車梁加工用翻轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì)

車梁加工用翻轉(zhuǎn)臺(tái)的設(shè)計(jì),車梁加,工用,轉(zhuǎn)臺(tái),設(shè)計(jì) 對(duì)振動(dòng)偵查和測(cè)量的一種實(shí)用方法物理原則和偵查技術(shù) 作者：John Wilson, 動(dòng)態(tài)顧問(wèn), LLC這篇論文論述振動(dòng)物理、彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)，阻止、位移、速度和加速度，并且查出和測(cè)量這些物產(chǎn)傳感器的操作原理。振動(dòng)擺動(dòng)由振動(dòng)或作用在機(jī)構(gòu)的力的變化引起振動(dòng)的擺動(dòng)。振動(dòng)行動(dòng)反向。由于我們將看到，這振蕩可能是在經(jīng)過(guò)若干時(shí)間有價(jià)值的周期連續(xù)不斷的或者可能間斷的。它可能是周期性或非周期性, 那就是說(shuō)，它可能或者可能不呈現(xiàn)一規(guī)則的周期的重復(fù)。動(dòng)擺的本質(zhì)取決于力量的本質(zhì)駕駛它和結(jié)構(gòu)被駕駛。運(yùn)動(dòng)是一個(gè)矢量，呈現(xiàn)一個(gè)方向和一個(gè)量。振動(dòng)的方向通常被描述依據(jù)一些獨(dú)立的坐標(biāo)系（典型地笛卡爾的或者直角的）其運(yùn)動(dòng)的方向被稱作坐標(biāo)軸。這些坐標(biāo)軸的正交座標(biāo)系的原點(diǎn)是被任意地被定義在一些適當(dāng)?shù)牡奈恢?。機(jī)構(gòu)的多數(shù)振動(dòng)的響應(yīng)可以用當(dāng)做單自由度彈簧質(zhì)量系統(tǒng)模型，并且許多振動(dòng)傳感器使用他們的一個(gè)彈簧質(zhì)量系統(tǒng)當(dāng)做轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)構(gòu)的機(jī)械部分。除外形尺寸之外，一個(gè)彈簧質(zhì)量系統(tǒng)可以用彈簧的剛度K，和質(zhì)量M，或者質(zhì)量的重量W等性能參數(shù)來(lái)阿描述。這些特征不僅決定來(lái)這機(jī)構(gòu)的靜態(tài)特性（靜變位d），而且決定來(lái)它的動(dòng)態(tài)特性。如果g 是重力的加速度:F = MAW = MgK = F/d = W/dd = F/K = W/K = Mg/K一個(gè)彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)一個(gè)彈簧質(zhì)量系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)的可以被體系的特性在自由振動(dòng)及有效的振動(dòng)表示。自由振動(dòng) 自由振動(dòng)被那情況情形哪里那彈簧是偏斜于是釋放以及允許到自由地?fù)u擺。例子包括一個(gè)跳板、一個(gè)跳簧跨接管，以及一個(gè)擺或搖擺偏斜以及留某事給自由地振動(dòng)處理。兩個(gè)特征特性應(yīng)該注意。 第一、阻尼在那體系表示原因的那振幅的那振蕩到減少將來(lái)。 那包括市區(qū)及郊區(qū)的那阻尼、那更快的那振幅隨時(shí)間減小。（只要彈性極限不是超過(guò)），那頻率或時(shí)期的那振蕩無(wú)關(guān)原始的大小原始的偏轉(zhuǎn)的的。 那自然地發(fā)生頻率的那自由振動(dòng)被呼叫那自然頻率fn:受迫振動(dòng) 受迫振動(dòng)當(dāng)能量是連續(xù)地被加到那彈簧質(zhì)量系統(tǒng)由申請(qǐng)振動(dòng)的力在一些受迫振動(dòng)頻率時(shí)的情形ff. 兩個(gè)二例子連續(xù)地推一個(gè)孩子上去一個(gè)搖擺和一失衡旋轉(zhuǎn)電機(jī)元件。如果提供充足的能量到克服那阻尼是，那動(dòng)作就會(huì)延續(xù)長(zhǎng)達(dá)那激勵(lì)延續(xù)之久。受迫振動(dòng)可以取自勵(lì)的或外部地激發(fā)振動(dòng)的形式。自激振動(dòng)發(fā)生在激發(fā)力是產(chǎn)生在或上去那懸掛質(zhì)量的時(shí)候；外部地激發(fā)振動(dòng)發(fā)生在激發(fā)力作用于彈簧的時(shí)候。這是那情形、例如：、當(dāng)那基礎(chǔ)對(duì)此那彈簧附屬于是移動(dòng)時(shí)。傳導(dǎo)能力 當(dāng)基礎(chǔ)正在振動(dòng)，而且力整個(gè)彈簧被傳輸?shù)街兄沟馁|(zhì)量時(shí)候,質(zhì)量的動(dòng)作將會(huì)是來(lái)自基礎(chǔ)的動(dòng)作差積。 我們將會(huì)認(rèn)為基礎(chǔ)的動(dòng)作是輸入，I, 和質(zhì)量的動(dòng)作響應(yīng), R. 比率半徑/我被定義為傳輸度,Tr:Tr = R/I共振 在力頻率好低于體系的固有頻率，RI, 和 Tr1。由于作用力的頻率接近那固有頻率，由于共振，所以傳遞率增加。共振是在機(jī)械系統(tǒng)中的量的存儲(chǔ)。在力頻率接近那固有頻率、能量是存儲(chǔ)和積聚、導(dǎo)致增加響應(yīng)振幅。阻尼也增加由于增加響應(yīng)振幅、然而，并且最后那能量為阻尼所吸收、每一周期、等于能量增加由激振力，并且平衡狀態(tài)到達(dá)。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)fffn.時(shí)最大傳遞率發(fā)生，這個(gè)情況被稱作共振。隔振 如果激振力頻率超過(guò)fn，R降低。當(dāng)ff = 1.414 fn, R = I 或Tr = 1時(shí)，在比較高的頻率R I 或Tr 1。在頻率當(dāng)0.1英寸，到使他們成為現(xiàn)實(shí)的。一束對(duì)準(zhǔn)在一個(gè)反射面上光束在強(qiáng)度或者角度的的變化能被使用當(dāng)做一距離指示從震源的角度之上方面。如果該探測(cè)儀器是足夠快的，變化的距離也可以被測(cè)定。最靈敏的、準(zhǔn)確的和精密的測(cè)定距離或位移的光學(xué)裝置是激光干擾儀。利用這個(gè)儀器，一束反射激光束間雜有原來(lái)的入射光束。這由相位差形成的干涉圖樣可以測(cè)量位移下至1 MHz 震動(dòng)加速度儀。最現(xiàn)代的PR傳感器是用單個(gè)碎片硅制造的。一般說(shuō)來(lái)，造型整體傳感器的優(yōu)點(diǎn)從一個(gè)單一的材料塊是更好的穩(wěn)定性，較少熱量的失配在部分之間，并且較高的可靠性。欠阻尼的 PR 加速度儀容易不比 PE 裝置高低不平。 單一晶體矽能有特別的降伏強(qiáng)度,特別地以高的應(yīng)變率，但是它是然而一個(gè)脆的事物。 矽的內(nèi)磨擦非常低，因此，諧振擴(kuò)大可能是比較高的超過(guò)對(duì)于 PE 傳動(dòng)器。 兩者的這些功能成為它的比較易脆性的因素, 雖然如果適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)而且安裝他們被規(guī)律性用測(cè)量震動(dòng)很好上述的 100,000 g 。他們通常有較寬的頻帶寬度勝于 PE 傳動(dòng)器 (比較相似實(shí)物大小范圍的模型), 連同較小的非線性，零的移位和磁滯特性。 因?yàn)樗麄冇兄绷麟姺磻?yīng)，他們?cè)趯⒁a(chǎn)生長(zhǎng)期計(jì)量時(shí)才使用。在 PR 加速度儀的一個(gè)典型獨(dú)石矽可察元件中,1 毫米角尺矽芯片合并整個(gè)的彈簧，質(zhì)量和四個(gè)臂的 PR 應(yīng)變計(jì)橋總成。 感知器經(jīng)由各向異性的浸蝕和顯微機(jī)械加工技術(shù)是利用一個(gè)單一晶體矽做成的。 應(yīng)變計(jì)被本來(lái)平的矽一個(gè)雜物的圖案造形。 溝流的后來(lái)浸蝕釋放規(guī)并且同時(shí)地定義如只是最初厚度的矽區(qū)域的質(zhì)量。橋路可以由放置并聯(lián)補(bǔ)償電阻或者級(jí)數(shù)用任何這木頭支架平衡了，做相配的或者這阻抗值及價(jià)值的變化用溫度的修正。補(bǔ)償是一種藝術(shù); 因?yàn)?PR 傳動(dòng)器能有非線性特性, 用激發(fā)來(lái)自它被制作或校正的條件差積操作它是不受勸告的。 舉例來(lái)說(shuō)， PR 靈敏度只有大約成比例激發(fā), 通常是一個(gè)固定的電壓或, 在一些外殼, 定流中有一些性能利益。因?yàn)闊岬男阅軐?huì)大體上和激發(fā)電壓的變化,在靈敏度和激發(fā)之間沒(méi)有一個(gè)精密的比例。 另外的預(yù)防在處理電壓驅(qū)動(dòng)的橋方面, 特別地有低的電阻那些, 是確認(rèn)橋拿適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)。 輸入熔斷絲的級(jí)數(shù)電阻擔(dān)任一個(gè)分壓器。注意這輸入導(dǎo)線有低電阻，或者那一六線的大小是制成的（用讀出線在這橋梁趨于允許這激勵(lì)被校準(zhǔn)）所以這橋梁獲得這特有的激勵(lì)。恒定電流激勵(lì)工作沒(méi)有這些用串聯(lián)電阻的問(wèn)題。然而， PR 傳動(dòng)器通常被補(bǔ)整傲慢的固定電壓激發(fā)并且不可能用定流給被需要的性能。 PR 橋的平衡是它的健康最敏感衡量, 而且通常是傳動(dòng)器的總不確定度的占優(yōu)勢(shì)的功能。 