形位和位置误差的检测

3.4.2　形位和位置误差的检测

GB/T1958附录中给出了各项形位误差的检测方案，本书选择一些有代表性的在国内和国际上通用的检测方法示例。示例中的所有的图例都是示意性的，测量设备和精度可按具体要求选择。说明中“调直”、“调平”、“调同轴”等都是定性和大致上的，目的是使测量结果能接近评定条件或简化数据处理。

1．形状误差的检测

形状误差是被测实际要素的形状对其理想要素的变动量。形状误差共有6个项目，其中直线度、平面度、圆度和圆柱度4项误差检测示例列于表3-6。

（1）直线度。检测直线度误差，一般采用“与理想要素比较原则”。常用方法有光隙法、节距法等。表3-6示例的光隙法，如果不透光，直线度误差小于0.5μm，蓝色光隙约为0.8μm，红色光隙约为1.5μm，白色则在2.5μm以上。对于狭长零件直线度误差的测量一般采用节距法。

（2）平面度。对于精研小平面可用平晶干涉法，利用标准平晶帖在被测表面上，读出干涉带数量n，即得平面度误差f=n·λ/2，其中λ为光波波长（λ=0.546μm）。对于一般精度平面，可采用如表3-6所示平板测微法。对于较大平面可采用水平仪测量法或自准直仪测量法。

（3）圆度。圆度误差一般采用表3-6示例的圆度仪测量。对于薄形或刃口形边缘的小零件，可采用投影比较法，即将被测要素的投影与极限同心圆比较获得。在车间检测时，当圆柱面的误差为椭圆形时，可用千分尺或测微仪测量出同一截面的最大与最小直径，其差的一半值即为该截面的圆度误差，此为两点法。当圆柱面的误差为奇数棱圆形时，将被测表面放在V形架上，用千分表测量，测出零件旋转一周的最大与最小值，其差的一半值即为圆度误差，此为三点法。

（4）圆柱度。在车间测量圆柱度误差，常采用符合“测量特征参数原则”的两点、三点法。三点法示例如表3-6所示，此方法适用于测量外表面的奇数棱形状误差，为测量准确，通常应使用夹角α=90°和α=120°的两个V形块分别测量。有条件时可采用圆度仪、三坐标测量仪测量。

2．位置误差的检测

位置公差是关联实际要素的方向或位置对基准所允许的变动量，是限制被测要素相对基准要素在方向或位置几何关系上的误差。按几何关系可分为定向、定位和跳动三类公差。

（1）定向公差。定向公差是指关联实际要素对基准在方向上允许的变动量。定向公差有平行度、垂直度和倾斜度三项，它们都有面对面、线对面、面对线和线对线几种情况。

（2）定位公差。定位公差是关联实际要素对基准在位置上允许的变动全量。定位公差有同轴度、对称度和位置度三项。

（3）跳动。跳动包括圆跳动和全跳动两项。

圆跳动是指被测要素在某个测量截面内相对于基准轴线的变动量。圆跳动有径向圆跳动、端面圆跳动和斜向圆跳动。对于圆柱形零件，径向圆跳动公差带可控制同轴度、圆度误差。圆跳动仅能反映单个测量平面内被测要素轮廓形状的误差情况，不能用端面对轴线的圆跳动测量替代端面对轴线的垂直度测量。在圆度误差可以忽略的情况下，可以用测量径向圆跳动的方法来替代测量同轴度误差。

表3-6　形状公差检测方案示例

全跳动是指整个被测要素相对于基准轴线的变动量。全跳动有径向全跳动和端面全跳动。全跳动公差带可以综合控制被测要素的位置、方向和形状。例如，端面全跳动公差带控制端面对基准轴线的垂直度，也控制端面的平面度误差；径向全跳动公差带可控制同轴度、圆柱度误差。因此，可以用测量端面对轴线的全跳动来替代端面对轴线的垂直度的测量。在圆柱度误差可以忽略的情况下，可以用测量径向全跳动的方法来替代测量同轴度误差。

GB/T1958中定向公差、定位公差和跳动公差的部分常用检测示例见表3-7。

表3-7　定向公差、定位公差和跳动公差的检测示例

（续表）

（续表）

（续表）

（续表）

（续表）