实验三 加工质量测量与分析
【实验内容】：具体测量和评定一根齿轮减速箱传动轴和一块板状零件的加工质量，并对于它们的具体情况进行评论和分析。 【实验要求】：对照图纸、使用合适的量具、器具对齿轮减速箱传动轴进行质量检验，全面记录测量方法、测量过程及测量数据。使用合适的量具、器具对板块零件进行质量检验，记录测量方法、测量过程及测量数据。 【测量仪器】：百分表
百分表的使用方法：由于千分表的读数精度比百分表高，所以百分表适用于尺寸精度为IT6～IT8级零件的校正和检验；千分表则适用于尺寸精度为IT5～IT7级零件的校正和检验。百分表和千分表按其制造精度，可分为0级、1级、2级三种，0级精度较高。使用时，应按照零件的形状和精度要求，选用合适的百分表或千分表的精度等级和测量范围。
使用百分表和千分表时，必须注意以下几点；
1、使用前，应检查测量杆活动的灵活性。即轻轻推动测量杆时，测量杆在套筒内的移动要灵活，没有任何轧卡现象，且每次放松后，指针能回复到原来的刻度位置。
2、使用百分表或千分表时，必须把它固定在可靠的夹持架上（如固定在万能表架或磁性表座上，图1所示），夹持架要安放平稳，免使测量结果不准确或摔坏百分表。
用夹持百分表的套筒来固定百分表时，夹紧力不要过大，以免因套筒变形而使测量杆活动不灵活。
图1 安装在专用夹持架上的百分表
3、用百分表或千分表测量零件时，测量杆必须垂直于被测量表面。图2所示。即使测量杆的轴线与被测量尺寸的方向一致，否则将使测量杆活动不灵活或使测量结果不准确。
图2 百分表安装方法
4、测量时，不要使测量杆的行程超过它的测量范围；不要使测量头突然撞在零件上；不要使百分表和千分表受到剧烈的振动和撞击，亦不要把零件强迫推入测量头下，免得损坏百分表和千分表的机件而失去精度。因此，用百分表测量表面粗糙或有显著凹凸不平的零件是错误的。
5、用百分表校正或测量零件时，如图3所示。应当使测量杆有一定的初始测力。即在测量头与零件表面接触时，测量杆应有0.3～1mm的压缩量（千分表可小一点，有0.1mm即可），使指针转过半圈左右，然后转动表圈，使表盘的零位刻线对准指针。轻轻地拉动手提测量杆的圆头，拉起和放松几次，检查指针所指的零位有无改变。当指针的零位稳定后，再开始测量或校正零件的工作。如果是校正零件，此时开始改变零件的相对位置，读出指针的偏摆值，就是零件安装的偏差数值。
图3 百分表尺寸校正与检验方法
6、检查工件平整度或平行度时，如图4所示。将工件放在平台上，使测量头与工件表面接触，调整指针使摆动，然后把刻度盘零位对准指针，跟着慢慢地移动表座或工件，当指针顺时针摆动时，说明了工件偏高，反时针摆动，则说明了工件偏低了。
工件放在V形铁上 工件放在专用检架上
图4 轴类零件圆度、圆柱度及跳动
当进行轴测的时候，就是以指针摆动最大数字为读数(最高点)，测量孔的时候，就是以指针摆动最小数字（最低点）为读数。
检验工件的偏心度时，如果偏心距较小，可按图5所示方法测量偏心距，把被测轴装在两顶尖之间，使百分表的测量头接触在偏心部位上（最高点），用手转动轴，百分表上指示出的最大数字和最小数字（最低点）之差的二分之一就等于偏心距的实际尺寸。偏心套的偏心距也可用上述方法来测量，但必须将偏心套装在心轴上进行测量。
图5 在两顶尖上测量偏心距的方法
偏心距较大的工件，因受到百分表测量范围的限制，就不能用上述方法测量。这时可用
6、检验车床主轴轴线对刀架移动平行度时，在主轴锥孔中插入一检验棒，把百分表固定在刀架上，使百分表测头触及检验棒表面，图7所示。移动刀架，分别对侧母线A 和上母线B 进行检验，记录百分表读数的最大差值。为消除检验棒轴线与旋转轴线不重合对测量的影响，必须旋转主轴180o，再同样检验一次A、B的误差分别计算，两次测量结果的代数和之半就是主轴轴线对刀架移动的平行度误差。要求水平面内的平行度允差只许向前偏，即检验棒前端偏向操作者；垂直平面内的平行度允差只许向上偏。
A 侧母线位置 B 上母线位置 图7 主轴轴线对刀架移动的平行度检验
7、检验刀架移动在水平面内直线度时，将百分表固定在刀架上，使其测头顶在主轴和尾座顶尖间的检验棒侧母线上(图8位置A)，调整尾座，使百分表在检验棒两端的读数相等。然后移动刀架，在全行程上检验。百分表在全行程上读数的最大代数差值，就是水平面内的直线度误差。
图8 刀架移动在水平面内的直线度检验
8、在使用百分表和千分表的过程中，要严格防止水、油和灰尘渗入表内，测量杆上也不要加油，免得粘有灰尘的油污进入表内，影响表的灵活性。
9、百分表和千分表不使用时，应使测量杆处于自由状态，免使表内的弹簧失效。如内径百分表上的百分表，不使用时，应拆下来保存。
一 传动轴的加工质量与分析
轴主要测量的是圆跳动和全跳动 跳动的概念：跳动公差是关联实际要素绕基准轴线回转一周或几周时所允许的最大跳动量。跳动公差与其他形位公差相比有显著的特点：跳动公差带相对于基准轴线有确定的位置；跳动公差带可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。 跳动公差分为圆跳动和全跳动。
圆跳动公差是被测要素某一固定参考点围绕基准轴线旋转一周时（零件和测量仪器间无轴向位移）允许的最大变动量t。圆跳动公差是用于每一个不同的测量位置。圆跳动可能包括圆度、同轴度、垂直度或平面度误差，这些误差的总值
不能超过给定的圆跳动公差。
径向圆跳动通常是围绕轴线旋转一整周，也可对部分圆周进行限制。公差带是垂直于基准轴线的任一测量平面内、半径差为公差值t且圆心在基准轴线上的两同心园之间的区域。
全跳动控制的是整个被测要素相对于基准要素的跳动总量。
径向全跳动:公差带是半径差为公差值t且与基准通州的两圆柱面之间的区域，如下图所示。
检测方法如上百分表的图4所示
产生轴的跳到误差的原因：不使用中心架或跟刀架，导致工件悬伸过长，刚性变差。在工件的两端，也就是顶尖和卡盘处刚性较好，但在车削至中间位置时，刚性变差，由于切削力的影响，工件会被顶弯，产生了严重的让刀现象，这时被切削层变薄。中心孔顶的太紧或有杂物在里面，中心孔有损坏，中心孔与圆柱没有同轴。
实验数据与整理
轴的跳动测量 轴 I段 II段 III段 第一次0.09 0.04 0.09 测量 第二次0.09 0.03 0.06 测量 第三次0.08 0.02 0.07 测量 平均值 0.09 0.03 0.07 IV段 0.10 0.11 0.10 0.1