平衡,有時(shí)叫做了偏向, 零偏位 , 或 ZMO( 零可測(cè)量產(chǎn)量,和 0 g 的產(chǎn)量),能被通常是熱的特性或在內(nèi)部或外面地誘導(dǎo)了感知器的應(yīng)變變化的一些效應(yīng)改變。傳動(dòng)器外殼設(shè)計(jì)嘗試隔離來(lái)自外面的應(yīng)變 , 像是熱的暫態(tài)，基本的應(yīng)變或固定轉(zhuǎn)矩的感知器。 內(nèi)部的應(yīng)變變化,舉例來(lái)說(shuō)，環(huán)氧基樹(shù)脂蠕升,容易成為長(zhǎng)期的不穩(wěn)定的因素。所有的這些比較對(duì)于錒加倍的裝置因?yàn)樗麄冊(cè)谥绷髡呒颖秱鲃?dòng)器的較寬頻帶中更時(shí)常發(fā)生，通常低周波效應(yīng)對(duì)直流傳動(dòng)器是更重要的。一些PR設(shè)計(jì)，尤其是高靈敏度傳感器，是設(shè)計(jì)有阻尼延長(zhǎng)頻帶和過(guò)量程的能力。 阻尼系數(shù)0.7 是考慮過(guò)的理想。 如此的設(shè)計(jì)時(shí)常使用油或一些其他的粘滯液體。 二個(gè)特性聽(tīng)寫技術(shù)是有用的只有在相對(duì)地低周波: 阻尼軍隊(duì)成比例流過(guò)速度,而且適當(dāng)?shù)牧髁克俣缺唤逵捎么蟮奈灰票昧黧w達(dá)到。 這是在那敏感的傳動(dòng)器的一個(gè)快樂(lè)的巧合他們?cè)诘偷募铀俣阮l率操作位移足夠大哪里。粘滯阻尼可以有效地除去共振放大率，延長(zhǎng)過(guò)量程的能力，并且比加倍有效帶寬。然而，因?yàn)榫彌_液的粘性是一溫度的強(qiáng)函數(shù)，傳感器的有用的溫度范圍實(shí)質(zhì)上是受限制的?？勺冸娙?VC傳感器是通常平行板空隙電容器其中的設(shè)計(jì)運(yùn)動(dòng)垂直于電鍍層。在一些設(shè)計(jì)中屏從一個(gè)邊緣被把建成懸臂式，因此，動(dòng)作實(shí)際上是轉(zhuǎn)動(dòng); 其他的屏在圓周的周圍被支援, 當(dāng)做在一個(gè)彈網(wǎng)中。 由于加速度的在 VC 元件的電容方面的改變被一對(duì)目前檢波器感覺(jué)皈依者進(jìn)入電壓產(chǎn)量之內(nèi)的變化。許多VC傳感器是微電機(jī)一致地在一間隔一點(diǎn)點(diǎn)微米厚的趨于允許空氣減震中間插進(jìn)的腐蝕劑硅片。事實(shí)是空氣粘度變化由只有一點(diǎn)百分比在一寬的工作溫度范圍提供一頻率響應(yīng)比是可完成的用油阻尼PR設(shè)計(jì)更堅(jiān)固的上方。在一VC加速度記錄器中，一個(gè)高頻振蕩器給VC元件提供必要的激勵(lì)。電容變化被這檢流器檢測(cè)。輸出電壓與電容變化成正比因此，趨于加速度。這結(jié)合的超程停留在這間隔可以提高高低不平的在這靈敏的方向，雖然阻力趨于過(guò)量程的在橫向必須信任單獨(dú)地靠這懸浮的力量，按現(xiàn)狀對(duì)全部的其他的傳感器設(shè)計(jì)沒(méi)有超程停止來(lái)說(shuō)是正確的。一些設(shè)計(jì)可以繼續(xù)存在極其大加速度過(guò)量程的工況是 1000倍的測(cè)量范圍。一臺(tái)典型微電機(jī)VC加速度記錄器的傳感器是由三硅元件膠合到一起形成的密封的裝配。元件中的二個(gè)是空氣介質(zhì)，平行板積蓄器的電極。 中央的元件用化學(xué)被蝕刻造形被薄又易曲手指中止的一個(gè)硬的中央質(zhì)量。 阻尼特性被位于質(zhì)量之上的孔氣體流量控制。VC傳感器可以提供好傳感器的特色測(cè)定類型論述初期的中許多：大的過(guò)量程的，直流電響應(yīng)，低阻抗的輸出端，和單純的外部信號(hào)工況。缺點(diǎn)是成本并且以那在板子上調(diào)節(jié)的增加錯(cuò)綜度按規(guī)定尺寸制作關(guān)聯(lián)。 同時(shí), 高頻電容檢波電路被用，而且一些高頻載波通常在產(chǎn)量信號(hào)上出現(xiàn)。它是通常連達(dá)到（即，1000倍）比輸出信號(hào)的頻率高三數(shù)量級(jí)也不被注意到。伺服系統(tǒng)（力平衡） 雖然伺服加速度計(jì)是主要地使用在慣性制導(dǎo)系統(tǒng)，但是一些他們的工作特性必然使他們?cè)谝欢ǖ恼駝?dòng)應(yīng)用中是合乎需要的。所有的在先前被描述的加速度儀類型是開(kāi)環(huán)裝置在哪一產(chǎn)量由于可察元件的撓曲被直接地讀。在倍力器中-控制, 或閉合回路，加速度儀, 撓曲信號(hào)被用當(dāng)一個(gè)身體上地驅(qū)動(dòng)或再平衡返回平衡位的質(zhì)量電路的反饋。 倍力器加速度儀制造業(yè)者建議仰賴位移 (也就是,晶體和 piezoresistive 元件的繃皮操作) 時(shí)常生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)量信號(hào)的開(kāi)環(huán)儀器引起非線性錯(cuò)誤。在閉合回路中設(shè)計(jì),內(nèi)部的位移被試驗(yàn)過(guò)的質(zhì)量電再平衡保持極端小,將非線性減到最少。 除此之外，閉合回路設(shè)計(jì)被說(shuō)有較高的精確度勝于開(kāi)環(huán)打字。 然而，期間精確度的定義改變。以傳感器制造商校核。伺服加速度計(jì)可以使兩個(gè)基本幾何結(jié)構(gòu)的其中任何一個(gè)：線的（例如，擴(kuò)音器）和擺動(dòng)的（儀表的測(cè)量機(jī)構(gòu)）。振動(dòng)的幾何結(jié)構(gòu)是商業(yè)的設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的。直到最近，伺服機(jī)構(gòu)是主要地以電磁原則為基礎(chǔ)。力通常被藉由在一個(gè)磁場(chǎng)之前經(jīng)過(guò)在質(zhì)量上的線圈駕駛電流提供。 在和一個(gè)電磁的再平衡機(jī)構(gòu)的下垂倍力器加速度儀中，下垂的質(zhì)量發(fā)展對(duì)試驗(yàn)過(guò)的質(zhì)量和那應(yīng)用的加速度的產(chǎn)品轉(zhuǎn)矩比例項(xiàng)。 質(zhì)量的動(dòng)作被位感知器 ( 典型地電容的感知器) 發(fā)現(xiàn), 送一個(gè)誤差訊號(hào)給伺服系統(tǒng)。 誤差訊號(hào)引起對(duì)產(chǎn)量的倍力器放大器對(duì)轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)的一個(gè)反饋電流,發(fā)展相等在量中到來(lái)自下垂的質(zhì)量加速度產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩一個(gè)反對(duì)轉(zhuǎn)矩。輸出端是激勵(lì)電流它本身（或者交叉一輸出端電阻器）作用的，與偏轉(zhuǎn)環(huán)傳感器相似，跟外加力成比例因此趨于加速度。和開(kāi)環(huán)傳感器的高低不平的彈簧元件相反，再平衡壓入回路加速度記錄器的箱體中主要地有關(guān)電的并且只有當(dāng)有動(dòng)力提供時(shí)存在。當(dāng)能實(shí)行的和大多數(shù)的阻尼被提供透過(guò)電子學(xué)的時(shí)候，彈簧在敏感的方向中是如易壞的。不像獨(dú)自地仰賴可察元件 (s) 的特性其他的直流- 響應(yīng)加速度儀，它是閉合回路設(shè)計(jì)的反饋電子學(xué)控制使存偏見(jiàn)穩(wěn)定性。因此伺服加速度計(jì)傾向于提供較少零點(diǎn)飄移，是我們?cè)谡駝?dòng)測(cè)量中使用他們的主要的理由。一般說(shuō)來(lái)，他們有一個(gè)1000赫茲的有效帶寬的并且被設(shè)計(jì)成以比較地低加速度級(jí)并且極低頻元件方式使用在應(yīng)用。 A Practical Approach to Vibration Detection and MeasurementPhysical Principles and Detection TechniquesBy: John Wilson, the Dynamic Consultant, LLCThis tutorial addresses the physics of vibration; dynamics of a spring mass system; damping; displacement, velocity, and acceleration; and the operating principles of the sensors that detect and measure these properties.Vibration is oscillatory motion resulting from the application of oscillatory or varying forces to a structure. Oscillatory motion reverses direction. As we shall see, the oscillation may be continuous during some time period of interest or it may be intermittent. It may be periodic or nonperiodic, i.e., it may or may not exhibit a regular period of repetition. The nature of the oscillation depends on the nature of the force driving it and on the structure being driven. Motion is a vector quantity, exhibiting