平行度误差

科技工作者之家 2020-11-17

平行度误差是指被测实际要素相对于基准平行方向上的变动量f,主要有面对面的平行度误差、线对面(面与孔之间)的平行度误差、面对线的平行度误差、线对线的平行度误差。检测仪器和检测设备有:检验平板、水平仪、指示器及表架、检验棒(标准圆柱)v形架、方箱、宽座直角尺、综合量规等。1

检测方法面对面的平行度误差检测直接法:通过测量可直接获得被测表面各点相对基准平面的变动量,从而可直接评定其误差值的检测方法。生产中通常采用带指示器的测量装置,测出被测表面相对基准平面的变动量,由此测得平行度误差值。如右图所示,检测零件上两外表面间平行度误差。图样上给出零件的上表面对底平面D的平行度公差要求。检测时,将被测零件2放置在检验平板1上,使基准表面与平板工作面紧密贴合,两者之间尽量调整至符合最小条件的位置。以平板工作面作为模拟基准,用指示器3测量整个被测表面,取指示器最大与最小示值之差作为该零件的平行度误差。

又如右图所示,检测内槽表面两平行面间平行度误差。图中给出槽的上表面对下基准平面D平行度公差要求。检测时,采用直接法体现基准,即以基准实际要素作为测量基准面,将带指示器的测量架放在基准要素表面上移动,测得整个被测表面上最大与最小示值之差,作为该零件的平行度误差。此方法适用于基准表面形状误差相对于平行度公差较小的零件。

间接法:指通过测量不能直接获得被测要素相对基准要素各点坐标值,需经过数据处理方可求得其平行度误差值的检测方法。如右图所示,用水平仪检测两平面间的平行度误差,给出零件上台阶面对下台阶面D的平行度公差。检测时,通过支承3将被测零件大致调整至水平位置。然后分别在基准表面和被测表面上沿长向分段首尾相接进行测量,并记录各测量点上水平仪读数,将水平仪读数角度值换算成线值。根据记录读数,用图解法或计算法求出其平行度误差。首先根据测得值绘出基准表面和被测表面近似轮廓,由基准表面轮廓按最小条件要求找出基准平面位置A-A,然后找出被测表面轮廓各测点沿垂直坐标方向到A-A基准间的最大距离Lmax和最小距离Lmin,由此求得该零件的平行度误差为:f=Lmax-Lmin。此方法适用于测量窄长平面。

线对面(面与孔之间)的平行度误差检测线对面的平行度误差通常采用直接法进行检测。如右图所示,采用指示器法进行测量。图中给出孔的轴线对底面A的平行度公差要求。检测时,将被测零件3直接放置在检验平板4工作面上,使其基准底面A与平板工作面紧密贴合,以平板工作面作为模拟基准。在被测孔内插入心轴(检验棒或标准圆柱)2,心轴与被测孔间应紧密配合(可采用可胀式或与孔成无间隙配合的轴),该轴应具有较高的形状精度,用其模拟基准轴线。使指示器1与心轴上端素线相接触,测得两端相距L2,的两测点示值M1和M2,按下式换算求得该零件的平行度误差:

式中L1为被测轴线长度(或给定长度);L2为测量长度;M1、M2为测量长度两端指示器示值。

面对线的平行度误差检测面对线的平行度误差通常采用直接法进行检测。如右图所示,给出零件的上表面对基准轴线B的平行度公差。测量时,将心轴3插入基准孔B中,以心轴模拟基准轴线。将心轴两外伸端放在两等高V形架4上。使被测零件绕心轴轴线转动,调整被测表面在同一横截面上的两点A和B与平板工作面间距离相等。然后用指示器沿整个被测表面进行测量,取整个测量过程中指示器的最大与最小示值之差,作为该零件的平行度误差。

线对线的平行度误差检测检测时应根据零件的结构及其功能要求不同,图样上给出多种形式的平行度公差要求,生产中则应采用不同检测方法评定。

(1)给定方向上线对线平行度误差检测:如右图所示,给出连杆小头孔对大头孔基准B的轴线间,在垂直方向上的平行度公差(即通常所说的弯曲度)。检测时,基准轴线和被测轴线分别由心轴4和心轴3模拟。将模拟基准轴线的心轴4支承在等高V形架5上。调整两轴线位于垂直于平板工作面的同一垂直面上。用指示器1测量相距为L2位置处被测心轴上端素线,分别测得数值为M1和M2,按下式求得该零件在给定方向上的平行度误差:

式中L1为被测轴线长度(或给定长度);L2为测量长度;M1、M2为测量长度两端指示器示值。

如右图所示,给出连杆大、小头孔的轴线沿水平方向上的平行度公差(即通常所说的扭曲度)。该零件平行度误差检测与上述垂直方向平行度误差检测基本相同,两者区别是测量方向不同,测量水平方向上的平行度误差时,应将被测轴线与基准轴线放到与平板工作面相平行的平面上(即将垂直方向绕基准轴线转90°)。被测心轴可通过垫铁6调整至水平位置。用指示器测量被测心轴上端素线相距L2,两个位置上的数值分别M1和M2,同样以上面公式求得该零件水平方向上的平行度误差。

(2)任意方向上线对线平行度误差检测:如右图所示,给出曲轴的连杆轴颈对主轴颈C一D公共轴线的平行度公差要求。该零件被测要素与基准要素均为外圆轴线,检测时可直接由实际圆柱面来体现基轴线要素。首先将C与D全轴颈分别放在等高V形架3的槽内,并调整其轴线与检验平板平行,以V形架中心面模拟公共基准轴线;然后使安装在同一垂直方向上的两个指示器沿被测轴颈上、下两条素线移动,同时记录两指示器示值,计算读数差值之半,取其中最大值作为该测量方向上的平行度误差。以C一D公共轴线为中心,在0~180°范围内转动曲轴,分别测得若干不同角度位置上的平行度误差,取其中最大值作为该零件任意方向的平行度误差。任意方向平行度误差也可按上述给定两垂直方向分别测得的误差值fx和fy,按下列式计算求出f值,作为该零件任意方向的平行度误差:

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本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学

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