角度和圆锥角的测量课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,5-1,角度和圆锥角的测量,本节主要内容：,角度和锥度的测量方法：,比较法、,平台法,坐标法,各种小角度测量技术,重点：,平台法测实际工件的角度,难点：,实际工件角度测量方法的选择与误差分析,5-1,角度和圆锥角的测量,一、方法概述,1,依获得结果的方式不同分为直接测量和间接测量两类,（,1,）直接测量：,将被测角与标准角度相比较，直接测得其实际角度相对标准角度偏差的方法为直接测量方法。如：,A,在万工显上：用测角目镜、圆分度台、圆分度头,直接测角度,通用仪器,B,测角仪、光学分度头,专用仪器,C,角度规,量具,D,角度量规、样板：比较法,（光楔法、研合法、通止规）,（,2,）间接测量方法：,通过测量与该角度有关的长度量（线值），再利用其相互函数关系式计算求得被测角度或锥度。因线值测量可达到很高的精度，故在角度测量中间接测量方法比直接测量方法精度（同等条件下）要高。,2,依比较方式不同分为绝对测量法和相对测量法。,二测量方法,（一）、比较法测量：,直接测量、相对值，,适用于生产车间的零件检验。,1,、与标准角度量块（或样板）相比较,图,5-1,所示,。,图,5-1,与标准角度量块相比较,2,、与极限样板相比较：,如图,3-15,所示,。,3,研合法：,用圆锥量规检定,图,5-2,与极限样板相比较,用通端检验零件时，小端接触；,若止通端检验零件时，大端接触。则表示零件合格,（二）、平台法,平台测量：,指利用一般的通用量具、量仪、长度基准和其他辅助量具来测量零件的尺寸和角度的方法。,一般在作为测量基准的平板上进行。,方法特点：,器具教易获得，环境要求不高，适合现场测量；,若器具精度足够并使用合理，可保证相当高的精度；,对某些大型复杂零件，是最佳选择；,多为间接测量，费时间，计算复杂，误差因素多。,l,、,两内表面的夹角和内锥角的测量,（,l,）,内侧角的测量：,如图,3-16,所示。,量块、量棒。,图,5-3,内侧角测量,（,2,）,V,形块的测量：,量块、量棒、刀口尺。如图,5-4,所示。,图,5-4 V,形块的测量,当,V,形块不对称时,，用下述二式分别计算,V,形块的左、右半角。,A,、,三园柱法：,若,V,形块是对称的,，则,V,形块角度按下式计算：,B,用直径不同的双圆柱测量,v,型槽角度,（小角度）,测量原理如下图所示,.,被测件置于平板上，先后把直径为,D1,和,D2,的圆柱放入,V,型槽中，用量块、刀口尺或其它手段分别测出,H1,和,H2,，,由几何关系可知，它们与被测角之间的关系为,（,3,）燕尾槽的测量：,方法有：,角度规、角度块，或量块加量棒测量。如图,3-18,所示。,（,4,）内锥角的测量：,钢球、测深器具。如图,3-19,所示。,内锥角的半角,a,按 下式计算得到：,图,3-19,内锥角的测量,燕尾槽的角度,a,按 下式计算得到：,2,两外表面的夹角和外锥角的测量,（,1,）用圆柱和量块测量：,如图,3-20,所示。,图,3-20,外侧角的测量,角度,a,按 下式计算得到：,（,2,）用正弦尺（规）测量,：,如图,3-21,所示。,由指示表读出,a,、,b,两点的差值,h,，当,a,、,b,两点间的距离为,l,时，可按下式算出锥度误差,C,：,图,3-21,用正弦尺测量的原理图,h=Lsin(2),测量时，根据被测圆锥角,2a,的大小，按下式组合量块尺寸,h,，,若正弦尺两圆柱中心距为,L,，,则：,平台测量多属间接测量，,其测量精度可按函数误差来,分析。,或,图,3-23,轴切法测量,（三）、坐标法,多属间接测量，其测量精度可按函数误差求法来获得。,在万能工具显微镜上进行测量：,小工件,（,1,）影象法测量角度,（,2,）轴切法测量圆锥角,图,3-24,三座标测量,2,在三坐标测量机上进行测量：,图,3-24,所示的是在三坐标测量机上测量内锥零件的锥角。,以,X,y,平面为基准，然后在,通过锥孔轴心线的,X,Z,平面,内测出,X,1,、,X,2,和,Z,1,、,Z,2,，由,下式得到,坐标法测量也多属间接测量，其测量精度可按函数误差求法来获得。,三、小角度测量,测量误差一般为（,1,2,）”，有时可达,0,1”,或者更小。在角度测量中，常需要测出被测角度相对标准角度的微小偏差，实际上该角度的微小偏差便是微小角度的测量。又如在形位误差的测量中，或是在长度的相对测量中，有时需要首先测量小角度的变化后才能换算出线值变化。所以小角度测量在角度测量中占有一定的地位。,实现小角度测量有如下方法：,反射法、水准法、,正弦法、干涉法、,双频激光测角,（一）反射法,光学自准直方法,当,a,很小时，则：,SK,型框式水平仪,Frame-Type Spirit Level,ST,型条式水平仪,Ruler-Type Spirit Level,（二）水准法,水准法测量小角度是利用水平仪对水平或垂直的被测件，实现相对水平面或铅垂面倾斜角的测量。常用的仪器有框式水平仪、合象水平仪和电子水平仪等。,(,三,),正弦法,正弦法测量小角度是利用正弦原理（参见下图），在正弦臂为一定长度的情况下，其一端转过的小角度与其另一端的位移量成正比，利用精密测长的方法测出此位移量即可求得小角度。,这些仪器常用于高精度的角度测量，如检定自准直仪和水平仪等的示值误差。,（四）干涉法,干涉法测量小角度的原理：,如图,3-26,所示。,当,很小时,，,图,3-26,光的等厚干涉,因,角度,可通过高度,h,与边长,l,来确定。用光波干涉法测量时，,h,可用光波波长为单位来测量。若在长度,l,上有,n,条等距干涉条纹，则：,图,3-27,干涉法测量小角度原理,测量时，先将被测的小角度试件研合在平晶上，并将平晶置于干涉仪工作台上。如图,3-27c,、,d,所示，图中,、,为被测角度的两个工作面，,为参考平面的象。,仪器测量原理：,测量光路如图,3-27a,。,