威远县职业技术学校公差配合与技术测量实验教程实验一 用内径百分表测量内径直径一 、实验基本要求(1)了解内径百分表的测量原理2)学会内径百分表的调零及测量方法二、仪器概述内径百分表是测量孔径的通用量仪，特别适用于测量深孔本实验用的内径百分表主要技术性能指标如下：分度值：0.01mm示值范围：0～1mm测量范围：15～35mm三、测量原理内径百分表的结构示意图，内径百分表是以同轴线的固定测头和活动测头与被测孔壁相接触进行测量的它备有一套长短不同的固定测头，可根据被测孔径大小选择更换内径百分表的测量范围取决于固定测头的尺寸范围测量时，活动测头受到孔壁的压力而产生位移，该位移经杠杆系统传递给百分表，并由百分表进行读数为了保证两测头的轴线处于被测孔的直径方向上，在活动测头的两侧有对称的定位片四、实验步骤1.将被测平板置于基准平板上，并由3个千斤顶支起2.调节零位(1)按被测孔径的基本尺寸组合量块，并将该量块与量爪一起放入量块夹中夹紧，也可以使用千分尺来代替量块夹完成内径百分表的调零动画讲解中使用的则是千分尺2)把内径百分表的两测头放入两量爪之间，与两量爪接触为了使内径百分表的两测头的轴线与两量爪平面相垂直，需拿住表杆中部微微摆动内径百分表，找出表针的转折点，并转动表盘使“0”刻线对准转折点，此时零位已调好。
3.测量孔径如图所示一，将内径百分表放入被测孔中，微微摆动百分表，并按百分表的最小示值读数该数值为内径局部实际尺寸与其基本尺寸的偏差如图所示二，在被测孔的三个横截面，两个方向上测出6个实验偏差，并记入实验报告中4.评定合格性若被测孔径实际偏差为Ea，则满足EI≤Ea≤ES，即为合格图一、测量孔径 图二、被测孔的三个横切面 两个方向实验二、 平面度误差的测量一、实验基本要求(1)了解平板测量方法2)掌握平板测量的评定方法及数据处理方法二、仪器概述测量平板的平面度误差的主要方法是用标准平板模拟基准平面，用百分表进行测量，或者使用千分表架、框式水平仪等在本教程动画讲解中采用的则是框式水平仪图三、平面度的测量基准平板的精度较高，一般为0级或1级对大、中型平板可按一定的布线方式测量若干直线上的各点，按对角线法进行数据处理平面度误差值为各测点中的最大正值与最大负值的绝对值之和三、实验步骤(1)将被测平板置于基准平板上，并由3个千斤顶支起2)在被测平板上画方格线，定出a1、a2、a3、b1、b2、b3、c1、c2、c3共9点3)调节千斤顶，使a1、c3两点偏差值为零，a3、c1两点偏差值相等4)对每个点进行测量，记下9个数据。
5)数据处理将9个数据中的最大正值与最大负值的绝对值相加，即为被测实际表面的平面度误差实验三、 用齿轮游标卡尺测量圆柱直齿轮齿厚一、实验基本要求(1)了解齿轮游标卡尺的工作原理和使用方法2)熟悉齿轮有关参数计算二、仪器概述齿轮分度圆齿厚一般用齿轮游标卡尺测量，它以齿顶圆作为测量基准齿轮游标卡尺的基本技术性能指标如下：分度值：0.02mm示值范围：高度方向为0～20mm；宽度方向为0～29mm测量范围：1.5～18mm三、测量原理如图为齿轮游标卡尺它与普通卡尺相比，是在原卡尺的垂直方向又加了一个卡尺，即水平放置的宽度卡尺与垂直放置的高度卡尺的组合使用时，由垂直卡尺定位，在水平卡尺上读得实际齿厚使用方法：先将高度卡尺调节为齿顶高，然后紧固；再将高度卡尺工作面接触轮齿顶面，移动宽度卡尺至两量爪与齿面接触为止，这时宽度卡尺上的读数为齿厚图四、齿轮游标卡尺四、实验步骤(1).计算被测圆柱直齿轮的齿顶高和齿厚(m为齿轮模数)齿顶高＝m+(齿顶圆直径实际偏差)/2齿厚＝(πm)/2(2).将高度卡尺读数调整到齿顶高，然后紧固，并与齿轮顶面接触3).移动宽度卡尺至两量爪与齿面接触为止，读出宽度卡尺上的读数即为齿厚。
