計量儀器與檢測第四章

計量儀器與檢測第四章第一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測第四章

測長儀學習目標：1、明確測長儀的分類和用途；2、熟悉萬能測長儀的工作原理；3、熟悉萬能測長儀主要結構及附件，并掌握其主要部件的調整；4、了解立式測長儀、影屏式和數(shù)顯式測長儀與目鏡式測長儀的異同之處；5、結合實訓，掌握在萬能測長儀上的幾種典型測量方法。第二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測第一節(jié)

概述直接比較測量法微差比較測量法由于儀器結構符合阿貝原則，故又稱之為阿貝測長儀。一、儀器分類測長儀是一種用對工件進行精密測量的光學計量儀器立式測長儀臥式測長儀按測量軸安置方位的不同：分為第三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測二、儀器用途測量外尺寸、內尺寸；測量內、外螺紋中徑等；應用范圍較廣，具有一定的通用性；臥式測長儀的測量軸是安裝在水平方向，儀器配備了多種附件用途常稱之為萬能測長儀第四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測第二節(jié)

儀器工作原理1--被測工件；2、10--測帽；3--尾管；

4--尾座；5--工作臺；6--測量軸；7--毫米刻度尺；8--滾動軸承；9--讀數(shù)顯微鏡；圖中:

２--為固定測量點

10--為活動測量點因為被測工件的被測尺寸是在儀器毫米標準刻尺的延長線上，所以無阿貝誤差。

圖4-1

測量原理示意圖第五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測第三節(jié)

儀器的主要結構及附件萬能測長儀主要是由底座、測量座、尾管、萬能工作臺等部件所組成1--底座；2、11--微動手輪；3--讀數(shù)顯微鏡；4--測量座；5--測量軸；6--萬能工作臺；7--微調螺釘；8--尾管緊固手柄；9--尾座；10--尾管；12--尾座緊固手柄；13-工作臺轉動手柄；14-平衡手輪；15-工作臺擺動手柄；16-微分筒；17--限位螺釘；18--工作臺升降手輪；19--鎖緊螺釘圖4-2

萬能測長儀外形第六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測下面分別介紹萬能測長儀的主要結構：一、測量座

1--左牽繩環(huán)；2--讀數(shù)顯微鏡；

3--毫米刻度尺；4--測量軸；

5--右牽繩環(huán)；6--滑座；7--照明光源；8--摩擦微動裝置；9--測力重錘；10--限位桿圖4-3

測量座結構第七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測（一）測量軸

1--測量軸；2--刻度尺；

3、4--滾動軸承；

5--測量軸緊固螺釘；

6--軸承架；7--銷子圖4-4

測量軸中段剖面第八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測（二）讀數(shù)顯微鏡讀數(shù)顯微鏡裝在測量座的殼體上,采用光學游標式讀數(shù)原理，其測微原理和讀數(shù)方法分述如下：1、目鏡視場中的刻線與視窗兩個大小不同的視窗,三種不同的刻線,如圖4-5所示圖4-5

讀數(shù)顯微鏡目鏡視場

（a）讀數(shù)值為57.8000mm（b）讀數(shù)值為57.0000mm第九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測（二）讀數(shù)顯微鏡測微原理和讀數(shù)方法：2、測量前的調整參看圖4—3、圖4—5、4—6（a）圖4-3

測量座結構圖4-5目鏡視場

（a）（b）圖4-6目鏡視場

（a）第十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測（二）讀數(shù)顯微鏡測微原理和讀數(shù)方法：3、讀數(shù)方法（b）讀數(shù)值為79.4685（a）讀數(shù)值為?第十一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測（三）測量軸微動裝置1、微動裝置的作用在測長儀上檢定測微表或用電眼裝置測小孔時：需要使測量軸作微量位移；這要靠微動裝置來實現(xiàn)，其移動量可小至。第十二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測2、微動裝置結構與調整微動裝置：一種摩擦傳動機構，使用微動裝置時，可通過離合手輪來操作。1--測量軸；2--轉軸；3--摩擦盤；4、7--彈簧；5--傳動軸；6--軸套；8--微動手輪圖4-8

測微裝置結構第十三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測二、尾座與尾管尾座：固定在底座右側的導軌面上，尾管：插在尾座的孔中。（一）尾管的結構1--微動螺桿；2--彈簧帽；3、8--彈簧；4--尾管外套；5--滑桿；6--鋼球；7--連接桿；9--鎖母；10--壓頭；11--彈性套；12--測桿；13--調整螺釘；14--導向螺釘；15--端帽；16--微動手輪尾管的測桿上可裝不同的測帽，構成測量中的固定測點。圖4-9

尾管結構第十四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測

（二）尾管的調整選擇兩平面測帽分別裝在測軸和尾管的測桿上（掛上測力重錘）并使測帽兩平面輕輕接觸,再用螺絲刀緩慢調整螺釘7從目鏡視場中找轉折點。參看圖4—2

參看圖4—9圖4-2

萬能測長儀外形圖4-9

尾管結構第十五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測三、萬能工作臺為了保證工件的被測尺寸能正確地調整到測量軸線的延長線上，萬能工作臺可作5個方位的運動---以使被測尺寸調整到正確測位上如圖4-10（a）中的A—A方位第十六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測（一）工作臺的調整工件要繞y軸擺動找讀數(shù)的最小值，還要繞z軸轉動找讀數(shù)的最小值。

