实验一套筒孔径测量及误差分析.doc

实验一 套筒孔径测量及误差分析
一、 实验名称
轴径、孔径的测量及误差分析
二、实验目的
1.掌握内径百分表的使用方法。
2.熟悉等精度测量列随机误差及粗大误差的处理方法。
三、 实验仪器和器材
内径百分表、表架、缸套等。
1.百分表：外形图和传动原理图如图2－1所示。

图2－1百分表外形图和传动原理图
1.表盘 2.大指针 3.小指针 4.套筒 5.测量杆 6.测量头

1、 齿侧间隙的消除：通过游丝消除齿偶间隙，提高测量精度。
2、 测量力的控制：弹簧是控制百分表的测量力的。
百分表的分度值为0.01mm，表面刻度盘上共有100条等分刻线。因此，百分表齿轮传动机构，应使量杆移动1mm时，指针回转一圈。百分表的测量范围，有0-3、0-5、0-10mm三种。
2.内径百分表
内径百分表由百分表和表架组成，用于测量孔的形状和孔径，内径百分表的构造如图2－2所示。

图2－2内径百分表
1．活动量杆 2.等臂杠杆 3.固定量杆 4.壳体 5.长管 6.推杆
7.9.弹簧 8.百分表 10.定位护桥
内径百分表的活动测头，其移动量很小，它的测量范围是由更换或调整可换测头的长度达到的。内径百分表的测量范围有以下几种：10-18、18-35、35-50、50-100、100-160、160-250、250-450mm。
用内径百分表测量孔径是一种相对量法，测量前应根据被测孔径的大小，在千分尺或其他量具上调整好尺寸后才能使用。
四、 实验步骤
1.用内径百分表测量孔径：
1）.预调整
   ①将百分表装入量杆内，预压缩 1毫米左右（百分表的小指针指在1的附近）后锁紧。
　 ②根据被测零件基本尺寸选择适当的可换测头装入量杆的头部，用专用扳手扳紧锁紧螺母。此时应特别注意可换测量头与活动测量头之间的长度须大于被测尺寸0.8～1毫米左右，以便测量时活动测量头能在基本尺寸的正、负一定范围内自由运动。
2）、对零位：
  因内径百分表是相对法测量的器具，故在使用前必须用其它量具根据被测件的基本尺寸校对内径百分表的零位。　
用外径千分尺校对零位
　按被测零件的基本尺寸选择适当测量范围的外径千分尺，将外径千尺对在被测基本尺寸外，内径百分表的两测头放在外径千分尺两量砧之间校对零位。
3）、测量
手握内径百分表的隔热手柄，先将内径百分表的活动量头和定心护桥轻轻压入被测孔径中，然后再将固定量头放人。当测头达到指定的测量部位时，将表微微在轴向截面内摆动，读出指示表最小读数，即为该测量点孔径的实际偏差。
五、 数据处理及误差分析
测量顺序
测得值（mm）
残差
残差平方
1
93.02
-0.1
0.01
2
93.16
0.04
0.0016
3
93.16
0.04
0.0016
4
93.15
0.03
0.0009
5
93.05
-0.07
0.0049
6
93.09
-0.03
0.0009
7
93.1
-0.02
0.0004
8
93.15
0.03
0.0009
9
93.2
0.08
0.0064
10
93.06
-0.06
0.0036
11
93.1
-0.02
0.0004
12
93.11
-0.01
0.0001
13
93.16
0.04
0.0016
14
93.09
-0.03
0.0009
15
93.16
0.040
0.0016
算术平均值
93.12
-0.03
0.002

实验二 车刀角度的测量
一、实验目的
1．熟悉车刀切削部分的构造要素，掌握车刀标注角度的参考系及车刀标注角度的定义。
2．了解量角器的结构，学会使用量角器测量车刀标注角度。
3．绘制车刀标注角度图，并标注出测量得到的各标注角度数值。
二、实验概述
1．车刀标注角度及其坐标参考系
刀具的切削部分是由前刀面、主后
/**-刀面、副后刀面组成，这些刀面之间的交线又称为主刀刃、副刀刃，并构成刀尖。刀面或刀刃在空间的位置是用刀具角度值来反映。刀具角度值是如何测定的呢?为此，人为的建立几个坐标平面，如图10—1所示，它们分别是，通过主刀刃上某一点，与该点加工表面相切的切削平面Ps；通过主刀刃上某一点，与该点切削速度方向垂直的基面Pr；通过主刀刃上某一点，与主刀刃在基面上投影垂直的主剖面P o；这3个坐标平面又称为坐标参考系。以坐标参考系为基准来度量刀具标注角度的大小。但坐标参考系是在一定假设条件下建立的，那就是：(1)不考虑进给运动(即Vf=0)，用主运动向量V近似地代替切削刃与工件间的相对运动合成速度向量V e；(2)规定刀杆中心线与进给方向垂直，刀尖与工件中心等高。