实验四、 用三针法测量螺纹中径一、实验基本要求(1)掌握用三针法测量螺纹中径的原理2)学会用三针法测量螺纹中径的方法二、测量原理用三针法测量螺纹中径，属于间接测量测量时，将三根直径相同的量针分别放入相应的螺纹沟槽内，用千分尺量出两边钢针顶点间的距离M根据M、P、α/2以及d0(d0为量针的直径)，算出中径d2 对普通螺纹，α/2＝30°，即为了减小螺纹牙型半角误差对测量结果的影响，应使选用的量针与螺纹牙侧的中径相切，此时的量针称最佳量针最佳量针的直径为 图五、三针法测量原理图三、实验步骤(1)计算最佳量针直径2)按图所示进行螺纹中径的测量，测量结果取N次实测中径值的平均值图六、测量N次求平均值常用长度量具一、 钢直尺（钢尺）钢直尺是用来测量长度的一种最常用的简单量具，可测量被测件的长、宽、高等尺寸测量长度的范围取决于钢直尺的规格，钢直尺的长度有： 0～150mm、0～300mm、0～500mm、0～1000mm、0～2000 mm所谓的测量范围就是所能测定的最大长度钢直尺的最小刻线宽度为0.5或1mm现场使用的钢直尺一般用不锈钢制成， 如图所示 二、 卡钳卡钳是一种间接的简单量具，不能直接测量出长度数值，必须与钢直尺或其他带有刻度值的量具一起使用。
卡钳分内卡钳和外卡钳两种外卡钳可测量外尺寸；内卡钳可测量内尺寸卡钳的使用方法如图所示 其中，图a表示用外卡钳测外圆直径尺寸；图b表示用内卡钳测内孔直径；图c表示用直尺调对卡钳的尺寸；图d表示用千分尺调对卡钳尺寸; 图c表示用卡钳测壁厚尺寸三、量块 １、量块的用途和结构简介量块也称为块规，它是保持度量统一的重要量具在工厂使用的量具中，量块常作为长度的基准量块的主要用途是用来检定和校准量具与量仪的基准量具；在相对测量时用来调整测量器具的零位在某些情况下，量块可用于精密测量，也可用于机床的调整量块的结构很简单，通常制成长方形，有两个经过精密加工过的平行平面，作为测量平面当量块测量面之间的基本尺寸L大于10mm时，其测量面尺寸为35x9；当L小于10mm时，则为30x9如图所示 量块与量块之间具有良好的研合性利用这种研合的特性，在使用时可以把尺寸不同的量块组合成量块组，以提高利用率为了能够把量块组成各种尺寸，量块是成套制造的，形成系列尺寸，把量块装在特制的盒内常用成套量块的尺寸如图所示把量块组合成一定尺寸时的方法：先从所给定的尺寸最后一位数字考虑，毎选一块应使尺寸数量减少1～2位，使量块数量尽量可能减少，以减少累积误差。
例如，要组成38．935mm的尺寸，若采用4块一套的量块，其选用的方法是：如图所示2、量块的精度量块的尺寸精度分为0、1、2、3共四级，其中0级精度最高， 3级精度最低各级量块的允许偏差如图所示上图中的中心长度，是指量块的一个测量平面的中心到与量块的另一测量平面相研合的平晶（平晶是一块厚度为25mm，直径为80～100mm的圆柱形光学玻璃）表面间的垂直距离， 如图所示制造高精度的量块工艺要求高，成本也很高在量块使用中又不可避免地会产生磨损，造成尺寸精度的下降因此在实际使用时，常把量块的实际尺寸检定出来，按量块的实际尺寸使用，这样量块的使用尺寸精度就比较高量块按检定精度可分为1、2、3、4、5、6共六等，各等精度量块的允许偏差如图所示按“级”使用量块时，是根据量块上的基本尺寸，而不考虑制造误差；按“等”使用时，是根据量块的实际尺寸，而不考虑检定量块实际尺寸的测量误差3、量块使用范围的扩大图a采用量块附件扩大使用范围，附件主要包括夹持器和各种量爪如图所示图b将量块和附件一起装配，可以用来测量外径、内径尺寸和划线四、 游标类卡尺游标类卡尺是应用较广泛的通用量具，具有结构简单、使用方便、测量范围大等特点。
