机械设计和制造基础.doc

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1、机械设计和制造基础实验指导书班级：姓名：学号：南京农业大学工学院机械工程系机械制造工艺教研室2006年9月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(一)了解立式光学计的测量原理。(二)熟悉立式光学计测量外径的方法。(三)加深理解计量器具与测量方法的常用术语。二、实验内容(一)用立式光学计测量塞规。(二)由国家标准GB／T1957—1981《光滑极限量规》查出被测塞规的尺寸公差和形状公差，与测量结果进行比较，判断其适用性。三、计量器具及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测量仪。其所用长度基准为量块，按比较测量法测量各种工件

2、的外尺寸。图1(均指实验图，后同)为立式光学计外形图。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l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，刻度尺的像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绕支点转动某一角度a(图2a)，则反射光线相对于入射光线偏转2a角度，从而使刻度尺像7产生位移t

3、(图2c)，它代表被测尺寸的变动量。物镜至刻度尺8间的距离为物镜焦距f，设b为测杆中心至反射镜支点间的距离，s为测杆5移动的距离，则仪器的放大比K为当a很小时，，因此光学计的目镜放大倍数为12，f=200mm，b=5mm，故仪器的总放大倍数n为由此说明，当测杆移动O.001mm时，在目镜中可见到0.96mm的位移量。实验图1立式光学计外形图实验图2立式光学计测量原理图四、测量步骤(一)按被测塞规的基本尺寸组合量块。(二)选择测头。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

4、，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。(三)调整仪器零位1)参看图1，将所选好的量块组的下测量面置于工作台ll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像时，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像与牲指示线接近为止(图3a)。然后拧紧螺钉8。4)微调节。转动刻度尺微调螺钉6(图2b)，使刻度尺的零线影像与弘指示线重合(图3b)，然后压下测

5、头提升杠杆9数次，使零位稳定。5)将测头抬起，取下量块。实验图3立式光学计的目镜刻度尺(四)测量塞规。按实验规定的部位(沿轴向取三个横截面，每个截面上取两个互相垂直的径向位置)进行测量，把测量结果填入实验报告。(五)从国家标准GB／T1957—1981查出塞规的尺寸公差和形状公差，并判断塞规的适用性。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各有何特点?2．什么是分度值、刻度间距?二者与放大比的关系如何?3．若仪器工作台与测杆轴线不垂直，对测量结果有何影响?如何调节工作台与测杆轴线的垂直度?4．仪器的测量范围和刻度尺的示值范围区别

6、何在?实验1—2用内径百分表测量内径一、实验目的(一)了解测量内径常用计量器具、测量原理及使用方法。(二)加深对内尺寸测量特点的了解。二、实验内容用内径百分表测量内径。三、计量器具及其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，则常用内径百分表或卧式测长仪作比较测量。(一)内径百分表国产的内径百分表，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，特别适用于测量深孔，其典型结构如图4所示。内径百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

7、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回转，并通过长接杆5推动百分表的测杆而进行读数。在活动测头的两侧，有对称的定位板8，装上测头2后，即与定位板连成一个整体。定位板在弹簧9的作用下，对称地压靠在被测孔壁上，以保证测头的轴线处于被测孔的直径截面内。实验图4内径百分表四、测量步骤(一)用内径百分表测量内径1)按被测孔的基本尺寸组合量块。选取相应的可换测头并拧入仪器的相应螺孔内。2)将选用的量块组和专用侧块(图7中1和2)一起放入量块夹内夹紧(图7)，以便仪器对零位。在大批量生产

8、中，也常按照与被测孔径基本尺寸相同的标准环的实际尺寸对准仪器的零位。3)将仪器对