.8检测线对面垂直度误差
1—指示表2—被测零件3—直角座4—转台
（1扫描二维码观看面对面平行度误差检测视频）
2）按需要，测量若干个轴向截面轮廓要素上的最大读数Mmax与最小读数Mmin。
3）按照下面的公式计算垂直度误差f：
f＝
（Mmax－Mmin）
式中，Mmax表示指示表的最大读数；Mmin表示指示表的最小读数。
3、评定检测结果如果测得的f≤0.1mm，该零件的垂直度合格；如果f＞0.1mm，该零件的垂直度超差。
（二）检测线对线的垂直度误差
1、准备的检具：
平板、精密直角尺、心轴、可调支撑、带指示表的测量架。
2、检测步骤：
1）基准轴线和被测轴线用心轴1，7模拟。
应选用可胀式（或与孔成无间隙配合的）心轴。
安装如图6.4.9所示。
调整基准心轴7，使其与平板5垂直。
图6.4.9检测线对线垂直度误差
1，7—心轴2—指示表3—被测零件4—可调支撑5—平板6—精密直角尺
2）在测量距离为L2的两个位置上测得的读数分别为M1和M2。
3）根据下面的公式计算出垂直度误差f：
f＝｜M1－M2｜
式中L1表示被测轴线的长度L2表示指示表两个测量位置间的距离
3、评定检测结果如果测得的f≤0.03mm，该零件的垂直度合格；如果f＞0.03mm，该零件的垂直度超差。
（三）塞尺的使用
由一组具有不同厚度级差的薄钢片组成的量规（见图）。
塞尺用于测量间隙尺寸。
在检验被测尺寸是否合格时，可以用此法判断，也可由检验者根据塞尺与被测表面配合的松紧程度来判断。
塞尺一般用不锈钢制造，最薄的为0.02毫米，最厚的为3毫米。
自0.02～0.1毫米间，各钢片厚度级差为0.01毫米；自0.1～1毫米间，各钢片的厚度级差一般为0.05毫米；自1毫米以上，钢片的厚度级差为1毫米。
图6.4.10塞尺的实物图
塞尺的使用方法：
1、用干净的布将塞尺测量表面擦拭干净，不能在塞尺沾有油污或金属屑末的情况下进行测量，否则将影响测量结果的准确性。
2、将塞尺插入被测间隙中，来回拉动塞尺，感到稍有阻力，说明该间隙值接近塞尺上所标出的数值；如果拉动时阻力过大或过小，则说明该间隙值小于或大于塞尺上所标出的数值。
3、进行间隙的测量和调整时，先选择符合间隙规定的塞尺插入被测间隙中，然后一边调整，一边拉动塞尺，直到感觉稍有阻力时拧紧锁紧螺母，此时塞尺所标出的数值即为被测间隙值。
五、课后练习
1、如图6.4.11所示为销轴的垂直度公差标注。
1）其公差带的形状如何？
2）如果按被测要素和基准要素的几何特征进行分类，该销轴的垂直度公差属于哪种情况？
3）请完成销轴的垂直度误差检测。
图6.4.11销轴
2、如图6.4.12所示为支撑板的垂直度公差标注
1）其公差带形状如何？
2）如果按被测要素和基准要素的几何特征进行分类，该支撑板的垂直度公差属于哪种情况？
3）请完成支撑板垂直度误差的检测。
图6.4.12支撑板
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