它是利用游标原理进行读数的根据用途不同，游标类卡尺分为游标卡尺、深度卡尺、深度游标卡尺、高度游标卡尺三种游标卡尺用来测量内、外尺寸（如长度、宽度、厚度、内径和外径）、孔距、高度和深度等 如图所示下面介绍游标卡尺1、 游标卡尺的结构图a表示游标卡尺由尺身1和游标7组成，2是辅助游标，当游标需要移动较大距离时，只要把螺钉3和4松开推动游标即可如果游标只作微小的移动，可将螺钉3紧固，松开螺钉4，用手转动螺母8，通过小螺杆移动游标，得到尺寸后应把螺钉4紧固 游标卡尺上端的两个量爪5，可用来测量齿轮公法线长度、孔距尺寸等下端两量爪6是测量外表面尺寸用的2、游标卡尺的刻线原理及读尺方法 游标卡尺按其测量精度可分为0.10mm、0.05mm、和0.02mm 三种目前机械加工中常用精度为0.02mm 的游标卡尺这三种精度的游标卡尺，尺身上的刻线相同，都是每1小间隔a=1mm,所不同的是游标格数与尺身相对的格数，其间隔b比尺身刻度间隔小若尺身刻度（n-1）格的长度等于游标刻度n格的长度，游标上的刻度计算公式为b=(n-1)a/n精度为0.1mm 的游标卡尺的刻线原理：尺身上的n–1=9格，尺身、游标上的刻度间隔之差为i=a-b=a/n=0.1mm。
i称为游标卡尺的精度因此，当尺身、游标零线对齐时，除游标上最后一条刻线与尺身一条刻线对齐外，游标上的刻线都不与尺身上刻度对齐，如图所示若将游标向右移动0.1mm,则游标上的第一条弦与尺身上面的刻线对齐若将游标向右移动0.2mm ,则游标上的第二条线与尺身上刻线对齐；依次类推所以游标在尺身刻度间隔1mm内向右移动的距离，可由游标刻线与尺身刻线对齐时游标上刻线的序号决定如游标上第五条刻线与尺身上刻线对齐，则表示游标向右移动了5x0.1mm=0.5 mm0.1mm 精度的游标卡尺还可以用尺身上19mm 对准游标上的10格，则游标上每格长度为19÷10=1.9mm,尺身上两格与游标上的一格相差为2-1.9=0.1mm其原理一样根据游标卡尺的刻线原理，可知游标卡尺的读尺方法可以分为三个步骤：第一步，在尺身上读位于游标零线左面的毫米（mm）尺寸数，为测量结果的整数部分第二步，读出游标上与尺身上刻线对其的刻线数值，用此数值和间隔差值i的乘积为小数部分 第三步，把整数部分与小数部分相加即为测量的结果如图所示对精度为0.05mm 的游标卡尺，尺身毎小格1mm ，当尺身、游标零线对齐时，尺身上的19mm 刚好等于游标上的20格，游标上的毎格长度都为19÷20＝0.95 mm。
尺身与游标毎格相差都为1－0.95=0.05mm因此，当游标向右移动0.05mm 时，游标的第一根刻线与尺身刻线对齐，读尺原理同前对于0.02mm的游标卡尺，尺身毎小格1mm ,当尺身、游标零线对齐时，尺身上的49mm 刚好等于游标上50格长度，游标上毎小格的长度为49÷50＝0.098mm.尺身与游标毎格相差为1-0.98=0.02mm因此，当游标向右移动0.05mm时，游标的第一根刻线与尺身刻线对齐，读尺原理同前 对于0.02mm的游标卡尺，尺身毎小格1mm,当尺身上的49mm 刚好等于游标上50格长度，游标上毎小格的长度为49÷50＝0.98mm尺身与游标毎格相差为1-0.98=0.02mm当游标向右移动0.02mm时，游标的第一条刻线与尺身刻线对齐，读尺原理同前3、游标卡尺的范围和测量精度游标卡尺按所能测量的零件尺寸范围，制造出不同规格的游标。