《精度与测量》实验指导书 - 图文 《精度与测量》试验指导书试验一 外尺寸的精细测量——用立式光学比拟仪测量工件一、试验目的了解立式光学比拟仪的构造及工作原理，驾驭该仪器的运用方法；了解块规的特性及运用，加深对相比照比赛法的理解 二、试验内容用立式光学比拟仪测量工件 三、仪器说明本仪器是一种精度较高，构造简洁的常用光学仪器除用于测量工件外，还可用于鉴定块规其测量方法为相比照较测量法测量前，用组合好的块规调整仪器的零位 仪器的主要度量指标：分度值为0.001mm，测量范围0~180mm，示值范围?0.1mm 工作原理：利用光线反射现象产生放大作用〔即光学杠杆放大原理〕来进展测量其光学测量原理见图1-1光线自光源经反射镜1投射到刻线镜片2上，再将其上的刻度尺的刻线经棱镜3和物镜4投射到平面反射镜5上，5将其上的刻线尺影经原路反射回到刻线镜片2的空白处，构成尺影此影即为目镜视场中所能看到的刻度尺测量时测量头6与工作台上的工件7相接触，当工件尺寸稍有改变时，便推动测量头上的反射镜转过一个小角度，由反射回来的尺影便会上〔下〕移动一段距离t〔t是相对于按工件根本尺寸组合好的块规调整仪器零点值的偏离量〕，即代表工件上的实际偏差值。
依据光学原理，仪器的放大倍数可按下面公式计算，设物镜至分划板刻线面之间的距离为物镜焦距F，a为测量头至反射镜支承轴之间的距离，s为被测尺寸的偏差，那么放大倍数k为： k?tF?tg2?2F?? sa?tg?a四、试验步骤 1.擦净仪器测量头、工作台、工件等按工件根本尺寸大小选择适宜 的块规，擦净并组合好2.调整仪器的零位如图1-2接通电源1〔留意仪器电源头必需通过 变压器，切勿插在220V电源上〕，转动反光镜5使光线射入到光管，直到 目镜视场见到清楚的标尺像为止松开螺钉9转动螺母10使测头离工作台面大致为块规组的尺寸，压下 提升杠杆11放入块规组使其与测头接触，在投影筒6的影屏上能看到清楚 的标尺像为止拧紧螺钉9松开螺钉2转动手轮3，使标尺像的零线与视场中固定指示线〔虚线〕· 1 ·《精度与测量》试验指导书 图1-1 重合，当拧紧螺钉2后假设不重合，此时可转动微调手轮4使至重合为止轻轻按下杠杆11数次，视察零线位置是否重合，假设有改变可重新调整手轮直至稳定为止 压下杠杆11取出块规12，将被测工件放在工作台13上，在测头下渐渐滚过，读出工件的最大值〔读数时，留意视察视场中的“+”、“-”值〕，填写试验报告。
3.块规 块规的测量面〔指工作面〕光明如镜，很简单与非测量面区分测量面又分上测量面和下测量面，当尺寸＜6mm时，刻有数字〔块规的工作尺寸〕的一面为上测量面；当尺寸≥6mm时，刻有数字外表的右侧面为上测量面，左侧面为下测量面，见图1-3在运用块规时，为了满意某一尺寸的要求，必需将几块块规组合成某一尺寸，称为块规组 组合块规时，将一块规的下测量面与另一块的上测量面粘合在一起，这种粘合表此时此刻：将两块干净的块规的测量外表在手指上轻压接触一小局部，〔见图1-4〕而后使上面一块沿切线方向相对下面一块的上外表平行推移时，使它们粘合在一起而不分别，见图1-5 为了削减块规的组合误差，应用完可能少的块规数来组合，一般不超过4～6块选取块规时，依据现有的块规状况，从末位数起先向前选取 · 2 ·《精度与测量》试验指导书 图1-2 图1-3 · 3 ·《精度与测量》试验指导书 图1-4 图1-5 如选取28.785块规组的次序是： 运用块规时，必需当心慎重，正确组合，幸免划伤测量外表。
任何的划伤都会影响块规的粘合性能，同时还会失去原有的尺寸精度在清洗过程中应轻拿轻放，严禁碰撞或摔落在地，运用完毕，应清洗干净，涂油放回原处 · 4 ·《精度与测量》试验指导书试验二 直线度误差的测量——用自准值仪测量工件一、试验目的通过对直线度误差的测量，学会自准值仪的运用方法；驾驭以节距法 测量直线度误差和数据处理 二、试验内容用自准值仪测量工件 三、仪器说明工作原理：如图2-1所示，光源发出的一束光经透镜和带有“+”字形 的分划板，呈“+”字形的平行光如被测外表无直线度误差，那么反射镜平面与平行光垂直，经反射镜反射回去的“+”字形像与准线重合，如图2-2(a)如被测外表有直线度误差，那么反射镜平面与平行光不垂直，经反射镜反射回去的“+”字形像相对于基准线将产生偏移，如图2-2(b)此时可转动读数鼓轮，调整滑动准线板使“+”字形与准线再重合，鼓轮刻度盘示值发生改变，便可读取数据 仪器读数值以角度值表示〔表示该线段长度内的角度倾斜量〕分度盘上每一小格代表1??，即自准值仪的分度值为1??，相当于线性值为 0.5?m/格 图2-1四、试验步骤：本试验是采纳节距法进展直线度误差的测量。