a direction as well as a magnitude. The direction of vibration is usually described in terms of some arbitrary coordinate system (typically Cartesian or orthogonal) whose directions are called axes. The origin for the orthogonal coordinate system of axes is arbitrarily defined at some convenient location.Most vibratory responses of structures can be modeled as single-degree-of-freedom spring mass systems, and many vibration sensors use a spring mass system as the mechanical part of their transduction mechanism. In addition to physical dimensions, a spring mass system can be characterized by the stiffness of the spring, K, and the mass, M, or weight, W, of the mass. These characteristics determine not only the static behavior (static deflection, d) of the structure, but also its dynamic characteristics. If g is the acceleration of gravity:F = MAW = MgK = F/d = W/dd = F/K = W/K = Mg/KDynamics of a Spring Mass SystemThe dynamics of a spring mass system can be expressed by the systems behavior in free vibration and/or in forced vibration. Free Vibration. Free vibration is the case where the spring is deflected and then released and allowed to vibrate freely. Examples include a diving board, a bungee jumper, and a pendulum or swing deflected and left to freely oscillate.Two characteristic behaviors should be noted. First, damping in the system causes the amplitude of the oscillations to decrease over time. The greater the damping, the faster the amplitude decreases. Second, the frequency or period of the oscillation is independent of the magnitude of the original deflection (as long as elastic limits are not exceeded). The naturally occurring frequency of the free oscillations is called the natural frequency, fn: (1) Forced Vibration. Forced vibration is the case when energy is continuously added to the spring mass system by applying oscillatory force at some forcing frequency, ff. Two examples are continuously pushing a child on a swing and an unbalanced rotating machine element. If enough energy to overcome the damping is applid, the motion will continue as long as the excitation continues. Forced vibration may take the form of self-excited or externally excited vibration. Self-excited vibration occurs when the excitation force is generated in or on the suspended mass; externally excited vibration occurs when the excitation force is applied to the spring. This is the case, for example, when the foundation to which the spring is attached is moving. Transmissibility. When the foundation is oscillating, and force is transmitted through the spring to the suspended mass, the motion of the mass will be different from the motion of the foundation. We will call the motion of the foundation the input, I, and the motion of the mass the response, R. The ratio R/I is defined as the transmissibility, Tr:Tr = R/I Resonance. At forcing frequencies well below the systems natural frequency, RI, and Tr1. As the forcing frequency approaches the natural frequency, transmissibility increases due to resonance. Resonance is the storage of energy in the mechanical system. At forcing frequencies near the natural frequency, energy is stored and builds up, resulting in increasing response amplitude. Damping also increases with increasing response amplitude, however, and eventually the energy absorbed by damping, per cycle, equals the energy added by the exciting force, and equilibrium is reached. We find the peak transmissibility occurring when fffn. This condition is called resonance.Isolation. If the forcing frequency is increased above fn, R decreases. When ff = 1.414 fn, R = I and Tr = 1; at higher frequencies R I and Tr 1. At frequencies when R I, the system is said to be in isolation. That is, some of the vibratory motion input is isolated from the suspended mass. Effects of Mass and Stiffness Variations. From Equation (1) it can be seen that natural frequency is proportional to the square root of stiffness, K, and inversely proportional to the square root of weight, W, or mass, M. Therefore, increasing the stiffness of the spring or decreasing the weight of the mass increases natural frequency.DampingDamping is any effect that removes kinetic and/or potential energy from the spring mass system. It is usually the result of viscous (fluid) or frictional effects. All materials and structures have some degree of internal damping. In addition, movement through