精密测量技术论文

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1、精密测量技术论文类别：精密测量基础姓名：铁永健学号：200907010038学院：理学院专业：应用物理学指导老师：葛一凡二零一二年六月十三号用光学准直法测量直线度姓名：铁永健学号：200907010038指导老师：葛一凡摘要：本文以光学准直线法对一条直线进行直线度的测量，以实验的方式得出具体数据，并对数据作出坐标曲线，表格來反应直线的直线度情况。对数据作数据处理，直接以数字的形式来表征直线度的大小。关键词：光学直线度测量误差—：直线度的测量方法直线度：限制实际直线对理想直线变动量的一种形状公差。由形状、大小、方向、位置四个要素组成。用于限制一个平面内的直线形状偏差,限制空间直线在某一方向

2、上的形状偏差，限制空间直线在任一方向上的形状偏差。对直线度的测量方法有很多，比如：1•贴切法：采用将被测要素与理想要素比较的原理来测量。如将刀口视为理想要素，测量时将其与被测表曲贴切，使两者之间的最大间隙为最小，此最大间隙就是被测要素的直线度误差。当间隙较小时，用标准光隙估读；当间隙较大时，用厚薄规估读。2.测微法：用于测量圆柱体素线或轴线的直线度。3•节距法：适用于长零件的测量。将被测量长度分成若干小段，用水平仪、口准仪等测出每一段的相对读数，最后通过数据处理求岀直线度误差。4.直尺法常用直尺、平尺等以光隙法和指示表法（见量规）等进行测量。也可使用直线度测量仪。直线度测量仪是一种利用直

3、尺、以指示表法测量直线度误差的长度测量工具。它以石英平尺的测量面作为已知平面与被测直线比较，通过电学式长度传感器、相应的电子部分和记录仪等把被测截面的轮廓形状记录下来，或打印岀直线度误差5.重力法利用液体自动保持水平或重物自动保持铅直的重力现象测量直线度。常用的量仪是水平仪，也有利用液体的水平面作为测量面与被测面比较来测量直线度误差的。6.直线法利用钢丝和激光束等测量直线度。利用钢丝测量车床导轨的直线度误差时，移动溜板，可从安装在溜板上的读数显微镜中读出导轨各点偏离钢丝的数值。利用激光束测量直线度误差时，激光束相当于钢丝，四象限光电传感器和指示表相当于读数显微镜，沿被测导轨移动滑块，若四

4、象限光电传感器中的4个光电池所接收的光强信号相等，表示导轨直线度好；否则表示存在误差。误差大小可以从指示表屮读出。利用激光束测量直线度误差的测量工具称为激光准直仪。7.光学准直法利用光学准直架远系统测量直线度误差。准直槊远系统由准直光管和望远镜组成。由光源发岀的光经十字分1划板和物镜1后,以平行光射岀，再经望远镜中的物镜2后会聚在位于其焦平面上的十字分划板2上，通过目镜读数。如将望远镜和准直光管置于被测表面上,当移动准直光管时,若其射岀的十字线影像与分划板2的十字线重合，则表示直线度好;如有偏离，则表示准直光管的光轴相对望远镜的光轴倾斜了一个角度口。将各个位置的偏离值经过数据处理后即可得

5、到直线度误差。光学自准直法用自准直仪测量。将被测全长分成若干段，测出各段的倾斜角。通过作图或计算求出直线度。这也就是本文所用的方法，下面对此方法做具体叙述。-：准直望远镜的工作原理图图一：反光镜图二：准直瑕远镜图三：准直望远镜系统工作原理准直望远镜系统由反光镜和准直望远镜组成，准直望远镜旁符有钠光灯光源，可以发出平行的光线，另符有一竖直放置的厘米刻度尺。光源发出平行的光之后，通过调节反光镜的倾斜角度，可以通过望远镜看到十字光标所在位置，通过微调目镜，则清晰的两十字光标即可重合，并在竖直刻度尺上的相应所对位置。1：反光镜2：刻度盘3：刻度尺4：待测物5：置物台6：调节螺栓7：光源:望远镜9

6、：底座光线由⑦光源发岀后平行照射到①反光镜上面，然后经反射回到②竖直刻度尺。通过⑧望远镜内部十字光标所在的位置，即可知道反光镜所在点的高度。反光镜上面的平面反射镜可以旋转，以能在槊远镜里面可以看到②在①中的镜像。通过多次测量之后变可得到一系列数据，通过处理,变得到我们所需耍的直线度情况。图四：反光镜工作原理由测量可得a=10cm,根据上图可知，AH/AL=tan2a,Ah/a=tana，由于a为小角度，故tanaa,tan2a^2a,则厶H/L=2a,Ah/a=a俩式相比得到(AHXa)/(LXh)二2,所以Ah二(AHXa)/2L。三：测量设计①所需用具：长100cm的直尺一把，光学准

7、直仪一套。②设计思路：通过多次测量以减小误差的方法来达到设计目的。③测量步骤：A：将待测物放置与一平台上(放置待测物的平面是否满足一定的平面度在此可以不考虑)。调节光学槊远镜，使其与待测物人致在同意直线上。B：在待测物的最左端放上三角机架，同时调节反光平面镜的倾斜度，使通过望远镜可以观察十字光标的像。C：三角机架以10cm为尺度，以下方所放置的直尺对准。然后调节望远镜的焦距，使可以在平面反光镜看到很清晰的像。D：通过十字光标所对应的