斜向跳动公差测量装置的结构设计(附件)
本设计通过对目前已有的方法、装置优缺点进行对比，在满足一般中小型机械零件跳动误差的检测需求下，完成了对斜向跳动公差测量装置的结构设计，并画出其装配图和若干零件图。本设计可以通过计算机控制软件和硬件结构相结合，对斜向跳动公差项目进行硬件仪器测量、PC机分析处理。主要特点是使用简单，维修方便，精度高，科学处理等等。满足了一般中小型机械零件跳动误差的检测需求；另外也可以帮助工科院校互换性与测量学科的教学，同时加强学生对典型实验原理和操作过程的掌握程度，方便教师开展实验教学。关键词 中小型，斜向跳动，测量装置，结构设计目 录
1 引言 1
1．1 斜向跳动公差相关理论 1
1．2 斜向跳动公差测量装置实际应用 2
1．3 斜向跳动公差测量装置背景分析 3
1．4 斜向跳动公差测量装置设计意义 5
2 装置总体方案设计 6
2．1 斜向跳动测量装置设计路线 6
2．2 斜向跳动测量装置总体方案 7
3 装置具体结构参数设计 7
3．1 测量平板材料及尺寸确定 7
3．2 三爪卡盘的确定 8
3．3 导轨滑块的确定 10
3．4 测量装置结构布局 11
3．5 测量座的结构设计 14
3．6 测量数据处理设计 15
4 使用维修说明 16
4．1 测量装置简介和性能 16
4．2 测量使用方法 17
4．3 维修保存注意事项 17
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 引言
1．1 斜向跳动公差相关理论
机械零件在实际加工过程中，总会因为各种因素使得加工出来的零件不可能与理想状态一模一样，尺寸、形状、位置以及表面粗糙轮廓等几何参数与理想状态总会存在或多或少的误差。公差包括尺寸公差、形状公差和位置公差。跳动公差作为位置公差的一项，是我们所要研究的主要内容。
跳动公差是按特定测量方法来定义的一种形位公差。跳动公差其中所涉及到的被测要素为圆柱面、圆形端
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斜向跳动公差相关理论
机械零件在实际加工过程中，总会因为各种因素使得加工出来的零件不可能与理想状态一模一样，尺寸、形状、位置以及表面粗糙轮廓等几何参数与理想状态总会存在或多或少的误差。公差包括尺寸公差、形状公差和位置公差。跳动公差作为位置公差的一项，是我们所要研究的主要内容。
跳动公差是按特定测量方法来定义的一种形位公差。跳动公差其中所涉及到的被测要素为圆柱面、圆形端平面、环形端平面、圆锥面和曲面等组成要素(轮廓要素)，涉及的基准要素为轴线。
测量跳动公差的测量方向为指示表伸出杆轴线相对基准轴线的方向。根据测量方向，跳动分为径向跳动(测杆轴线与基准轴线垂直且相交)、轴向跳动(测杆轴线与基准轴线平行)和斜向跳动(测杆轴线与基准轴线倾斜某一给定角度且相交)。
1.1.1 斜向跳动公差带概念
斜向圆跳动公差带为与基准轴线同轴线的某一圆锥截面上，间距等于公差值t的直径不相等的两个圆所限定的圆锥面区域。如图1-1所示。除非另有规定，测量方向应垂直于被测表面。
图 1-1 斜向跳动公差带定义图
1.1.2 斜向跳动公差测量概念
斜向圆跳动误差是指被测实际要素绕其基准轴线作无轴向移动回转一周时，被测圆锥表面(或曲面)的任一测量圆锥直径上的最大跳动量。以图1-2所示为例，用管状套筒模拟基准轴线，采用轴向定位块定位。斜向圆跳动误差指的是被测零件回转一周，指示器在固定位置的最大读数差，如果需要测量若干部位，则斜向圆跳动误差将有若干个，该面的斜向圆跳动误差取其中的最大值。
图 1-2 斜向圆跳动测量示意图
1．2 斜向跳动公差测量装置实际应用
1.2.1 斜向跳动公差测量装置应用场合
机械厂家生产零件的检验环节：用于产品的合格检查；采购部门的产品检测：对已采购的产品进行合格检验；学生学习公差测量知识应用：用于高校实验室，方便学生对跳动公差的原理进行学习。
1.2.2 斜向跳动公差测量装置应用对象
机械制造中最常见的制造加工机器—机床。机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮；传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。一台车床的精度如何主要取决于其主轴精度。