先进展仪器调整：将反射镜放在0～1位置上，见图2-1，此时在目镜视场中部能看到清楚的“+”字形像，将反射镜移至工件的另一端，同样也要求在目镜视场中部能看到清楚的“+”字形像〔要求在被测工件全长任何位置上均能看到“+”字形· 5 ·《精度与测量》试验指导书 图2-2 像〕，如“+”字形像移出视场之外，需重新调整反射镜的位置〔调好后，在测量过程中不得再动〕调整完毕起先测量，分别找出每次读数，对其测量结果按计算法或图解法进展数据处理，求得直线度误差值详细测量方法如下： 1.将反射镜再次放到0～1位置上，转动读数鼓轮，使“+”字形与准线重合，如图2-2(a)从鼓轮上登记第一个读数?1，将反射镜依次移至2、3、4??各位置上，移动时留意首尾连接，登记各次读数?2、?3、??i此为顺测〔从首点到终点〕 2.按同样方法进展回测〔从终点到首点〕，各测点两次读数的平均值作为该测点的测量结果〔即?i平均??i顺??i回2〕必需留意，如某测点两次读 数相差较大，说明仪器在测量过程中有移动等，应检查缘由并加以消退后重测· 6 ·《精度与测量》试验指导书 3.为作图便利，最好将各测点平均值同减去一个数?1，而得到相对差。
依据各测点的??i在纵坐标上取点，作图??i??i??1〔见后面举例〕 时不要漏掉首点〔零点〕同时后一测点的坐标位置是以前一点为基准，即用相对差值描点然后连接各点，得出误差折线 五、 测量结果的数据处理 1.首尾两端连线法如图4-3所示，连接误差折线首尾两端点O、B，以此直线作为评定 直线度误差的基准线，误差折线上的最高点A和最低点C分别和基准直线??f2??f3? OB的纵坐标距离f2?、f3?之和为直线度误差值，记为f首尾 2.最小包涵区域法 按最小条件找志向直线，以此直线作为评定直线度误差的基准线，划两条平行直线包涵误差折线，其中一条直线必需与误差折线的两个最高点A、B〔或一个最低点C〕相切即两个最高点A、B之间应有一个最低点C〔或两者相反〕过C点作AB的平行线，这两条平行线之间的区域就是最小包涵区域两条平行直线之间沿纵坐标 y的距离f最小??f1??f3?即为直线度误差值〔角度值〕，此角度值可通过公式换算为线性值：?(mm) f最小?l?n?f最小l——反射镜底座长度，本仪器l?101mmn——准直仪分度值，本仪器为n?1??〔相当于0.005/1010〕?——误差折线的最大误差值〔格〕 f最小测量举例：用分度值为1??的准直仪测量导轨直线度误差，反射镜底座长度l?101mm，用节距法测量0.8m长的导轨，测量结果列表如下。
用图解法求导轨直线度误差，作图见图2-3 首尾两端连线法：量得连线最高点A和最低点C分别和基准直线OB的纵坐标距离f2??1.25 〔格〕、f3??1.85〔格〕??f2??f3??1.25?1.85?3.〔格〕 f首尾 1 · 7 ·《精度与测量》试验指导书 图2-3换算为线性值得 ??101?f首尾?l?n?f首尾0.005?3.1?0.00155mm?1.55?m 1010 最小包涵区域法：量得两平行线间沿纵坐标的距离f??2.〔格〕 5换算为线性值得 f最小?l?n?f??101?0.005?2.5?0.00125mm?1.25?m 1010 · 8 ·《精度与测量》试验指导书试验三 圆度误差的测量 一、试验目的了解圆度误差的测量方法二、 三、试验内容在光学分度头上用千分表测量轴径的圆度误差仪器说明光学分度头和机械式分度头作用一样，它主要用来测量工件的回转角 大小光学分度头的特点是分度装置和传动机构系统无关，因此传动系统的精度对分度精度没有影响各种分度头由于主轴构造精度与读数装置各5??、2??等 不一样，因而分度头的主要度量指标分度值有10??、 本试验所用的分度头其分度值为5??，外形构造见图3-1。
图3-1 四、试验步骤1.将工件装在分度头两顶尖之间2.转动手轮使目镜视场内读数为03.将千分表移至工件，使千分表测头与工件最高点接触〔视察千分表 指针摇摆到最大处即起先返回，此最大处为最高点〕设此处为测量圆度误差的起始位置，称为0点转动千分表表盘使大指针指向零，也就是使测量的起始点的读数为0 4.转动手轮使工件转过15〔从目镜视场内或刻度盘上可读取〕，此处为第1个测量位置，从千分表上读取第1个位置的读数n1 5.依次使工件转过15为一个测量位置，依次登记每一个测量序号的 ???· 9 ·《精度与测量》试验指导书读数ni，使工件旋转一周，回到起始位置0点，将i次测量结果记录列表、作图如下： 图3-2 作图：在极坐标上划出每一测量位置的相应读数，连接各测点即得被测实际轮廓图形见图3-2 〔假设用最小包涵区域法进展评定圆度误差，通常用透亮模板上的两个同心圆去包涵被测实际轮廓图形，模板上的两个同心圆的半径差f0即为圆度误差。
〕· 10 ·《精度与测量》试验指导书试验四 平行度误差的测量一、试验目的 驾驭运用通用量仪测量零件平行度的方法 二、试验内容 用平台、带百分表的测量架、心轴、可调支承等测量机油泵壳体的两孔中心线平行度误差 三、试验步骤 1.将量具及辅具擦净，把心轴分别插入基准孔和被测孔中，见图6-1基准孔轴线和被测孔轴线均由心轴外表的素线模拟 2.调试基准孔轴线与检验平台平行先用百分表试测基准孔心轴素线上的两最高点〔两点距离可取为101mm〕视察百分表这两点数值是否相等，如不等，那么可调整可调支承6〔见图4-1〕。