齐新丹实验指导书定稿

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1、互换性与测量技术实验指导书(齐新丹修订)南京工业大学工学院机械工程系2010年5月22目录实验一尺寸测量3实验1—1用立式光学计测量塞规3实验1—2用内径百分表或卧式测长仪测量内径5实验二几何误差的测量9实验2—1用合象水平仪或框式水平仪测量直线度误差9实验2—2平行度与垂直度误差的测量11实验2—3用外径千分尺和角尺测量位置度误差13实验三表面粗糙度测量17实验3—1用双管显微镜测量表面粗糙度17实验3—2用干涉显微镜测量表面粗糙度20实验四锥度测量—用正弦尺测量圆锥角偏差23实验五螺纹测量25实验5—1影像法测量螺纹主要参数25实验5—2外螺纹中径的测量28实验六齿轮测量32实验6—1

2、齿轮单个齿距偏差与齿距累积总偏差的测量32实验6—2齿轮齿圈径向跳动测量35实验6—3齿轮齿厚偏差的测量36实验6—4齿轮公法线平均长度偏差及公法线长度变动的测量3822实验一尺寸测量实验1—1用立式光学计测量塞规一、实验目的1.了解立式光学计的测量原理。2.熟悉用立式光学计测量外径的方法。3.加深理解计量器具与测量方法的常用术语。二、实验内容1.用立式光学计测量塞规。2.根据测量结果，按国标GB/T1957—2006《光滑极限量规》查出被测塞规的尺寸公差和形状公差，作出适用性结论。三、测量原理立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学量仪。用量块作为长度基准，按比较测量法来测量各种工件

3、的外尺寸。图1为立时光学计的外形图。它由底座1、立柱5、支臂3、直角光管6和工作台11等几部分组成。光学计是利用光学杠杆放大原理进行测量的仪器，其光学系统如图2b所示。照明光线经反射镜1照射到刻度尺8上，再经直角棱镜2、物镜3，照射到反射镜4上。由于刻度尺8位于物镜3的焦平面上，故从刻度尺8上发出的光线经物镜3后成为一平行光束，若反射镜4与物镜3之间相互平行，则反射光线折回到焦平面，刻度尺象7与刻度尺8对称。若被测尺寸变动使测杆5推动反射镜4饶支点转动某一角度α（图2a），则反射光线相对于入射光线偏转2α角度，从而使刻度尺象7产生位移t（图2c），它代表被测尺寸的变动量。物镜至刻度尺8间的

4、距离为物镜焦距f，设b为测杆中心至反射镜支点间的距离，s为测杆移动的距离，则仪器的放大比K为：当很小时，，，故：图1光学计的目镜放大倍数为12，，，故仪器的总放大倍数n为：由此说明，当测杆移动0.001mm时，在目镜中可见到0.96mm的位移量。四、测量步骤1.测头的选择：测头有球形、平面形和刀口形三种，根据被测零件表面的几何形状来选择，使测头与被测表面尽量满足点接触。所以，测量平面或圆柱面工件时，选用球形测头。测量球面工件时，选用平面形测头。测量小于10mm的圆柱面工件时，选用刀口形测头。22图2图32.按被测塞规的基本尺寸组合量块。3.调整仪器零位（1）参看图1，选好量块组后，将下测量

5、面置于工作台11的中央，并使测头10对准上测量面中央。（2）粗调节：松开支臂紧固螺钉4，转动调节螺母2，使支臂3缓慢下降，直到测头与量块上测量面轻微接触，并能在视场中看到刻度尺象时，将螺钉4锁紧。（3）细调节：松开紧固螺钉8，转动调节凸轮7，直至在目镜中观察到刻度尺象与μ指示线接近为止（图3a）。然后拧紧螺钉8。（4）微调节：转动刻度尺寸微调螺钉6（图2b），使刻度尺的零线影象与μ指示线重合（图3b）。然后压下测头提升杠杆9数次，使零位稳定。（5）将测头抬起，取下量块。4.测量塞规：按实验规定的部位（在三个横截面上两个相互垂直的径向位置上）进行测量，把测量结果填入实验报告。5.从国家标准G

6、B1957—1981查出塞规的尺寸公差和形状公差，并判断塞规的适用性。五、思考题1.用立式光学计测量塞规属于什么测量方法？绝对测量与相对测量个有何特点?2.什么是分度值、刻度间距?它们与放大比的关系如何?3.仪器工作台与测杆轴线不垂直，对测量结果有何影响?工作台与测杆轴线垂直度如何调节?4.仪器的测量范围和刻度尺的示值范围有何不同?22实验1—2用内径百分表或卧式测长仪测量内径一、实验目的1.熟悉测量内径常用的计量器具和方法。2.加深对内尺寸测量特点的了解。二、实验内容1.用内径千分表测量内径。2.用卧式测长仪测量内径。三、测量原理内径可用内径千分尺直接测量，但对深孔或公差等级较高的孔，则

7、常用内径千分表或卧式测长仪作比较测量。1.内径千分表国产的内径千分表，常由活动测头工作行程不同的七种规格组成一套，用以测量10—450mm的内径，特别适用测量深孔，其典型结构如图1所示。内径千分表是用它的可换测头3（测量中固定不动）和活动测头2跟被测孔壁接触进行测量的。仪器盒内有几个长短不同的可换测头，使用时可按被测尺寸的大小来选择。测量时，活动测头2受到一定的压力，向内推动镶在等臂直角杠杆1上的钢球4，使杠杆1绕支轴6