實驗一(互換性與公差測量)

1、實驗尺寸測量實驗11用立式光學(xué)計測量塞規(guī)-.實驗?zāi)康?.了解立式光學(xué)計的測量原理。2.熟悉用立式光學(xué)計測量外徑的方法。3.加深理解計量器具與測量方法的常用術(shù)語。二.實驗內(nèi)容1.用立式光學(xué)計測量塞規(guī)。2. 根據(jù)測量結(jié)果，按國家標(biāo)準(zhǔn)GB1957 81光滑極限量規(guī)查出被測塞規(guī)的尺寸公差和形狀公差，作出適用性結(jié)論。三.測量原理及計量器具說明立式光學(xué)計是一種精度較高而結(jié)構(gòu)簡單的常用光學(xué)量儀。用量塊作為長度基準(zhǔn)， 按比較測量法來測量各種工件的外尺寸。圖1為立式光學(xué)計外形圖。圖1它由底座1、立柱5、支臂3、直角光管6和工作臺11等幾部分組成。光學(xué)計是利用光 學(xué)杠桿放大原理進行測量的儀器，其光學(xué)系統(tǒng)如圖2 (

2、b)所示。照明光線經(jīng)反射鏡1照射到刻度尺8上，再經(jīng)直角棱鏡 2、物鏡3,照射到反射鏡 4上。由于刻度尺8位于物鏡3的 焦平面上，故從刻度尺8上發(fā)出的光線經(jīng)物鏡 3后成為平行光束。若反射鏡4與物鏡3之間 相互平行，則反射光線折回到焦平面，刻度尺象7與刻度尺8對稱。若被測尺寸變動使測桿推動反射鏡4繞支點轉(zhuǎn)動某一角一旦(圖一 2 (a)則反射光線相對于入射光線偏轉(zhuǎn)2a角度，從而使刻度尺象7產(chǎn)生位移t (圖2 (c),它代表被測尺寸的為動量。物鏡至刻度尺8之間的距離為物鏡焦距 f，設(shè)b為測桿中心至反射鏡支點間的距離，s為測桿5移動的距離, 則儀器的放大比K為：tftg 2aK 二s btg .：當(dāng) a

3、 很小時，tg2a=2a, tga=a,2 f因此：K= b光學(xué)計的目鏡放大倍數(shù)為12，f=200mm,b=5mm,故儀器的總放大倍數(shù)n為：2f 2 x 200n=12K= 1212=960b5由此說明，當(dāng)測桿移動 0.001mm時，在目鏡中可見到 0.96mm的位移量。3圖2四、測量步驟1、測頭的選擇：測頭有球形、平面形和刀口形三種，根據(jù)被測零件表面的幾何形狀來選擇，使測頭與被測表面盡量滿足點接觸。所以，測量平面或圓柱表工作時， 先用球形測頭。測量球面工作時，選用平面形測頭。測量小于10mm的圓柱面工件時，選用刀口形測頭。2、按被測塞規(guī)的基本尺寸組合量塊。3、調(diào)整儀器零位(1) 參看圖1,先

4、好量塊組后，將下測量面置于工作臺11的中央，并使測頭10對準(zhǔn)上測量面中央。（2） 粗調(diào)節(jié)：松開支臂緊固螺釘4,轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母 2,使支臂3緩慢下降，直到測頭與量塊，并能在視場中看到刻度尺象時，將螺釘4鎖緊。（3） 細調(diào)節(jié)：松開緊固螺釘 8,轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)螺母2,使支臂3緩慢下降,直到測頭與量塊上 測量面輕微接觸，并能在視場中看到刻度尺象時，將螺釘4鎖緊。（4） 細調(diào)節(jié)：松開緊固螺釘8，轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)凸輪 7直至在目鏡中觀察到刻度尺象與卩指 示接近為止（圖3a）。然后擰緊螺釘 &（5） 微調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)動刻度尺微調(diào)螺釘 6（圖2b），使刻度尺的零線影象與 指示線重合（圖 3b），然后壓下測頭提升杠桿 9數(shù)次，使零位