air, water, or other fluids absorbs energy and converts it to heat. Internal intermolecular or intercrystalline friction also converts material strain to heat. And, of course, external friction provides damping. Damping causes the amplitude of free vibration to decrease over time, and also limits the peak transmissibility in forced vibration. It is normally characterized by the Greek letter zeta () , or by the ratio C/Cc, where c is the amount of damping in the structure or material and Cc is critical damping. Mathematically, critical damping is expressed as Cc = 2(KM)1/2. Conceptually, critical damping is that amount of damping which allows the deflected spring mass system to just return to its equilibrium position with no overshoot and no oscillation. An underdamped system will overshoot and oscillate when deflected and released. An overdamped system will never return to its equilibrium position; it approaches equilibrium asymptotically.Displacement, Velocity, and AccelerationSince vibration is defined as oscillatory motion, it involves a change of position, or displacement (see Figure 1).Figure 1. Phase relationships among displacement, velocity, and acceleration are shown on these time history plots.Velocity is defined as the time rate of change of displacement; acceleration is the time rate of change of velocity. Some technical disciplines use the term jerk to denote the time rate of change of acceleration.Sinusoidal Motion Equation. The single-degree-of-freedom spring mass system, in forced vibration, maintained at a constant displacement amplitude, exhibits simple harmonic motion, or sinusoidal motion. That is, its displacement amplitude vs. time traces out a sinusoidal curve. Given a peak displacement of X, frequency f, and instantaneous displacement x: (2) at any time, t. Velocity Equation. Velocity is the time rate of change of displacement, which is the derivative of the time function of displacement. For instantaneous velocity, v: (3) Since vibratory displacement is most often measured in terms of peak-to-peak, double amplitude, displacement D = 2X: (4) If we limit our interest to the peak amplitudes and ignore the time variation and phase relationships: (5) where: V = peak velocity Acceleration安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 低速軸檢測(cè)方案系 （部） 機(jī)械工程系 專 業(yè) 質(zhì)量管理與檢測(cè)技術(shù) 班 級(jí) 機(jī)質(zhì)3121 姓 名 徐文兵 學(xué) 號(hào) 1206123038 指導(dǎo)教師 程二九 2014 2015 學(xué)年第 一 學(xué)期 摘要 技術(shù)的迅猛發(fā)展，零件的檢測(cè)也越來(lái)越重要了，其中一些數(shù)據(jù)是根據(jù)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)恒定的，然而國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷地更新和修訂，為了保證此文的先進(jìn)性，采用了最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)涉及到的概念,術(shù)語(yǔ),定義均嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)給出，并強(qiáng)調(diào)相互之間的區(qū)別與聯(lián)系。 加工誤差是在零件加工過(guò)程中產(chǎn)生的，是不可避免的，是客觀存在的，它的大小受到加工過(guò)程中的各種因素的影響。 檢驗(yàn)人員要通過(guò)對(duì)視圖的分析 掌握零件的形體結(jié)構(gòu)。 首先分析主視圖 然后按順序分析其它視圖。 同時(shí)要把各視圖由哪些表面組成 如平面、圓柱面、圓弧面、螺旋面等 組成表面的特征 如孔、槽等 它們之間的位置都要看懂、記清楚。檢驗(yàn)人員要認(rèn)真看圖紙中的尺寸 通過(guò)看尺寸 可以了解零件的大小 看尺寸要從長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向。 要分清定形尺寸、定位尺寸、關(guān)鍵尺寸要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在關(guān)鍵尺寸中根據(jù)公差精度 表面粗糙度等級(jí)分析零件在整機(jī)中的作用， 對(duì)于特殊零件 如齒輪、蝸輪蝸桿、絲杠、凸輪等有專業(yè)功能的零件 要會(huì)運(yùn)用專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。掌握各類機(jī)械零件的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 是檢驗(yàn)人員的基本功。有面需熱處理的工序零件 應(yīng)注意處理前后尺寸公差變化的情況。檢驗(yàn)人員還應(yīng)分析圖紙中的標(biāo)題欄， 標(biāo)題欄內(nèi)標(biāo)有所用材料零件名稱 通過(guò)看標(biāo)題欄 掌握零件所用材料規(guī)格、牌號(hào)和標(biāo)準(zhǔn) 從中分析材料的工藝性能 以及對(duì)加工質(zhì)量的影響。工藝文件是加工、檢驗(yàn)零件的指導(dǎo)書 一定要認(rèn)真仔細(xì)查看。按照加工順序?qū)γ總€(gè)工序加工的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算都要認(rèn)真審閱 同時(shí)應(yīng)了解關(guān)鍵工序的裝夾方法 定位基準(zhǔn)和所使用的設(shè)備、工裝夾具刀具等技術(shù)要求。往往有個(gè)別操作者不按工藝中所制訂的工序加工 從而對(duì)整個(gè)機(jī)械零件的加工后造成不合格的后果 這一問(wèn)題常常又被檢驗(yàn)人員所忽視。待安裝時(shí) 不能使用 造成了成批產(chǎn)品報(bào)廢。 零件加工后是否符合設(shè)計(jì)圖樣的技術(shù)要求，需要使用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量器具，按一定的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量或檢驗(yàn)來(lái)加以判定。檢測(cè)是測(cè)量與檢驗(yàn)的總稱。測(cè)量是指將被測(cè)的量與一個(gè)復(fù)現(xiàn)測(cè)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定被測(cè)量的量值過(guò)程；檢驗(yàn)是指判斷被測(cè)量是否在規(guī)定的極限范圍之內(nèi)（是否合格）的過(guò)程。