图 1-3 机床主轴图
如图1-3所示为机床的主轴图，图中所示的位置为主轴与轴承的接触部位，其表面为圆锥面，可使轴承紧密的贴合轴表面，从而带动轴承的转动。轴承的重要性不言可喻，所以主轴面的精度将直接影响主轴的传动效率。若其表面不和要求，将降低主轴的传动效率，造成动力不足，滑轴等现象，更为严重点则可能引发机床事故。所以为了避免出现类似情况，则要在生产装配时准确限定其公差，因此，对主轴圆锥面的斜向跳动公差进行测量时十分必要的。
再例如机械主轴与刀具和其它附件工具连接件—刀柄。如图1-4所示，刀柄在数控机床上应用广泛，其前面的表面也为圆锥面，在安装刀柄的时候，其圆锥面的粗糙度将决定能否紧固配合。所以刀柄的机械参数也会直接影响到整个机床能否顺利运行，而对于刀柄的圆锥面的跳动测量，大多数企业并没有做到很好的认识，而且在一般小型的企业中很难做到精确地检验、测量。因此，本装置也将为读者科普一下斜向跳动知识，使人们认识到斜向跳动公差测量的重要性。
图 1-4 刀柄形状示意图
另外，《互换性与技术测量》课程属于普通高等学校机械制造专业的必修专业课程。斜向跳动公差测量实验促进学生学习和掌握公差测量的原理和技术，是他们更容易接受公差方面知识，也能够为他们将来的科研和工作打下坚实的基础。
本课题基于一般中小型机械零件跳动误差的检测需求和教学仪器实际需求，决定自主完成斜向跳动公差测量装置结构设计，解决斜向跳动公差市场检测需求，同时也可以增添实验室自身教学仪器，利于教师教学。
因此，为了保证机械零件的精度和互换性；也同时能充实高校实验室，促进学生学习掌握公差原理和技术。本课题将对斜向跳动公差装置的结构设计展开研究。
1．3 斜向跳动公差测量装置背景分析
在现有条件下，并没有一件专有的装置来特定测量斜向跳动公差。现如今主流的测量方式是一是利于传统通用装置进行组合测量，二是利用跳动公差与其他行为公差的关系进行测量。
平板（如图1-5）和带指示器（如图1-6）的表架属于较传统的基础测量设备，测量范围广、结构简单、造价经济，但是操作复杂、精度不高。
一般测量方案是利用U型块和辅助表架进行测量。测量步骤：
将测量轴放置于两个U型块上，将千分表放在表架上，利用U型块侧面，使表针与圆锥面垂直。
将百分表放在圆锥面的某一截面上，用微调旋钮定位。零件回转一周的过程中，百分
1 引言 1
1．1 斜向跳动公差相关理论 1
1．2 斜向跳动公差测量装置实际应用 2
1．3 斜向跳动公差测量装置背景分析 3
1．4 斜向跳动公差测量装置设计意义 5
2 装置总体方案设计 6
2．1 斜向跳动测量装置设计路线 6
2．2 斜向跳动测量装置总体方案 7
3 装置具体结构参数设计 7
3．1 测量平板材料及尺寸确定 7
3．2 三爪卡盘的确定 8
3．3 导轨滑块的确定 10
3．4 测量装置结构布局 11
3．5 测量座的结构设计 14
3．6 测量数据处理设计 15
4 使用维修说明 16
4．1 测量装置简介和性能 16
4．2 测量使用方法 17
4．3 维修保存注意事项 17
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
1 引言
1．1 斜向跳动公差相关理论
机械零件在实际加工过程中，总会因为各种因素使得加工出来的零件不可能与理想状态一模一样，尺寸、形状、位置以及表面粗糙轮廓等几何参数与理想状态总会存在或多或少的误差。公差包括尺寸公差、形状公差和位置公差。跳动公差作为位置公差的一项，是我们所要研究的主要内容。
跳动公差是按特定测量方法来定义的一种形位公差。跳动公差其中所涉及到的被测要素为圆柱面、圆形端
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
斜向跳动公差相关理论
机械零件在实际加工过程中，总会因为各种因素使得加工出来的零件不可能与理想状态一模一样，尺寸、形状、位置以及表面粗糙轮廓等几何参数与理想状态总会存在或多或少的误差。公差包括尺寸公差、形状公差和位置公差。跳动公差作为位置公差的一项，是我们所要研究的主要内容。
