《精度设计》实验指导书

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1、实验一、用投影立式光学计测量圆柱体直径一、实验目的：1、了解投影立式光学计的测量原理。2、掌握用投影立式光学计测量外径的方法。二、实验内容：1、用投影立式光学计测量圆柱体直径；2、判断圆柱体是否合格（圆柱体公差要求为h8）。三、计量器具说明：投影立式光学计是一种精密而结构简单的常用光学量仪，用量块作为基准，按比较测量法来测量各种工作的外尺寸。仪器的基本参数如下：分度值：0．001㎜分度范围：±0．1㎜最大测量高度：180㎜示值误差：±0．25um仪器外观见图1-11、光源部分地区2、拔块3、零位调节螺丝4、测量管微动手轮5、横臂6、横臂固紧螺丝7、横臂托卷8、立柱9、底座10、测帽提升器

2、11、工作台12、工作台调整螺丝（共四个）13、变压器14、测帽15、测量管16、测量管坚固螺丝17、读数窗方位紧固螺丝18、读数窗一、测量步骤：1、选择测帽：测帽有球形，平面形和刀口形三种，选择测帽的原则，是使测帽与被测表面尽量满足点接触。2、按被测圆柱体的基本尺寸组合量块。3、调整仪器零位。（1）松开横臂固紧螺丝6，转动横臂托卷7，使横臂6上升；直至测帽14-6工作台11之间的距离大于被测圆柱体的基本尺寸为止。（2）将组合好的量块放在工作台11与测帽14之间，并使测帽对准量块上测量面中央。（3）松开测量管紧固螺钉16，转动测量管微动手轮4，使测量管15上升至最高处，拧紧螺钉16。（4

3、）缓慢转动横臂托卷7，使横臂下降，至卷帽与量块上测量面极为接近或轻微接触时为止。拧紧螺丝6.（5）将零位调节丝4上的红点与外壳上的红点对齐。（6）松开螺丝16，转动微动手轮5，直至在读数窗18内观察到刻度尺象有零位与u指示线接近为止，拧紧螺钉16.（7）转动微动手4，使刻度尺象的零位完全与u指示线重合，然后压下测帽提升器2～3次，检查零位是否稳定，要求零位变化不超过1／10格，否则应重调。（8）压下测量帽提升器，取压量击倒组。4、测量圆柱体：按图1-2所示，测量圆柱体上三个不同横截面上二垂直方向的直径，检查它们是否在最大，最小极限尺寸之内，由此判断圆柱体是否合格。5、反复测量同一部位的直

4、径10次，将测得值记入实验报告，并进行处理，写出测量结果。实验二、用合像水平仪测量直线度误差一、实验目的：1、掌握直线度误差的测量及数据处理方法。2、学会合像水平仪测量直线度误差。一、实验内容：用合像水平仪测量直线度误差。二、计量器具说明：合像水平仪是一种结构简单，使用方便的精密测角仪器。仪器其本参数如下：分度值0．01mm/m底面长度166mm仪器外观见图2-1：三、合像水平仪的工作原理：合像水平仪是用来测量被测直线上某两点A、B对水平位置的高度差的仪器，如图2-2所示。合像水平仪的内部机构原理简图如图2-3（a）所示。当合像水平仪底板放置在水平位置时，调节读数手轮，使合像观察窗内水泡

5、的像由图2-4（a）所示的不合像状态，调至图2-4（b）所示的合像状态，此时，充水小管处于水平位置，微分筒读数正好为0（图2-3（a）.当底板与水平位置存在一个倾角α时（如图2-3（b））,调节读数手轮，测微螺杆将会带动充水小管绕铰链支点O旋转，当充水小管调至水平位置时，读数手轮上可读得一读数k.由于倾角α很小，若合像水平仪置于桥板上，而桥板两支点A、B（图2-2）之间间距为L，则被测直线上B点相对于A点对水平位置的高度差为：一、用合像水平仪测量导轨直线度示例例如，要测量一个长度为1200mm导轨的直线度误差，可选择桥板两支点间的长度为200mm（桥板两支点间的长度是可调的，被测直线的长

6、度应为桥板两支点间长度的整数倍）。如图2-5所示，先将桥板及合像水平仪安放于位置①，调节合像水平仪至合像，从读数标尺上可见此时指针介于3与4之间，而读数手轮上的值为52，此时合像水平仪的读数值为352格（读数手轮转一周，手轮上的刻度值走过100格，而读数标尺走过1格），这样就可测出测点1对测点0相对于水平位置的高度差；再将桥板移至位置②，可测出测点2对测点1相对于水平位置的高度差，如此重复6次，可获得6个测得值，将其记入表2-1中“顺测”栏。0测点是起始位置，是一个参考位置，记为0.表2-1：实验数据（单位：格）测点0123456测得值顺测0353348350353351350回测035

7、1350350351351348平均0352349350352351349相对读数值0+2-10+2+1-1累加值0+2+1+1+3+4+3坐标变换量+1.5+2+2.5+3+3.5+4+4.5各点误差+1.50+1.5+2+0.50+1.5回测是为了在一定程度上发现粗大误差，并使数据更加准确。回测时注意不要将合像水平仪掉头，按顺测时同样的方法再逐点往回测，即先测测点6对测点5相对水平位置的高度差，再测测点5相对测点4的高度差，如此