檢測(cè)是保證鏟平精度和實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的重要前提，是貫徹質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要技術(shù)手段，是生產(chǎn)過(guò)程中的主要環(huán)節(jié)。 任何一個(gè)測(cè)量過(guò)程都包括被測(cè)對(duì)象，計(jì)量單位，測(cè)量方法和測(cè)量精度等 4 個(gè)要素。這些因素都將對(duì)被測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性帶來(lái)影響。 檢測(cè)技術(shù)的基本要求是將誤差控制在允許的范圍內(nèi)，以保證測(cè)量結(jié)果的精度。 關(guān)鍵詞：檢測(cè)、尺寸誤差、形位誤差、表面粗糙度 目錄第一章 檢測(cè)零件簡(jiǎn)述1 1.1 零件概述1第二章 尺寸誤差測(cè)量22.1 長(zhǎng)度的測(cè)量3 2.2 軸徑的測(cè)量4 2.3 孔徑的測(cè)量5第三章 形位誤差測(cè)量7 3.1 圓跳動(dòng)的測(cè)量8 3.2 圓柱度的測(cè)量8 3.3 對(duì)稱度的測(cè)量9第四章 表面粗糙度測(cè)量114.1 表面粗糙度的測(cè)量15第五章 畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)17參考文獻(xiàn)18第一章 檢測(cè)零件簡(jiǎn)述1.1 零件的概述該零件表面由圓柱、順圓弧、逆圓弧、圓錐、槽、螺紋等表面組成。尺寸標(biāo)注完整，選用毛坯為45#鋼，55mm*259mm。 大部分尺寸都達(dá)到了IT7到IT9級(jí)精度要求，無(wú)熱處理要求。工件材料為45鋼，毛坯為棒料。機(jī)械加工前先進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)處理后，表面硬度為220250HBW，此零件可以在普通臥式車床上完成所有加工，在加工前，兩端中心孔為GB/T4459.5-B3.5/10.、低55速軸兩端要倒角為45度，長(zhǎng)2毫米。加工時(shí)先用三爪卡盤固定一端，加工軸徑小的幾段，完成后取下工件，三爪卡盤固定以加工過(guò)的一端，將剩下的加工完成。完成后裝在外圓磨床上，磨出所需的表面粗糙度。然后將半成品用銑床加工鍵槽，最后用打磨表面。加工完成。由零件圖可知主要加工表面有：（1） 尺寸圓周面。（2） 尺寸40圓周面。（3） 兩個(gè)尺寸圓周面。（4） 兩個(gè)尺寸55圓周面。（5） 尺寸的圓周面（6） 30x45鍵槽的加工。（7） Ra0.8、Ra1.6、Ra3.2表面粗糙度的保證。（8） 圓周面、兩個(gè)尺寸52圓周面圓跳動(dòng)公差為0.025mm，兩個(gè)尺寸圓周面圓跳動(dòng)公差為0.020mm，尺寸圓周面圓跳動(dòng)公差為0.015mm。（9） 兩個(gè)尺寸圓周面圓柱度公差為0.005mm。（10） 8mm鍵槽對(duì)尺寸的圓周面軸心線的對(duì)稱度公差為0.01mm.?？紤]到零件的經(jīng)濟(jì)性和精度要求，綜合性能要求，零件材料為40Cr. 40Cr是軸類零件的常用材料，它價(jià)格便宜經(jīng)過(guò)調(diào)質(zhì)（或正火）后，可得到較好的切削性能，而且能獲得較高的強(qiáng)度和韌性等綜合機(jī)械性能，淬火后表面硬度可達(dá)4552HRC。這種鋼經(jīng)調(diào)質(zhì)后用于制造承受中等負(fù)荷及中等速度工作的機(jī)械零件。此外，這種鋼又適于制造進(jìn)行碳氮共滲處理的各種傳動(dòng)零件，如直徑較大和低溫韌性好的齒輪和軸。第二章 尺寸誤差測(cè)量2.1長(zhǎng)度的測(cè)量 用游標(biāo)卡尺來(lái)測(cè)量該低速軸的長(zhǎng)度和內(nèi)外徑，該低速軸的長(zhǎng)度有55mm, 測(cè)量工具：游標(biāo)卡尺（分度值：0.02mm） 圖2-1-1 游標(biāo)卡尺測(cè)量步驟如下：（1）首先用軟布將量爪擦干凈，使其并攏，查看游標(biāo)和主尺身的零刻度線是否對(duì)齊。（2）如果對(duì)齊就可以進(jìn)行測(cè)量，如沒(méi)有對(duì)齊則要記取零誤差。游標(biāo)的零刻度線在尺身零刻度線右側(cè)的叫正零誤差，在尺身零刻度線左側(cè)的叫負(fù)零誤差（這件規(guī)定方法與數(shù)軸的規(guī)定一致，原點(diǎn)以右為正，原點(diǎn)以左為負(fù)）。 （3）測(cè)量時(shí)，右手拿住尺身，大拇指移動(dòng)游標(biāo)，左手拿待測(cè)外徑（或內(nèi)徑）的物體，使待測(cè)物位于外測(cè)量爪之間，當(dāng)與量爪緊緊相貼時(shí)，即可讀數(shù).若對(duì)于尺寸精度要求高的長(zhǎng)度尺寸可采用萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量測(cè)量工具：萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀（分度值：0.001mm） 圖 2-1-2萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀測(cè)量原理：萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀是按照阿貝原則設(shè)計(jì)制造的，其測(cè)量精度較高。在萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀上進(jìn)行測(cè)量，是直接把被測(cè)件與精密玻璃尺作比較，然后利用補(bǔ)償式讀數(shù)顯微鏡觀察刻度尺，進(jìn)行讀數(shù)。玻璃刻度尺被固定在測(cè)體上。因其在縱向軸線上，故刻度尺在縱向上的移動(dòng)量完全與被測(cè)件之長(zhǎng)度一致，而此移動(dòng)量可在顯微鏡中讀出。測(cè)量步驟如下：（1）測(cè)帽的選擇和調(diào)整測(cè)帽的選擇與立式光學(xué)及測(cè)量外尺寸是相同，只是在萬(wàn)能臥室測(cè)長(zhǎng)儀上測(cè)帽是成對(duì)使用。 將選好的一對(duì)測(cè)帽，分別裝在測(cè)量軸和尾管上。掛上側(cè)錘，通過(guò)調(diào)整量座，尾座，測(cè)量軸以及尾管上處于垂直位置的兩個(gè)微調(diào)螺釘，在讀書顯微鏡中觀察示值得變化，分別在兩個(gè)方向上都找到儀器示值的折返點(diǎn)，即終止調(diào)整。對(duì)于兩個(gè)平面測(cè)帽或兩個(gè)刀口形測(cè)帽，示值的折返點(diǎn)既是示值變化中的最小值。當(dāng)為兩個(gè)球頭測(cè)帽時(shí)，示值的折返點(diǎn)既是市值的最大值，此時(shí)表示測(cè)帽的軸線已于測(cè)量軸線一致，從讀數(shù)顯微鏡中第一次讀取示值A(chǔ)，作為測(cè)量的起始值。（2）.被測(cè)件安裝 對(duì)于軸累的被測(cè)件，可用儀器的頂針架，將被測(cè)件安裝在兩個(gè)頂針間，再將頂針架固定在工作臺(tái)上，對(duì)于具有平面的被測(cè)件，可用壓板將被側(cè)件固定在儀器工作臺(tái)13上。（3）.安裝后的調(diào)整保持測(cè)量座、尾座和尾管的位置不變的情況下，拉開(kāi)測(cè)量軸，調(diào)整工作臺(tái)使被測(cè)件進(jìn)入測(cè)量軸線，然后輕輕讓測(cè)量軸的測(cè)帽與被測(cè)件接觸，在第二次讀書前，與調(diào)整被測(cè)件尺寸與測(cè)量軸線一致，這是通過(guò)對(duì)儀器工作臺(tái)幾個(gè)方向的調(diào)整，找到儀器示值的折返點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。（4）.被測(cè)尺寸的確定 當(dāng)確認(rèn)被測(cè)尺寸與測(cè)量軸線一致且第一次讀數(shù)A1未有變化時(shí)，從讀數(shù)顯微鏡中第二次讀數(shù)示值A(chǔ)2則被測(cè)尺寸L=A2-A1式中L-被測(cè)尺寸 A1/A2-儀器的第一次、第二次讀數(shù)2.2軸徑的測(cè)量對(duì)于尺寸45精度要求不高的軸頸尺寸可采用千分尺測(cè)量。測(cè)量工具：千分尺（分度值：0.01mm）測(cè)量步驟如下：（1）測(cè)量前將被測(cè)物擦干凈，松開(kāi)千分尺的鎖緊裝置，轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，使測(cè)砧與測(cè)微螺桿之間的距離略大于被測(cè)物體。圖2-1-3千分尺（2）一只手拿千分尺的尺架，將待測(cè)物置于測(cè)砧與測(cè)微螺桿的端面之間，另一只手轉(zhuǎn)動(dòng)旋鈕，當(dāng)螺桿要接近物體時(shí)，改旋測(cè)力裝置直至聽(tīng)到喀喀聲。旋緊鎖緊裝置(防止移動(dòng)千分尺時(shí)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng))，即可讀數(shù)。讀數(shù)時(shí)，先以微分筒的端面為準(zhǔn)線，讀出固定套管下刻度線的分度值(只讀出以毫米為單位的整數(shù))，再以固定套管上的水平橫線作為讀數(shù)準(zhǔn)線，讀出可動(dòng)刻度上的分度值，讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到最小刻度的十分之一，即0.001毫米。如果微分筒的端面與固定刻度的下刻度線之間無(wú)上刻度線，測(cè)量結(jié)果即為下刻度線的數(shù)值加可動(dòng)刻度的值如微分筒端面與下刻度線之間有一條上刻度線，測(cè)量結(jié)果應(yīng)為下刻度線的數(shù)值加上0.5毫米，再加上可動(dòng)刻度的值。