5、穩(wěn)定。（6）將測頭抬起，取下量塊。4、測量塞規(guī)：按實驗規(guī)定的部位（在三個橫截面上的兩個相互垂直的徑向位置上）進 行測量，把測量結(jié)果填入實驗報告。5、 從國家標(biāo)準(zhǔn) GB1957 81查出塞規(guī)的尺寸公差和形狀公差，并判斷塞規(guī)的適用性。思考題1、用立式光學(xué)計測量塞規(guī)屬于什么測量方法？絕對測量與相對測量各有何特點？2、什么是分度值、刻度間距？它們與放大比的關(guān)系如何？3、 儀器工作臺與測桿軸線不垂直，對測量結(jié)果有何影響？工作臺與測桿軸線垂直度如 何調(diào)節(jié)？4、儀器的測量范圍和刻度尺的示值范圍有何不同?實驗12用內(nèi)徑百分表或臥式測長儀測量內(nèi)徑一、實驗?zāi)康?、熟悉測量內(nèi)徑常用的計量器具和方法。2、加深對內(nèi)尺寸

6、測量特點的了解。二、實驗內(nèi)容1、用內(nèi)徑百分表測量內(nèi)徑。2、用臥式測長儀測量內(nèi)徑。三、測量原理及計量器具說明內(nèi)徑可用內(nèi)徑千分尺直接測量。但對深孔式公差等級較高的孔，則常用內(nèi)徑 百分表式臥式測長儀作比較測量。1、內(nèi)徑百分表國產(chǎn)的內(nèi)徑百分表，常由活動測頭工作行程不同的七種規(guī)格組成一套，用以測量10 450mm內(nèi)徑，特別適用于測量深孔，其典型結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1內(nèi)徑百分表是用它的可換測頭3（測量中固定不動）和活動測頭2跟被測孔壁接觸進行測量的，儀器盒內(nèi)有幾個長短不同的可換測頭，使用時可按被測尺寸的大小來選擇。測量時，活動測頭2受到一定的壓力，向內(nèi)推動鑲在等臂直角杠桿1上的鋼球4，使杠桿1繞支軸6回轉(zhuǎn)，

7、并通過長接桿 5推動百分表的測桿而進行讀數(shù)。在活動測頭的兩側(cè)， 有對稱的定位板8。裝上測頭2后，即與定位板連成一個整體。 定 位板在彈簧9作用下，對稱地壓靠在被測孔壁上，以保證測頭的軸線處于被測孔的直徑截面 內(nèi)。2、臥式測長儀臥式測長儀是以精密刻度尺為基準(zhǔn)，利用平面螺旋線式讀數(shù)裝置的精密長度計量器 具。該儀器帶有多種專用附件，可用于測量外尺寸、內(nèi)尺寸和內(nèi)、外螺紋中徑。根據(jù)測量需 要，既可用于絕對測量，又可用于相對（比較）測量，故常稱為萬能測長儀。臥式測長儀的外觀如圖 2所示。在測量過程中，鑲有一條精密毫米刻度尺（圖3a中的6）的測量軸3隨著被測尺寸的大小在測量軸承座內(nèi)作相應(yīng)的滑動。當(dāng)測頭接觸被

8、測部分后，測量軸就停止滑動。圖3a是測微目鏡1的光學(xué)系統(tǒng)。在目鏡1中可以觀察到毫米數(shù)什，但還需細分讀數(shù)，以滿足精密測量的要求。測微目鏡中有一個固定分劃板4，它的上面刻有10個相等的刻度間距，毫米刻度尺的一個間距成名勝在它上面時恰與這10個間距總長相等，故其分度什為0.1mm。在它的附近，還有一塊通過手輪 3可以旋轉(zhuǎn)的平面螺旋線分劃板2，其上刻有十圈平面螺旋雙刻線。螺旋雙刻線的螺距恰與固定分劃板上的刻度間距相等，其分度值也為0.1mm。在分劃板2的中央，有一圈等分為100格的圓周刻度。當(dāng)分劃板2轉(zhuǎn)動一格圓周分度時，其分度值為：0.1 ,1 =0.001 （ mm）100這樣就可達到細分讀數(shù)的目的

9、。這種儀器的讀數(shù)方法如下：從目鏡中觀察，可同時看到三種刻線（圖3b），先讀毫米婁（7mm），然后按毫米刻線在固定分劃板4上的位置讀出零點幾毫米數(shù)（0.4mm）。再轉(zhuǎn)動手輪3,使用權(quán)靠近零點幾毫米刻度值的一圈平面螺旋雙刻線夾 住毫米刻線，再從指示線對準(zhǔn)的圓周刻度上讀得微米數(shù)（0.051mm）。所以從圖3b中讀得的數(shù)是 7.451mm。圖3四、測量步驟1、用內(nèi)徑百分表測量內(nèi)徑（1）按被測孔的基本尺寸組合量塊。換上相應(yīng)的可換測頭并擰入儀器的相應(yīng)螺孔內(nèi)。（2）將選用的量塊組和專用側(cè)塊（圖 4中的1和2） 一起放入量塊夾內(nèi)夾緊（圖 4）， 以便儀器對零位。在大批量生產(chǎn)中，也常按照與被測孔徑基本尺寸相同的

