北京科技university互换性测量实验指教书.doc

《互换性与测量性基础》实验指导书 北京科技大学机械工程学院 二〇〇六年十一月 前 言 《互换性与测量性基础》课程是机械类基础课程与专业课程的桥梁作用，是联系设计类课程与制造工艺课程的纽带。它不仅将标准化领域的有关部分结合在一起，而且涉及机械设计、机械制造、质量控制、生产组织管理等诸多方面，是一门综合性很强的课程。 在《互换性与测量性基础》课程中，实验课是教学的重要组成部分，其目的不仅是使学生进一步掌握和巩固课堂上所学的公差理论、基本的测量技术，以及熟悉常用计量器具的使用方法；而且，希望学生通过实验，理解测量的基本知识、计量器具的基本原理，能够根据先修的基础课程，全面分析被测量，选择合适的测量方法与计量器具，正确进行实验数据处理与误差分析，进一步加强学生综合能力与实践能力的培养。 根据教学大纲，《互换性与测量性基础》课程实验共2学时，包含尺寸测量和形位误差测量两个实验项目，本实验指导书按照上述两项提供相应的两部分内容，每一部分提供多个实验，供学生自由选择，每一部分中选择完成一个实验即可。 由于实验学时有限，为了取得更好的实验效果，在实验前要求学生做好充分的准备工作，认真阅读实验指导书，并复习教材相关内容；实验过程中要求学生独立完成实验；实验后完成实验报告。 实验报告内容包括： 实验目的 实验仪器与设备 测量方法及原理分析 实验过程与原始数据 数据处理与误差分析 实验结果与分析 回答思考题 第一部分 尺寸测量 长度检测在机械制造和仪器制造中应用很广，长度尺寸可以分为内尺寸和外尺寸，测量方法可分为极限量规检验和通用量具或仪器测量两大类。选择计量器具时需要考虑测量准确度要求、被测对象特点、检测效率和检测成本等因素。 实验1-1 立式光学计测量轴径 本实验是一个综合性实验，涉及到本课程多个章节的知识点，主要包括：1)轴径测量方法的选择比较，以及相应计量器具的选择比较；2)光滑圆柱体结合公差与配合的概念，以及查表方法；3)多种量具量仪的测量原理与使用方法，包括光学比较仪、量块、光滑极限量规等；4)实验数据处理方法、测量误差分析以及判断被测工件合格性的原则。 实验目的及要求 了解比较测量方法与立式光学计的基本原理及应用场合； 熟悉立式光学计测量外径的使用方法； 练习量块的尺寸组合及研配方法； 熟悉尺寸公差及量规公差表格的查阅，绘制公差带分布图； 掌握数据处理方法，以及判断被测件合格性的原则。 实验设备 被测对象：光滑圆柱塞规，或光滑圆柱工件； 量具量仪：立式光学计、量块。 实验步骤及要求 根据被测塞规的基本尺寸研配量块。 选择测头。 调节仪器零位。 测量塞规。 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 试举几种圆柱外径的测量方法，并比较其特点。 测量光滑圆柱塞规的直径，选用哪一种仪器较为合适？为什么？ 仪器的测量范围和刻度尺的示值范围有何区别？ 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？ 实验1-2 内径百分表测量孔径 本实验是一个综合性实验，涉及到本课程多个章节的知识点，主要包括：1)孔径测量方法的选择比较，以及相应计量器具的选择比较；2)光滑圆柱体结合公差与配合的概念，以及查表方法；3)多种量具量仪的测量原理与使用方法，包括内径百分表、千分尺、光滑极限量规等；4)实验数据处理方法、测量误差分析以及判断被测工件合格性的原则。 实验目的及要求 了解比较测量方法与内径百分表的基本原理及应用场合； 熟悉内径百分表测量内径的使用方法； 熟悉千分尺的使用方法； 熟悉尺寸公差及量规公差表格的查阅，绘制公差带分布图； 掌握数据处理方法，以及判断被测件合格性的原则。 实验设备 被测对象：光滑圆柱环规，或被测工件； 量具量仪：内径百分表、千分尺。 实验步骤及要求 根据被测孔基本尺寸调节千分尺。 用千分尺调节仪器零位。 测量环规孔径。 查出环规的尺寸公差和形状公差，并判断环规的适用性。 思考题 用内径千分尺与内径百分表测量孔径时，测量方法是否相同？为什么？ 使用内径百分表测量时为什么必须要摆动？如何读数？ 用内径百分表测量孔径属于何种测量方法？固定测头磨损对测量结果是否有影响？ 试分析用内径百分表测量孔径时引起测量误差的主要因素有哪些？ 第二部分 形位误差测量 形位误差是评定产品和零件质量的重要项目。形状误差是指被测实际要素对理想要素的变动量，包括直线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度及面轮廓度六个误差。位置误差分为定向、定位和跳动三类误差。限于实验学时数，本部分形位误差测量主要针对形状误差中的直线度进行测量，形状误差的大小使用最小包容区域法的宽度或直径来评定。 实验2-1 自准直仪测量导轨直线度误差 实验目的及要求 了解自准原理及跨距法测量原理； 了解自准直仪