若對(duì)于尺寸精度要求高的軸頸尺寸可采用立式光學(xué)計(jì)。測(cè)量工具：立式光學(xué)計(jì)比較儀（分度值：0.001mm）測(cè)量原理 ：立式光學(xué)比較儀：又稱立式光學(xué)計(jì),圖3光學(xué)測(cè)微儀的光學(xué)系統(tǒng)為光學(xué)測(cè)微儀的光學(xué)系統(tǒng)。它是按自準(zhǔn)直原理（見(jiàn)自準(zhǔn)直儀）設(shè)計(jì)的。分劃板位于物鏡焦平面上，平面反射鏡按杠桿原理設(shè)置。當(dāng)測(cè)桿上下移動(dòng)時(shí)，平面反射鏡繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)很小角度，由平面反射鏡反射回去的光線，經(jīng)直角棱鏡后成象在分劃板上的刻度尺象發(fā)生偏移。偏移量的大小與測(cè)桿移動(dòng)距離成比例。光學(xué)測(cè)微儀的分度值為 1微米,示值范圍為0.1毫米。立式光學(xué)計(jì)適宜在計(jì)量室使用，測(cè)量范圍為0180毫米，常用于檢定量塊和光滑量規(guī)以及測(cè)量工件的外徑、厚度。 測(cè)量步驟如下： 圖2-1-4立式光學(xué)比較儀1. 測(cè)頭的選擇：測(cè)頭有球形、平面形和刀口形三種，根據(jù)被測(cè)零件表面的幾何形狀來(lái)選擇，使測(cè)頭與被測(cè)表面盡量滿足點(diǎn)接觸。所以，測(cè)量平面或圓柱面工件時(shí)，選用球形測(cè)頭。測(cè)量球面工件時(shí)，選用平面形測(cè)頭。測(cè)量小于10mm的圓柱面工件時(shí)，選用刀口形測(cè)頭。2. 按被測(cè)塞規(guī)的基本尺寸組合量塊。3. 調(diào)整儀器零位（1）選好量塊組后，將下測(cè)量面置于工作臺(tái)的中央，并使測(cè)頭對(duì)準(zhǔn)上測(cè)量面中央。（2）粗調(diào)節(jié)：松開(kāi)支臂緊固螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母，使支臂緩慢下降，直到測(cè)頭與量塊上測(cè)量面輕微接觸，并能在視場(chǎng)中看到刻度尺象時(shí)，將螺釘鎖緊。（3）細(xì)調(diào)節(jié)：松開(kāi)緊固螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)凸輪，直至在目鏡中觀察到刻度尺象與指示線接近為止。然后擰緊螺釘。（4）微調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺寸微調(diào)螺釘，使刻度尺的零線影象與指示線重合。然后壓下測(cè)頭提升杠桿數(shù)次，使零位穩(wěn)定。（5）將測(cè)頭抬起，取下量塊。4. 測(cè)量軸頸：按零件圖紙規(guī)定的部位（在三個(gè)橫截面上兩個(gè)相互垂直的徑向位置上）進(jìn)行測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果進(jìn)行記錄。5.判斷軸頸的合格性。2.3孔徑的測(cè)量對(duì)于孔徑 45mm,55mm,70mm,用內(nèi)徑指示表測(cè)量。 測(cè)量工具：內(nèi)徑指示表測(cè)量步驟如下 ：圖2-1-5內(nèi)徑指示表(1)安裝百分表：把百分表的測(cè)量頭、測(cè)量桿和軸套等擦凈，裝進(jìn)表架的彈簧夾頭中，要使表的主指針轉(zhuǎn)過(guò)一圈后，再緊固彈簧夾頭，但夾緊力不要過(guò)大。(2)選擇可換測(cè)頭：根據(jù)被測(cè)尺寸，要選擇一個(gè)相應(yīng)尺寸的可換測(cè)頭裝到表架上。安裝前要注意檢查可換測(cè)頭和活動(dòng)測(cè)頭測(cè)量面的磨損情況。若圓弧形的測(cè)量面已經(jīng)磨出平面來(lái)了，舊不要再使用了。大尺寸內(nèi)徑百分表的可換測(cè)頭，是用螺紋擰到主體上去的，可以調(diào)整它的伸出距離小尺寸內(nèi)徑百分表的可換測(cè)頭不能調(diào)整。在選用可換測(cè)頭長(zhǎng)度及其伸出距離時(shí)，要使被測(cè)尺寸能夠處于活動(dòng)測(cè)頭移動(dòng)范圍的中間位置上(測(cè)量上限大于35mm的內(nèi)徑百分表，在活動(dòng)測(cè)頭上有一條環(huán)狀標(biāo)線，應(yīng)與端面對(duì)齊)，這時(shí)的杠桿誤差最小。(3) 調(diào)整尺寸內(nèi)徑百分表只能用于相對(duì)測(cè)量，因此在測(cè)量前，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)或用量塊及量塊附件的組合體來(lái)調(diào)整好尺寸。調(diào)整尺寸(又稱校對(duì)零位)的方法是，首先檢查百分表的靈敏性和穩(wěn)定性，按壓幾次活動(dòng)測(cè)頭，看表針擺動(dòng)情況然后用手按定位護(hù)橋，使活動(dòng)測(cè)頭先放入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)，再放入可換測(cè)頭，由于定位護(hù)橋的作用，兩個(gè)測(cè)頭能夠自由地在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的直徑方向上定位，但需要使測(cè)頭軸線與孔壁垂直，這時(shí)要把內(nèi)徑百分表在孔的軸線方向上微微地來(lái)回?cái)[動(dòng)，以便找出指針的拐點(diǎn)，也就是指示出的最小值，才是測(cè)得的正確數(shù)值。轉(zhuǎn)動(dòng)百分表的表圈，使表盤零線與指針的拐點(diǎn)處相重合。最后再擺動(dòng)幾次，檢查零位是否穩(wěn)定。對(duì)好零位后，把內(nèi)徑百分表從標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)輕輕取出來(lái)。操作時(shí)，要一手拿住直管上的手柄(帶隔熱套)，用另一只手扶住直管下部靠近主體的地方，。(4) 讀數(shù)方法測(cè)量孔徑時(shí)的操作方法與調(diào)整尺寸時(shí)相同。讀數(shù)方法是，百分表上的數(shù)值(指針在拐點(diǎn)處的數(shù)字)，就是被測(cè)孔徑與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)孔徑之差。當(dāng)指針正好指在零刻度處，說(shuō)明被測(cè)孔徑與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)孔相等。若指針順時(shí)針?lè)较螂x開(kāi)零位時(shí)，表示被測(cè)孔徑小于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的孔徑指針?lè)磿r(shí)針?lè)较螂x開(kāi)零位時(shí)，表示被測(cè)孔徑大于標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的孔徑。(5) 測(cè)量槽寬測(cè)量槽寬時(shí)，內(nèi)徑百分表的測(cè)頭要沿著槽壁的兩個(gè)垂直方向輕微擺動(dòng)，以便找出指針的拐點(diǎn)即最小值，才是正確的被測(cè)尺寸。(6) 測(cè)量形狀誤差為了測(cè)出孔的圓度誤差，可在同一個(gè)徑向平面內(nèi)的不同位置上測(cè)量幾次。為了測(cè)出孔的圓柱度誤差，可在幾個(gè)不同的徑向平面內(nèi)測(cè)量幾次。(7)不能使用內(nèi)徑百分表測(cè)量薄壁被測(cè)件的孔徑，這是因?yàn)榛顒?dòng)測(cè)頭的測(cè)力和定位護(hù)橋的壓力都較大，會(huì)引起被測(cè)件變形，造成測(cè)量結(jié)果的不正確。 第三章 形位誤差測(cè)量3.1圓跳動(dòng)的測(cè)量圓周面、兩個(gè)尺寸52圓周面圓跳動(dòng)公差為0.025mm，兩個(gè)尺寸圓周面圓跳動(dòng)公差為0.020mm，尺寸圓周面圓跳動(dòng)公差為0.015mm。測(cè)量方法：1）測(cè)量?jī)x器百分表、表座、表架、V 形塊、被測(cè)件、全棉布數(shù)塊、頂尖 。2）測(cè)量步驟a.將被測(cè)零件放在 V 形塊上 ，基準(zhǔn)軸線由 V 形塊模擬 ，并在軸向固定 。b.將百分表安裝在表架上 ，緩慢移動(dòng)表架 ，使百分表的測(cè)量頭與被測(cè)端面接觸 ，并保持垂直 ，將指針調(diào)零 ，且有一定的壓縮量 。c.緩慢而均勻地轉(zhuǎn)動(dòng)工件一周 ，并觀察百分表指針的波動(dòng) ，取最大讀數(shù)與最小讀數(shù)的差值 ，作為該直徑處的端面圓跳動(dòng)誤差 。d.按上述方法 ，在被測(cè)端面四個(gè)不同直徑處測(cè)量（直徑 A 、B、C、D） ，取測(cè)量端面不同直徑上測(cè)得的跳動(dòng)量中的最大值 ，作為該零件的端面圓跳動(dòng)誤差 。e.根據(jù)圖紙所給定的公差值 ，判斷零件是否合格 。f.完成檢測(cè)報(bào)告 ，整理實(shí)驗(yàn)器具 。 圖3-1-1百分表 數(shù)據(jù)采集儀連接百分表測(cè)量法1）測(cè)量?jī)x器：偏擺儀、百分表、數(shù)據(jù)采集儀2）測(cè)量原理：數(shù)據(jù)采集儀會(huì)從百分表中自動(dòng)讀取測(cè)量數(shù)據(jù)的最大值跟最小值，然后由數(shù)據(jù)采集儀軟件里的計(jì)算軟件自動(dòng)計(jì)算出所測(cè)產(chǎn)品的端面圓跳動(dòng)誤差，最后數(shù)據(jù)采集儀會(huì)自動(dòng)判斷所測(cè)零件的端面圓跳動(dòng)誤差是否在端面圓跳動(dòng)公差帶范圍內(nèi)，如果所測(cè)誤差值大于公差值時(shí)，采集儀會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警功能，提醒相關(guān)操作人員該產(chǎn)品不合格。