跳动公差是按特定测量方法来定义的一种形位公差。跳动公差其中所涉及到的被测要素为圆柱面、圆形端平面、环形端平面、圆锥面和曲面等组成要素(轮廓要素)，涉及的基准要素为轴线。
测量跳动公差的测量方向为指示表伸出杆轴线相对基准轴线的方向。根据测量方向，跳动分为径向跳动(测杆轴线与基准轴线垂直且相交)、轴向跳动(测杆轴线与基准轴线平行)和斜向跳动(测杆轴线与基准轴线倾斜某一给定角度且相交)。
1.1.1 斜向跳动公差带概念
斜向圆跳动公差带为与基准轴线同轴线的某一圆锥截面上，间距等于公差值t的直径不相等的两个圆所限定的圆锥面区域。如图1-1所示。除非另有规定，测量方向应垂直于被测表面。
图 1-1 斜向跳动公差带定义图
1.1.2 斜向跳动公差测量概念
斜向圆跳动误差是指被测实际要素绕其基准轴线作无轴向移动回转一周时，被测圆锥表面(或曲面)的任一测量圆锥直径上的最大跳动量。以图1-2所示为例，用管状套筒模拟基准轴线，采用轴向定位块定位。斜向圆跳动误差指的是被测零件回转一周，指示器在固定位置的最大读数差，如果需要测量若干部位，则斜向圆跳动误差将有若干个，该面的斜向圆跳动误差取其中的最大值。
图 1-2 斜向圆跳动测量示意图
1．2 斜向跳动公差测量装置实际应用
1.2.1 斜向跳动公差测量装置应用场合
机械厂家生产零件的检验环节：用于产品的合格检查；采购部门的产品检测：对已采购的产品进行合格检验；学生学习公差测量知识应用：用于高校实验室，方便学生对跳动公差的原理进行学习。
1.2.2 斜向跳动公差测量装置应用对象
机械制造中最常见的制造加工机器—机床。机床主轴指的是机床上带动工件或刀具旋转的轴。通常由主轴、轴承和传动件（齿轮或带轮）等组成主轴部件。在机器中主要用来支撑传动零件如齿轮、带轮；传递运动及扭矩，如机床主轴；有的用来装夹工件，如心轴。一台车床的精度如何主要取决于其主轴精度。
图 1-3 机床主轴图
如图1-3所示为机床的主轴图，图中所示的位置为主轴与轴承的接触部位，其表面为圆锥面，可使轴承紧密的贴合轴表面，从而带动轴承的转动。轴承的重要性不言可喻，所以主轴面的精度将直接影响主轴的传动效率。若其表面不和要求，将降低主轴的传动效率，造成动力不足，滑轴等现象，更为严重点则可能引发机床事故。所以为了避免出现类似情况，则要在生产装配时准确限定其公差，因此，对主轴圆锥面的斜向跳动公差进行测量时十分必要的。
再例如机械主轴与刀具和其它附件工具连接件—刀柄。如图1-4所示，刀柄在数控机床上应用广泛，其前面的表面也为圆锥面，在安装刀柄的时候，其圆锥面的粗糙度将决定能否紧固配合。所以刀柄的机械参数也会直接影响到整个机床能否顺利运行，而对于刀柄的圆锥面的跳动测量，大多数企业并没有做到很好的认识，而且在一般小型的企业中很难做到精确地检验、测量。因此，本装置也将为读者科普一下斜向跳动知识，使人们认识到斜向跳动公差测量的重要性。
图 1-4 刀柄形状示意图
另外，《互换性与技术测量》课程属于普通高等学校机械制造专业的必修专业课程。斜向跳动公差测量实验促进学生学习和掌握公差测量的原理和技术，是他们更容易接受公差方面知识，也能够为他们将来的科研和工作打下坚实的基础。
本课题基于一般中小型机械零件跳动误差的检测需求和教学仪器实际需求，决定自主完成斜向跳动公差测量装置结构设计，解决斜向跳动公差市场检测需求，同时也可以增添实验室自身教学仪器，利于教师教学。
因此，为了保证机械零件的精度和互换性；也同时能充实高校实验室，促进学生学习掌握公差原理和技术。本课题将对斜向跳动公差装置的结构设计展开研究。
1．3 斜向跳动公差测量装置背景分析
在现有条件下，并没有一件专有的装置来特定测量斜向跳动公差。现如今主流的测量方式是一是利于传统通用装置进行组合测量，二是利用跳动公差与其他行为公差的关系进行测量。
平板（如图1-5）和带指示器（如图1-6）的表架属于较传统的基础测量设备，测量范围广、结构简单、造价经济，但是操作复杂、精度不高。
一般测量方案是利用U型块和辅助表架进行测量。测量步骤：
将测量轴放置于两个U型块上，将千分表放在表架上，利用U型块侧面，使表针与圆锥面垂直。
将百分表放在圆锥面的某一截面上，用微调旋钮定位。零件回转一周的过程中，百分
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