第三节 角度和锥度的测量

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时间:2017-11-11

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1、§3-3角度和锥度的测量本节主要内容:角度和锥度的测量方法:比较法、平台法坐标法各种小角度测量技术重点:平台法测实际工件的角度难点:实际工件角度测量方法的选择与误差分析§3-3角度和锥度的测量一、方法概述1.依获得结果的方式不同分为直接测量和间接测量两类(1)直接测量:将被测角与标准角度相比较,直接测得其实际角度相对标准角度偏差的方法为直接测量方法。如:A在万工显上:用测角目镜、圆分度台、圆分度头直接测角度—通用仪器B测角仪、光学分度头—专用仪器C角度规—量具D角度量规、样板:比较法(光楔法、研合法、通止规)(2)间接测量方法:通过测量与该角度有关的长度量(线值),再

2、利用其相互函数关系式计算求得被测角度或锥度。因线值测量可达到很高的精度,故在角度测量中间接测量方法比直接测量方法精度(同等条件下)要高。2.依比较方式不同分为绝对测量法和相对测量法。二.测量方法(一)、比较法测量:直接测量、相对值,适用于生产车间的零件检验。1、与标准角度量块(或样板)相比较图3-14所示。图3-14与标准角度量块相比较2、与极限样板相比较:如图3-15所示。3.研合法:用圆锥量规检定图3-15与极限样板相比较用通端检验零件时,小端接触;若止通端检验零件时,大端接触。则表示零件合格(二)、平台法平台测量:指利用一般的通用量具、量仪、长度基准和其他辅助量

3、具来测量零件的尺寸和角度的方法。一般在作为测量基准的平板上进行。方法特点:器具教易获得,环境要求不高,适合现场测量;若器具精度足够并使用合理,可保证相当高的精度;对某些大型复杂零件,是最佳选择;多为间接测量,费时间,计算复杂,误差因素多。l、两内表面的夹角和内锥角的测量(l)内侧角的测量:如图3-16所示。量块、量棒。图3-16内侧角测量(2)V形块的测量:量块、量棒、刀口尺。如图3-17所示。图3-17V形块的测量当V形块不对称时,用下述二式分别计算V形块的左、右半角。A、三园柱法:若V形块是对称的,则V形块角度按下式计算:B.用直径不同的双圆柱测量v型槽角度(小角

4、度)测量原理如下图所示.被测件置于平板上,先后把直径为D1和D2的圆柱放入V型槽中,用量块、刀口尺或其它手段分别测出H1和H2,由几何关系可知,它们与被测角之间的关系为(3)燕尾槽的测量:方法有:角度规、角度块,或量块加量棒测量。如图3-18所示。(4)内锥角的测量:钢球、测深器具。如图3-19所示。内锥角的半角a按下式计算得到:图3-19内锥角的测量燕尾槽的角度a按下式计算得到:2.两外表面的夹角和外锥角的测量(1)用圆柱和量块测量:如图3-20所示。图3-20外侧角的测量角度a按下式计算得到:(2)用正弦尺(规)测量:如图3-21所示。由指示表读出a、b两点的差值

5、Δh,当a、b两点间的距离为l时,可按下式算出锥度误差ΔC:图3-21用正弦尺测量的原理图h=Lsin(2α)测量时,根据被测圆锥角2a的大小,按下式组合量块尺寸h,若正弦尺两圆柱中心距为L,则:平台测量多属间接测量,其测量精度可按函数误差来分析。或图3-23轴切法测量(三)、坐标法多属间接测量,其测量精度可按函数误差求法来获得。1.在万能工具显微镜上进行测量:小工件(1)影象法测量角度(2)轴切法测量圆锥角图3-24三座标测量2.在三坐标测量机上进行测量:图3-24所示的是在三坐标测量机上测量内锥零件的锥角。以X-y平面为基准,然后在通过锥孔轴心线的X-Z平面内测出

6、X1、X2和Z1、Z2,由下式得到坐标法测量也多属间接测量,其测量精度可按函数误差求法来获得。三、小角度测量测量误差一般为(1-2)”,有时可达0.1”或者更小。在角度测量中,常需要测出被测角度相对标准角度的微小偏差,实际上该角度的微小偏差便是微小角度的测量。又如在形位误差的测量中,或是在长度的相对测量中,有时需要首先测量小角度的变化后才能换算出线值变化。所以小角度测量在角度测量中占有一定的地位。实现小角度测量有如下方法:反射法、水准法、正弦法、干涉法、双频激光测角(一)反射法光学自准直方法当a很小时,则:SK型框式水平仪Frame-TypeSpiritLevelST

7、型条式水平仪Ruler-TypeSpiritLevel(二)水准法水准法测量小角度是利用水平仪对水平或垂直的被测件,实现相对水平面或铅垂面倾斜角的测量。常用的仪器有框式水平仪、合象水平仪和电子水平仪等。(三)正弦法正弦法测量小角度是利用正弦原理(参见下图),在正弦臂为一定长度的情况下,其一端转过的小角度与其另一端的位移量成正比,利用精密测长的方法测出此位移量即可求得小角度。这些仪器常用于高精度的角度测量,如检定自准直仪和水平仪等的示值误差。(四)干涉法1.干涉法测量小角度的原理:如图3-26所示。当α很小时,图3-26光的等厚干涉因角度α可通过高度h

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