優(yōu)勢(shì)：1）無(wú)需人工用肉眼去讀數(shù)，可以減少由于人工讀數(shù)產(chǎn)生的誤差；2）無(wú)需人工去處理數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算出端面圓跳動(dòng)誤差值。3）測(cè)量結(jié)果報(bào)警，一旦測(cè)量結(jié)果不在端面圓跳動(dòng)公差帶時(shí)，數(shù)據(jù)采集儀就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。3.2圓柱度的測(cè)量對(duì)于兩個(gè)尺寸圓周面圓柱度公差為0.005mm的測(cè)量。測(cè)量方法：用內(nèi)徑百分表測(cè)量測(cè)量步驟如下： （1）.把百分表插入量表直管軸孔中,壓縮百分表一圈,緊固。（2）.選取并安裝可換測(cè)頭,緊固。 （3）.測(cè)量時(shí)手握隔熱裝置。（4）.根據(jù)被測(cè)尺寸調(diào)整零位。 用外徑千分尺調(diào)整零位,以孔軸向的最小尺寸或平面間任意方向內(nèi)均最小的尺寸對(duì)0位,然后反復(fù)測(cè)量同一位置2-3次后檢查指針是否仍與0線對(duì)齊,如不齊則重調(diào)。為讀數(shù)方便,可用整數(shù)來(lái)定零位位置。(5) .測(cè)量時(shí),擺動(dòng)內(nèi)徑百分表,找到軸向平面的最小尺寸（轉(zhuǎn)折點(diǎn)）來(lái)讀數(shù)。 （6）.測(cè)桿、測(cè)頭、百分表等配套使用,不要與其他表混用。 也可以用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x來(lái)測(cè)量該低速軸的圓柱度 測(cè)量?jī)x器：三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x圖3-1-2三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量步驟如下：（1）.坐標(biāo)測(cè)量機(jī)測(cè)量并生成欲評(píng)定的圓柱。（2）.用鼠標(biāo)依次點(diǎn)擊形位公差菜單下的“圓柱度”選項(xiàng)或點(diǎn)擊“形狀公差”工具條中相應(yīng)的圖標(biāo)按鈕 (3).選中將要進(jìn)行圓柱度評(píng)定的圓柱并按住鼠標(biāo)左鍵將其拖拽到元素欄中，再輸入公差，最后點(diǎn)擊“確定”按鈕，生成結(jié)果同時(shí)顯示圖形。若需要輸出結(jié)果并顯示單點(diǎn)偏差和形狀誤差的圖形，在相應(yīng)的項(xiàng)目前打勾即可。DMIS坐標(biāo)測(cè)量軟件測(cè)量過(guò)程時(shí)的注意事項(xiàng)： (1). 圓柱度只有一種情況，其公差帶為兩同軸圓柱間的區(qū)域。 (2). 紅色圓與藍(lán)色圓之間的區(qū)域?yàn)橐?guī)定的公差帶，綠色的圓為理想要素圓，紅色圓與綠色圓之間為偏差正值區(qū)域，藍(lán)色圓和綠色圓之間為偏差負(fù)值區(qū)域。綠色圓上的線段代表每個(gè)測(cè)點(diǎn)的與理想圓的偏差量（偏差），紅色線段是最大偏離量（偏差），藍(lán)色線段是最小偏離量（偏差）。 3.3對(duì)稱度的測(cè)量8mm鍵槽對(duì)尺寸的圓周面軸心線的對(duì)稱度公差為0.01mm.。測(cè)量方法：利用V形塊和百分表、量塊（或?qū)Ｓ玫亩ㄎ粔K）測(cè)量鍵槽的對(duì)稱度。測(cè)量步驟如下：(1)將軸放在V形塊上，在鍵槽內(nèi)塞入量塊（或?qū)Ｓ玫亩ㄎ粔K），(2)逐漸調(diào)整被測(cè)量的軸，沿著垂直軸線的方向移動(dòng)指示表，(3)調(diào)整量塊高度，使其與平板表面平行，記下指示表的讀數(shù)H1，(4)再將軸旋轉(zhuǎn)180度，用同樣的方法調(diào)整測(cè)量，記下指示表讀數(shù)H2.(5)計(jì)算，已知鍵槽深度T,被測(cè)量的軸直徑為D,讀數(shù)誤差為=H1-H2，則橫截面鍵槽中心平面的對(duì)稱度誤差為：F=*T/(D-T)。(6)在鍵槽長(zhǎng)度方向進(jìn)行多次測(cè)量，取其中的最大值為對(duì)稱度誤差。用3坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量從動(dòng)軸鍵槽的對(duì)稱度。用3坐標(biāo)測(cè)量?jī)x測(cè)量時(shí)用測(cè)頭采集所需的點(diǎn)，合成所需的圖像，用測(cè)量軟件的自動(dòng)計(jì)算，測(cè)量對(duì)稱度。三坐標(biāo)測(cè)量（1）一般的三坐標(biāo)測(cè)量方法對(duì)于軸鍵槽的對(duì)稱度測(cè)量，應(yīng)分兩步進(jìn)行，并且還要對(duì)截面測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行后置處理，這是該測(cè)量的重要一步，若忽略了則可能造成誤判。長(zhǎng)向測(cè)量：其操作方法是沿鍵槽長(zhǎng)度方向進(jìn)行測(cè)量，取長(zhǎng)向兩點(diǎn)（即P1與P1，P2與P2）兩者的最大計(jì)數(shù)差為長(zhǎng)向?qū)ΨQ度誤差值。截面測(cè)量：其操作方法是測(cè)量鍵槽前、后兩端處各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的中點(diǎn)，取其偏離孔/軸中心線的最大值作為參數(shù)a，然后按下列公式計(jì)算截面的對(duì)稱度誤差。軸截面的對(duì)稱度誤差：=2ah/（dh）孔截面的對(duì)稱度誤差：=2ah/（d+h）式中，a為鍵槽前、后兩對(duì)應(yīng)點(diǎn)之中點(diǎn)；h為鍵槽深度；d為孔或軸的直徑。測(cè)量結(jié)果取以上兩個(gè)方向測(cè)得誤差的最大值作為該零件的對(duì)稱度誤差。（2）精確的三坐標(biāo)測(cè)量方法按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，公差帶是距離為公差值t且相對(duì)基準(zhǔn)中心平面對(duì)稱配置的兩任平面之間的區(qū)域。三 一般測(cè)量對(duì)稱的方法：一般鍵槽測(cè)量下面是一般單鍵槽的測(cè)量步驟和方法，供同行單考。因?yàn)榧庸ぞ瓤赡墚a(chǎn)生測(cè)量誤差，對(duì)于表面粗糙度不好或者深度圖7很淺的鍵槽建議使用磨制的鍵塊。然后根據(jù)鍵槽深度與實(shí)際測(cè)量鍵塊深度按照比值來(lái)確定對(duì)稱度的測(cè)量值。（1） 測(cè)量圓柱。（2） 測(cè)量鍵槽兩側(cè)面得到中平面。（3） 用圓柱與中平面建立坐標(biāo)系（柱體找正，柱體與中平面連線旋轉(zhuǎn)）。（4） 在鍵槽一側(cè)面測(cè)量一條直線（方向是垂直與圓柱），并陣列N次到近似的鍵槽長(zhǎng)度。（5）陣列單側(cè)的直線到另外一側(cè)。（6）用所有直線分別刺穿圓柱，得到鍵側(cè)與圓柱直線上的點(diǎn)。（7）構(gòu)造平面得到鍵槽頂截面平面。然后再次構(gòu)造平面-平行于頂截面平面并距離這個(gè)面為理論深度的平面（這樣就得到鍵槽的底面平）。（8）再次用所有線分別刺穿底平面。（9）將所有的點(diǎn)按照對(duì)稱度評(píng)價(jià)的順序構(gòu)造特征組。（10）用圓柱與特征線連線旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系。（11）用特征組評(píng)價(jià)對(duì)稱度測(cè)量鍵槽的對(duì)稱度選擇利用量塊（或?qū)Ｓ枚ㄎ粔K）測(cè)量，因?yàn)檫@種方法相對(duì)于其他兩種方法而言，操作簡(jiǎn)單，計(jì)算不復(fù)雜。并且所用的工具在實(shí)驗(yàn)室中都能找到。因此選用這種方法進(jìn)行測(cè)量。第四章 表面粗糙度測(cè)量4.1表面粗糙度的測(cè)量表面粗糙度的檢測(cè)方法主要有比較檢測(cè)法、針描法、光切法、干涉法和印模法等方法。 對(duì)于本零件齒輪軸需要的表面粗糙度：Ra0.8、 Ra 1.6、Ra3.2、Ra 12.5 表面粗糙度為Ra3.2、Ra 12.5的精度要求不太高，所以可以采用表面粗糙度樣比較法。將被測(cè)表面與粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣板相比較，通過(guò)視覺(jué)、觸感或其它方法進(jìn)行比較后，對(duì)被測(cè)表面的粗糙度作出評(píng)定的方法。粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣板如圖2所示。比較檢測(cè)法是指被測(cè)表面與已知Ra值的表面粗糙度輪廓比較樣塊進(jìn)行觸覺(jué)和視覺(jué)比較的方法。所選用的樣塊和被測(cè)零件的加工方法必須相同，并且樣塊的材料、形狀、表面色澤等應(yīng)盡可能與被測(cè)零件一致。 判斷準(zhǔn)則：根據(jù)被測(cè)表面加工痕跡的深淺來(lái)決定其表面粗糙度輪廓是否符合零件圖上所規(guī)定的技術(shù)要求。 若被測(cè)工件表面加工痕跡的深度相當(dāng)于或小于樣塊加工痕跡的深度，則表示該被測(cè)表面粗糙度輪廓幅度參數(shù)Ra的數(shù)值不大于樣塊所標(biāo)記的Ra值。