2．车刀的标注角度。
所谓刀具标注角度就是在刀具图纸上所标注的角度，是制造或刃磨刀具时所依据的角度，可分别在主剖面、基面和切削平面内测量。
(1)在主剖面内测量的标注角度有：前角γo—前刀面与基面间的夹角；后角αo—主后刀面与切削平面间的夹角。
(2)在基面内测量的标注角度有：主偏角Kr—主刀刃与进给方向在基面上 投影的夹角；副偏角K′r—副刀刃与进给方向在基面上投影的夹角。
(3)在切削平面内测量的标注角度有：刃倾角λS——主刀刃与基面的夹角。
三、实验设备及用材
1．万能量角器。
2．外圆车刀。
四、实验方法与步骤
车刀标注角度可以用角度样板、万能量角器以及车刀量台等进行测量。其测量的基本原理是，按照车刀标注角度的定义，在刀刃上选定点，用量角器的尺面，与构成被测角度的面或线紧密贴合(或相平行、或相垂直)，把要测量的角度测量出来。本实验采用万能量角器来测量车刀标注角度。

1．万能量角器的结构
万能量角器是一种通用的角度测量工具，如图3—2所示。直角尺8或直尺12根据需要，用定位螺钉5或11、卡块6或9、制动螺钉7或10装在尺坐4上，松开制动螺钉7或10，直角尺8或直尺12可以在卡块6或9内平行移动，当将直角 尺8或直尺12调整到适当的位置时，再用制动螺钉7或10将其锁紧。测量角度时，松开制动头3，尺体1连同基尺13可以沿尺坐4上的半圆形滑轨转动，把基尺13与构成被测角度的面或线紧密贴合(或相平行或相垂直)，然后将制动头3锁紧，从游标尺2的刻度线上，便可以读出所要测量的角度数值。
2．用万能量角器测量车刀标注角度
(1)主偏角Kr的测量
将万能量角器装成如图10—3所示的样子，使车刀的左侧面(主刀刃一侧)紧 密地贴合在直尺(或换成直角尺)的尺面上，让基尺和主刀刃在基面上的投影相平行，则游标尺零线所指示的角度数值，就是主偏角Kr的数值。
2)副偏角K′r的测量
测完主偏角K′r之后，保持车刀和直尺的相对位置，让基尺和副刀刃在基面上的投影相平行，则游标尺零线所指示的角度数值，就是副偏角K′r的数值，如图10—4。
(3)刃倾角λs的测量
将万能量角器装成如图3一5所示的样子，把车刀底面紧密地贴合在直尺尺面上，调整车刀的位置，使基尺处在切削平面(Ps)内，并和主刀刃紧密贴合，则游标尺零线所指示的角度数值就是刃倾角λs的数值。
(4)前角γ0的测量
将万能量角器装成如图3一6所示的样子，把车刀底面紧密地贴合在直尺尺面上，调整车刀的位置，使基尺处在主剖面(P0)内，并通过主刀刃上的选定点，和前刀面紧密贴合，则游标尺零线所指示的角度数值，就是主剖面前角γo的数值。
（5）后角α0的测量
将万能量角器装成如图3－7所示的样子，把车刀底面紧密地贴合在直角尺（或换成直尺）的尺面上，调整车刀的位置，使基尺处在主剖面（P0）内，并通过主刀刃上的选定点，和主后刀面紧密贴合，则游标尺零线所指示的角度，就是主剖面后角α0的数值。

图3-5 用万能量角器测量车刀刃倾角 图 3-6 用万能量角器测量车刀前角

图3－7 用万能量角器测量车刀后角
五、实验报告要求
1.简述本实验目的
2.实验记录
车刀标注角度（单位：度）
3.绘制车刀标注角度图
车刀名称
及号码
测 量 结 果
测量次数
前角
后角
主偏角
副偏角
刃倾角
直头外圆车刀
号码：
1

2

平均值

2．按照所测角度画出：
按投影关系作出各坐标平面内的投影图，并注出坐标平面和五个基本角度。