1、測量長方形工件寬度L時的調整如圖4-10（b）所示只有在此兩最小值位置上的讀數(shù)，才是被測尺寸L的正確值。第十七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測工件要繞y軸前后移動找讀數(shù)的最大值，還要繞y軸轉動找讀數(shù)的最小值。2、測量堅放圓柱形工件直徑時的調整如圖4-10（c）所示只有找準這兩個位置上的讀數(shù)值,才是被測圓柱形工件的直徑正確值。第十八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測使工件沿z軸上下移動找最大值，同時還要繞z軸轉動找最小值。3、測量橫放圓柱形工件直徑時的調整如圖4-10（d）所示只有找準這兩個位置上的讀數(shù)值,才是被測圓柱形工件的直徑正確值。第十九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測4、測量過程中的自由滑動為使兩測帽與被測件保持可靠的接觸；同時裝卸被測件時不致磨損測頭；需要工作臺上部的面板沿測桿軸線（x軸）方向能自由滑動。

在測量過程中第二十頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測（二）工件臺的五種運動形式及范圍◆工作臺沿y軸前后可移動25mm?！艄ぷ髋_沿z軸上下可移動105mm?！艄ぷ髋_繞y軸可作的擺動?！艄ぷ髋_繞Z軸可轉動?！艄ぷ髋_在測量軸線可自由滑動。綜上所述：萬能工作臺必須能作如下五種運動第二十一頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測四、底座底座是用來承載和安放

底座的下面有三個安平螺釘，用來調整底座的水平位置.在底座的右下方有一較大的平衡手輪14（見圖4-2）。測量座、尾座、萬能工作臺等儀器主要部件和各種附件的。圖4-2

萬能測長儀外形第二十二頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測

五、儀器附件

1、電眼裝置：用來測量1－20mm的內孔，可使測量力接近于零。2、內測裝置：用來測量內尺寸。3、內螺紋測量附件：用來測量內螺紋中經(jīng)。4、其它附件：如頂針架、壓板、球面測帽、平面測帽、刀刃形測帽、重錘等。第二十三頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測第四節(jié)

典型測量方法舉例一、用標準環(huán)測量內孔直徑測內孔直徑需選用內測裝置大測鉤、小測鉤小測鉤頂針軸、標準環(huán)

標準環(huán)主要作微差比較測量用，其上標有刻線標記處的直徑尺寸。圖4—11

內測裝置（如圖4—11所示）（一）內測裝置內測裝置包括:第二十四頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測（二）裝調與測量步驟:◆測量時，首先安裝好一對測鉤，每次裝上測頭或尾管之后，均須進行調整?！粽{整時，注意應使標準環(huán)上的標記線通過測量軸線，并用壓板固緊，掛上測力重錘?！粽{整工作臺，找準測位?！魧φ闷鹗贾岛?，取下標準環(huán)，換上被測件緊固后測量。

(設A1為對準的起始值，A2為顯微鏡的讀數(shù)值，A0為標準環(huán)的尺寸值)

----標準環(huán)尺寸刻在標準環(huán)的端面◆當起始值為標準環(huán)尺寸時，則被測內徑尺寸：A=A2◆

若對準的起始值為任意值，則被測內徑尺寸：如無標準環(huán)時，也可用量塊和專用量塊夾組成標準內尺寸進行微差比較測量。第二十五頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測二、用電眼裝置測量內孔直徑電眼裝置包括:指示器、絕緣工作臺、支持臂和球形測頭等部分。（一）電眼裝置及安裝圖4-12

電眼裝置測量內孔用電眼裝置可測量1-20mm的內孔。測量力近似為零第二十六頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測

為使測量軸線通過孔徑的中心，轉動微分筒，使測頭前后分別兩次接觸孔壁，（二）調整與測量1、調整

設微分筒上第一次讀數(shù)為a1，第二次讀數(shù)為

a2。再將微分筒移至兩次讀數(shù)的平均位置，即a=(a1+a2)/2處。這樣被測孔徑即與測量軸線重合。第二十七頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測2、測量利用測量軸的粗動和微動裝置，使測頭左右分別與孔徑兩壁相接觸，在電眼閃耀時，從讀數(shù)顯微鏡中記下兩次讀數(shù)A1和A2，則被測孔徑A=d0+(A2-A1)式中：d0——

為球形測頭的直徑三、儀器的主要技術參數(shù)請參看教材P43第二十八頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測第五節(jié)

立式測長儀簡介測量外尺寸，如外徑、厚度等，用三針法測量外螺紋單一中徑。目前，國內、外一些光學儀器廠已生產(chǎn)出影屏式和數(shù)字式萬能測長儀。L---為被測尺寸大小，單位為毫米立式測長儀主要用來測量范圍為250mm；標尺指示范圍為0-100mm；測量極限誤差為：有的是在目鏡式萬能測長儀上進行了改造；它們主要區(qū)別只是在讀數(shù)系統(tǒng)；其它如底座、工作臺、尾座與尾管大體類似；測量原理則完全相同。第二十九頁，共三十二頁，編輯于2023年，星期五計量儀器與檢測1--工作臺；2--測量頭；3--手柄；4--測量軸固定螺釘；5--測微手輪；6--目鏡；7--歸零手輪；8--測量座；9--限位桿；10--測量軸；11--重塊；12--滑輪；13--螺釘;14--油缸座；15--光源；16--螺紋圈；17--立柱；

18--底座圖4-13

立式測長儀外觀圖