這種方法簡(jiǎn)單易行，但測(cè)量精度不高。對(duì)于表面粗糙度為Ra1.6、Ra 0.8的精度要求高，所以采用光切法測(cè)量或干涉測(cè)量法一 光切法利用“光切原理”測(cè)量表面粗糙度的方法。光切顯微鏡又稱雙管顯微鏡，如圖所示。雙管顯微鏡測(cè)量Rz值的測(cè)量步驟（1） 根據(jù)表面粗糙度要求，按下表選擇合適的物鏡，裝在觀察光管的下端；（2） 接通電源；（3） 擦凈工件表面，使被測(cè)表面的切削痕跡方向和光帶垂直。若測(cè)量軸類零件的表面時(shí)，應(yīng)放在V型鐵上；（4） 粗調(diào)節(jié)；（5） 細(xì)調(diào)節(jié)；（6） 調(diào)整目鏡中的十字線；（7） 旋轉(zhuǎn)刻度套筒，使目鏡中十字線的一根與光帶輪廓一邊的峰（谷）相切，從測(cè)微器中讀出該峰（谷）的數(shù)值；（8） 縱向移動(dòng)工作臺(tái)，按步驟6測(cè)量，計(jì)算平均值；（9） 剩下的軸段重復(fù)上面的操作。計(jì)算平均值。（10） 根據(jù)計(jì)算結(jié)果，判定被測(cè)表面的粗糙度Rz值二 干涉法利用光波干涉原理來(lái)測(cè)量表面粗糙度的方法。主要用于測(cè)量表面粗糙度的Rz和Ry值，可以測(cè)到較小的參數(shù)值，通常測(cè)量范圍0.031m，常用的測(cè)量?jī)x器干涉顯微鏡，如圖4所示。圖4-1-1干涉顯微鏡測(cè)量步驟如下1.將被測(cè)表面放在工作臺(tái)上，打開(kāi)燈源預(yù)熱15分鐘，使溫度均衡；2.選定濾色片，選擇原則是目測(cè)時(shí)用白光，要求測(cè)量精度高時(shí)用綠色光，照相時(shí)用橙色光；3.轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，使遮光器移入光路，遮斷通向S1平面反射鏡的光路；4.轉(zhuǎn)動(dòng)滾花手輪2，使工作臺(tái)上下移動(dòng)，將物鏡與被測(cè)表面對(duì)焦，直至見(jiàn)到清晰的加工刀痕為止；轉(zhuǎn)動(dòng)手柄打開(kāi)通向S1的光路，可見(jiàn)到干涉條紋。如果干涉條紋模糊不清。則再細(xì)調(diào)滾花手輪，若看不到干涉條紋，需細(xì)調(diào)參考鏡S1；轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)使干涉條紋與加工紋路垂直，轉(zhuǎn)動(dòng)手輪使干涉條紋寬度為毫米左右，便可進(jìn)行測(cè)量。如果被測(cè)工件表面加工得很精密，那么可以得到?jīng)]有彎曲的直接干涉條紋。用目測(cè)估讀法測(cè)得不平度平均高度值z(mì)R。具體方法如下圖：轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡千分尺，使視場(chǎng)中的十字交叉線的一根與干涉條紋平行，并選擇其中一條較清晰的干涉帶五個(gè)最高峰的平均線N1，記下第一讀數(shù)；下移平行線至同一干涉帶五個(gè)最低點(diǎn)的平均線N2，記下第二次讀數(shù)。再將平行線移至與之相鄰的干涉帶五個(gè)最高峰的平均線N3，記下第三次讀數(shù)。此時(shí)帶寬:a=N1-N2相鄰兩干涉帶的間距:b=N3-N1則： Rz= 1/2(l)a /b(m)單色光的波長(zhǎng)。用白光時(shí)=0.54m7、剩下的軸段重復(fù)步驟6的操作，記錄數(shù)據(jù)。8、處理數(shù)據(jù)。三 針描法針描法又稱感觸法，是一種接觸式測(cè)量表面粗糙度的方法。測(cè)量?jī)x器為電動(dòng)輪廓儀，如圖所示。圖4-1-2電動(dòng)輪廓儀測(cè)量步驟如下：1.將傳感器插入驅(qū)動(dòng)裝置，再將驅(qū)動(dòng)裝置裝在升降機(jī)構(gòu)上2.插上電源（220V，50Hz）3.先將右側(cè)的P/M按鍵彈出，處于“P”，進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)4.輸入公差界限：按薄膜鍵中TOL鍵，T0.00，再按ON鍵確認(rèn)，然后再按TOL鍵，使T63.00。（每輸入一位數(shù)，就要按一次ON鍵來(lái)確認(rèn)，直至達(dá)到所需的數(shù)。最后再按ON鍵確認(rèn)。5.確認(rèn)行程長(zhǎng)度Lt和取樣長(zhǎng)度Lc：先目估被測(cè)件的粗糙度，約為Ra0.4um，查表Ra在0.01-2.0范圍時(shí)，取樣長(zhǎng)度Lc=0.8mm，行程長(zhǎng)度Lt=60.8=4.8mm，按Lt鍵，每按一次變換一次，然后按ON鍵，出現(xiàn)4.8，再按ON鍵就確認(rèn)為L(zhǎng)t=4.8mm，按Lt鍵后顯示Lc=0.8mm，再按ON鍵確認(rèn)。6.測(cè)量：將P/M按鍵壓下，使其處于“M”狀態(tài)，即結(jié)束設(shè)置而進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)。當(dāng)即顯示：POS=-40um。將升降機(jī)構(gòu)往下降，使POS0.000.10再按ON鍵，就驅(qū)動(dòng)傳 顯示W(wǎng)AIT.0-WAIT.5等待約一分鐘后顯示出測(cè)量結(jié)果，測(cè)量結(jié)束。7. 要知Rz、Ry的值，反復(fù)按R鍵。重復(fù)測(cè)量按ON鍵。剩下的軸段重復(fù)上面的操作，記錄數(shù)據(jù)。8. 處理數(shù)據(jù)。對(duì)于測(cè)量表面粗糙度的方法，我認(rèn)為應(yīng)該采用光切法測(cè)量。因?yàn)橛帽容^法測(cè)量，比較法是用標(biāo)準(zhǔn)樣板與零件進(jìn)行比較，是用手觸摸樣板和零件或用顯微鏡放大之后比較，在標(biāo)準(zhǔn)樣板中選出與零件表面相同或相近的一個(gè)樣板，此樣板的表面粗糙度即零件的表面粗糙度，但是用手觸摸誤差比較大，使用顯微鏡也一樣，誤差過(guò)大。干涉法和針觸法測(cè)量零件的表面粗糙度都過(guò)于復(fù)雜而且不易操作，測(cè)量完成后要進(jìn)行大量的計(jì)算，在此過(guò)程中容易出錯(cuò)。雖然工具精度較高。用光切法測(cè)量零件步驟少，操作較簡(jiǎn)單。計(jì)算較少，簡(jiǎn)單。所以因選擇光切法測(cè)量。畢業(yè)設(shè)計(jì)總結(jié)隨著畢業(yè)日子的到來(lái)，經(jīng)過(guò)幾周的奮戰(zhàn)我終于完成畢業(yè)設(shè)計(jì)了，對(duì)這幾年來(lái)所學(xué)知識(shí)的單純總結(jié)，但是通過(guò)這次發(fā)現(xiàn)自己的看法有點(diǎn)太片面。是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺。自己要學(xué)習(xí)的東西還太多，以前老是覺(jué)得自己什么東西都會(huì)，什么東西都懂，有點(diǎn)眼高手低。，我明白學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí)，努力提高自己知識(shí)和綜合素質(zhì)。也使我們的同學(xué)關(guān)系更進(jìn)一步了，同學(xué)之間幫助有什么不懂的大家在一起商量，聽(tīng)聽(tīng)不同的看法對(duì)我們有更好的認(rèn)識(shí)。我的小結(jié)也就這么多了，總之，不管學(xué)會(huì)的還是學(xué)不會(huì)的的確覺(jué)得困難比較多，真是萬(wàn)事開(kāi)頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負(fù)的感覺(jué)。此外，還得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值!有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。 在此要感謝我的指導(dǎo)老師程二九老師對(duì)我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我通過(guò)查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗(yàn)和自學(xué)，并向老師請(qǐng)教等方式，使自己學(xué)到了不少知識(shí)，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個(gè)設(shè)計(jì)中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨(dú)立工作的能力，樹(shù)立了對(duì)自己工作能力的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動(dòng)手的能力，使我充分體會(huì)到了在創(chuàng)造過(guò)程中探索的艱難和成功時(shí)的喜悅。雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的也不太好，但是在設(shè)計(jì)過(guò)程中所學(xué)到的東西是這次的最大收獲和財(cái)富，使我終身受益。推薦閱讀：大學(xué)三年就會(huì)在這最后的總結(jié)劃上一個(gè)圓滿的句號(hào)。參考文獻(xiàn)(1)程二九 謝正義 主編.機(jī)械產(chǎn)品幾何量檢測(cè)M.合肥：中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社，2012. 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