圆柱销轴外径的测量与数据处理.docVIP

实验一 圆柱销轴外径的测量与数据处理 （一）实验目的 （1）熟悉外径千分尺及外径的测量方法。 （2）加深对测量误差的含义、来源、种类及处理原则的理解。 （3）掌握随机误差的特点及直接测量的数据处理方法。 （二）实验内容 用外径千分尺对圆柱销（轴）外径进行10~15次重复测量。 （三）外径千分尺的结构 外径千分尺为螺旋测微类量具，如图1-1所示是测量范围为0~25mm的外径千分尺，有尺架、测微头、测力装置等组成。尺架1的一端装有固定测砧，另一端则装有测微头。尺架的两侧面上覆盖着绝缘板12，防止使用时手的温度影响千分尺的测量精度。 图1-1 外径千分尺 尺架；2—固定测砧；3—测微螺杆；4—螺纹套筒；5—固定套筒；6—微分筒； 7—调节螺母；8—接头；9—垫圈；10—测力装置；11—锁紧手把；12—绝缘板；13—锁紧轴 测微头由以下零件组成。螺纹轴套4压入尺架1中，固定套筒5用螺钉紧固在4上，测微杆3的螺距为0.5mm，精度很高，与外螺纹、螺纹轴套4右端的内螺纹紧密配合，配合间隙用螺母7调整，是测微杆可在螺纹轴套4螺孔中自如的旋转而间隙极小。测微螺杆右端的外圆锥与接头8的内圆锥配合，接头上开有轴向槽，能沿着测微杆的外圆锥胀大，使微 图1-2 测力装置 紧或松开测微螺杆。 （四）千分尺的测量原理 千分尺是应用螺旋副的传动原理，将角位移转变为直线位移。当测微螺杆的螺距为0.5mm时，固定套筒上的刻度间隔也是0.5mm，微分筒的圆锥面刻有50等分的圆周刻线。将微分筒旋转一圈时，测微螺杆轴向位移0.5mm；当微分筒旋转一格时，测微螺杆轴向位移0.5mmX（1/50）=0.01mm，这样，可由微分筒上的刻度精确地读出测微螺杆轴向位移的小数部分。因此，千分尺的分度值为0.01mm。 常用的外径千分尺的测量范围有0~25mm、25~50mm、50~75mm以至几米以上，测微螺杆轴向位移一般均为25mm。外径千分尺的读数如图1-3。 图1-3 千分尺读数举例 在使用千分尺时，如果微分筒的零线与固定套筒的中线没有对准，可记下差数，以便在测量结果中除去，也可在测量前加以调整。 （五）测量误差的种类和数据处理 一、测量误差的种类： 系统误差：在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号保持恒定或按一定规律变化的误差； 随机误差：在同一条件下，多次测量同一量值时，误差的绝对值和符号以不可预定的方式变化着的误差； 粗大误差（过失或反常误差）：超出在规定条件下预计的误差。 二、数据处理： 1、消除定值系统误差——测量前或过程中处理； 2、消除其他误差——测量后处理： ①计算测量列的算术平均值； ②计算测量列的剩余误差； ③判断变值系统误差——剩余误差观察法； ④计算单次测得值的标准偏差； ⑤判断有无粗大误差→有→剔除→重复上述计算→直至剔除完成； ⑥计算测量列的算术平均值的标准偏差和极限误差； ⑦确定测量结果。 （六）实验步骤 ①熟悉测量仪器的结构原理及操作使用方法； ②校对好零位或记录零位时的差值； ③记录零件编号、计量器具的基本度量指标； ④取一圆柱销（轴），用棉花擦去其表面的油膜； ⑤测量圆柱销（轴）外径，进行10次，先粗调千分尺，然后微调，听到“咔咔”的响声后，记录测量值； ⑥整理现场，摆放整齐测量器具和零件； ⑦数据处理，完成实验报告。 实验1 圆柱销（轴）外径的测量与数据处理 一、测量对象和要求 1.被测件名称（编号）________________________ 2.被测件尺寸及公差带代号__________，基本尺寸_________，上偏差__________，下偏差____________。 3.被测件极限尺寸（mm）______________和______________。 4.验收极限尺寸（mm）________________________。 二、测量器具 器具名称 分度值（mm） 示值范围（mm） 测量范围（mm） 1.外径千分尺 2.量块 精度等级___________________________，组合尺寸__________________________mm。 测量位置 序号 测量值Xi（mm） 剩余误差Vi（μm） 剩余误差的平方Vi2 测量部位图 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 四、确定测量结果 班级 学生姓名 指导教