精密形位误差的测试与数据处理实验报告(2015年必威体育精装版)讲解.doc

实验一 正弦尺测莫氏锥度 一、实验目的 熟悉正弦尺测量锥体塞规的原理及操作方法。 二、实验内容 正弦尺测莫氏锥度。 三、实验仪器及器材 正弦尺、莫氏锥度、千分表（表架）、量块。 四、测量原理 图2-1 测量示意图 根据锥体量规的标号，可从手册中查出相应的锥度，则可以求出。为了使锥体塞规装到正弦尺上后，其母线平行于基面——平板，故在正弦尺下（锥体小头的圆柱下）要垫起高度。可由下式计算： 式中L为正弦尺二圆柱轴心线间距离。 实际上工件的锥度K可通过查表查出，从中导出，则量块组高度按下式直接计算。 仪器说明： L=100mm(200mm) B-宽面式(窄面式) 五、实验步骤 1． 根据被测锥度塞规的公称锥角及正弦尺柱中心距L，由 h=Lsin计算量块组的尺寸，并组合好量块，在正弦尺下（锥体小头的圆柱下）要垫起高度。本实验选用4号塞规，查表得=2°58’ 31’’=2.9753°，则h=Lsin=100*sin2.9753°=5.19 mm，选用4+1.19的量块组合。 2． 将圆锥塞规稳放在正弦尺的工作面上（应使圆锥塞规轴线垂直于正弦尺的圆柱轴线），选取、两测量点，这里、两点的固定距离用一个宽度=10 mm的量块保证。 3． 用带架千分表测出、两点高度差。在被测圆锥塞规素线上距离的、两点进行测量和读数，将指示表在第一参考点处前后推移，记下最大读数。测量的指示表的测头应先压缩1～2 mm。重复15次，取平均值。 4． 按算出锥体误差，再根据查表所得来判断适用性。 六、实验记录 在试验过成中记录的数据如表2-1所示。 表2-1 莫式锥度测量数据表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 点 0.904 0.896 0.897 0.905 0.906 0.903 0.904 0.902 0.906 0.903 点 0.934 0.936 0.941 0.943 0.944 0.938 0.941 0.941 0.943 0.940 序号 11 12 13 14 15 点 0.904 0.903 0.899 0.901 0.900 点 0.938 0.944 0.936 0.937 0.936 七、数据处理及实验分析 1.在点处千分表测得的15组数求平均值： 在点处千分表测得的十组数求平均值： 2. 、两点高差为：。 所以椎体误差为 （弧度） 实验二 用合像水平仪测量1500(500平板的平面度 一、实验目的 1. 了解合像水平仪的结构和工作原理。 2. 加深对平面度定义的理解。 3. 掌握用水平仪测量平板平面度方法及测量数据处理。 4. 掌握平面度的判定标准及数据处理方法。 二、实验内容 用合像水平仪测量平板平面度误差。 三、实验仪器及器材 合像水平仪，标准平面平板、桥板。 四、测量原理 1. 合像水平仪的使用原理 1－底板；2－杠杆；3－支承；4－壳体；5－支承架；6－放大镜； 7－棱镜；8－水准器；9－微分筒；10－测微螺杆；11－放大镜；12－刻线尺 图1-1 合像水平仪 合像水平仪是一种精密测角仪器,用自然水平面为测量基准。合像水平仪的结构见图 1-1，它的水准器8是一个密封的玻璃管，管内注入精镏乙醚，并留有一定量的空气，以形成气泡，管的内壁在长度方向具有一定的曲率半径。气泡在管中停住时,气泡的位置必然垂直于重力方向。就是说，当水平仪倾斜时，气泡本身并不倾斜，而始终保持水平位置。利用这个原理，将水平仪放在桥板上使用，便能测出实际被测直线上相距一个桥板跨距的两点间高度差，如图 1-2所示。 I－桥板；Ⅱ－水平仪；Ⅲ－实际被测直线；L－桥板跨距；0,1,2,…,n－测点序号 图1-2 用水平仪测量直线度误差时的示意图 在水准器玻璃管管长的中部，从气泡的边缘开始向两端对称地按弧度值(mm/m)刻有若干条等距刻线。水平仪的分度值i用[角]秒和mm/m表示。合像水平仪的分度值为2，该角度相当于在1m长度上，对边高0.01mm的角度，这时分度值也用0.01mm/m或0.01/1000表示。 测量时，合像水平仪水准器8中的气泡两端经棱镜7反射的两半像从放大镜6观察。当桥板两端相对于自然水平面无高度差时，水准器8处于水平位置。则气泡在水准器8的中央，位于棱镜7两边的对称位置上，因此从放大镜6看到的两半像相合(如图 1—3(a)所示)。如果桥板两端相对于自然水平面有高度差,则水平仪倾斜一个角度α,因此，气泡不在水准器8的中央，从放大镜6看到的两半像是错开的(如图 1—3(b)所示),产生偏移量△。 (a)相合 (b)错开 图1-3 气泡的两半像 为了确定气泡偏移量A的数值，转动测微螺杆10使水准器8倾斜一个角度α，