技术基础综合实验II指导书内容.doc

第一部分：互换性与测量技术 实验一 尺寸测量 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，按国家标准查出被测塞规的尺寸公差和形状公差，作出适用性结论。 三、测量原理及计量器具说明 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。用量块作为长度基准，按比较测量法来测量各种工件的外尺寸。 图1为立式光学计外形图。它由底座1、立住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绕支点转动某一角度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。 K== 当α很小时，tg2α≈2α，tgα≈α，因此： K= 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： n=12K=12=12×=960 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。 2、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（在五个横截面上前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？它们与放大比的关系如河？ 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？ 实验二 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．用内径百分表测量内径。 2．用卧式测长仪测量内径。 三、测量原理及计量器具说明 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。 1．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10一450mm的内径，特别适用于测量深孔，其典型结构如图l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休。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。 2．卧式测长仪 卧式测长仪是以精密刻度尺为基准，利用平面螺旋线式读数装置的精密长度计量器具。该仪器带有多种专用附件，可用于测量外尺寸、内尺寸和内、外螺纹中径。根据测量需要，既可