10、標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的實際尺寸 對準(zhǔn)儀器的零位。（3） 將儀器對好零位。用手拿著隔熱手柄（圖1中的7），另一只手的食指和中指輕輕 壓按定位板，將活動測頭壓靠在側(cè)塊上（或標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)）使活動測頭內(nèi)縮，以保證放入可換測 頭時不與側(cè)塊（或標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)壁）磨擦而避免磨損。然后，松開定位板和活動測頭，使可換測頭與側(cè)塊接觸，就可在垂直和水平兩個方向上擺動內(nèi)徑百分表找最小值。反復(fù)擺動幾次，并相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)表盤，使百分表的零刻度正好對準(zhǔn)示值變化的最小值。零位對好后，用手指輕壓定位板使活動測頭內(nèi)縮，當(dāng)可換測頭脫離接觸時，緩緩地將內(nèi)么百分表從側(cè)塊（或標(biāo)準(zhǔn)環(huán)） 內(nèi)取出。（4 ）進行測量。將內(nèi)徑百分表插入被測孔的軸線方向測幾個截面。每個截面要

11、在相互 垂直的兩個部位上各測一次。測量時輕輕擺內(nèi)徑百分表（圖 5），記下示值變化的最小值。根據(jù)測量結(jié)果和被測孔的圖4圖5公差要求，判斷被測孔是否合格。2、用臥式測長儀測量內(nèi)徑（1）接通電源，轉(zhuǎn)動測微目鏡的調(diào)節(jié)環(huán)以調(diào)節(jié)視度。（2） 參看圖2，松開緊固螺釘12,轉(zhuǎn)動手輪6，使工作臺5下降到較低的位置。然后 在工作臺上安好標(biāo)準(zhǔn)環(huán)或裝有量塊組的量塊夾子，如圖4所示。將一對測鉤分別裝在測量軸 和尾管上（圖6），測鉤方向垂直向下，沿軸向移動測量軸和尾管，使兩測鉤頭部的楔槽對齊，然后旋緊沒鉤上的螺釘，將測鉤固定。（3） 上升工作臺，使兩測鉤伸入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)或量塊組兩側(cè)塊之間，再閽手輪6的緊固螺釘12擰緊。移動尾

12、管10（ 11是尾管的微調(diào)螺釘），同時轉(zhuǎn)動工作臺橫向移動手輪 7,使測 鉤的內(nèi)測在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)端面上刻有標(biāo)線的直線方向或量塊組的側(cè)塊上接觸，用緊固螺釘13鎖緊尾管；然后用手扶穩(wěn)測量軸 3，掛上重錘，并使測量軸上的測鉤內(nèi)測頭緩慢地與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)或側(cè)塊接觸。（4） 找準(zhǔn)儀器對零的正確位置（第一次讀數(shù)） ，如為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，則需轉(zhuǎn)動手柄 7,同時應(yīng) 從目鏡中找準(zhǔn)轉(zhuǎn)折點（圖 7a中的最大值），在此位置上，扳動手柄 8，再找轉(zhuǎn)折點（圖 7b 中的最小值），此處即為直徑的正確位置。然后，將手柄 9壓下固緊。圖6圖7如為量塊組，則需轉(zhuǎn)動手柄 4,找準(zhǔn)轉(zhuǎn)折點（最小值）。在此位置上扳動手柄 8找最小 值轉(zhuǎn)折點，正確對零位置。要特別注意在掀動手柄4和8時，其擺動幅度要適當(dāng)，千萬避免測頭測出側(cè)塊，由于重錘的作用使測量軸急劇后退產(chǎn)生沖擊，將毫米刻度尺損壞。為防止這 一事故的發(fā)生， 通過重錘掛繩長度對測量軸行程加以控制。 當(dāng)零位找準(zhǔn)后， 即可按前述讀數(shù) 方法讀數(shù)。（ 5）用手扶穩(wěn)測量軸 3，使測量軸右移一個距離，固緊螺釘 2（尾管是定位基準(zhǔn)，不能 移動），取下標(biāo)準(zhǔn)環(huán)或量塊組。然后安裝被測工件，松開螺釘 2，使測頭