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吉林大学精密测量仪器及技术第三章
第三章 长度尺寸的测量
基本内容
长度尺寸的常用测量仪器及方法:
轴类零件尺寸测量
孔类零件尺寸测量
大尺寸测量
微小尺寸测量
纳米测量
思考题
1、举例说明长度尺寸测量仪器的测量原理,分析其结构
组成和精度。
2、设计凸轮轮廓曲线的测量方法,包括方案、仪器、步
骤、注意事项。
3、设计细丝/光纤直径测量系统,画出系统原理框图。系
统要求:自动在线检测,实时给出测量结果,并对不合格
尺寸予以报警。
一、轴类零件尺寸测量
我国 “公差与配合”国家标准中定义:
轴是指一切外尺寸的统称。
常用测量仪器
千分尺、卡尺 ——绝对测量,精度不高。
机械式测微仪、电动测微仪等
——相对测量,提高精度。
1、杠杆齿轮式测微仪
示值范围: ±100μm
测量范围:180mm
1—量块组/被测件;2—测头;3—调节螺
钉;4—度盘标记; 5—度盘;6—横臂
紧固螺钉,7—横臂;8 —横臂升降螺母,
9—夹头;10一立柱;11一工作台
原理
l s=atgφ
≈aφ
y/l = φ(R/r)
s=a(r / R)( y/l)
2、立式光学计
示值范围: ±100μm
测量范围:180mm
1—反射镜;2—目镜;3、19—示值范围调节
螺钉;4—光学计管; 5—螺钉;6—立柱,
7—横臂;8 —横臂紧固螺钉;9—横臂升降螺
母,10一底座;11一工作台调整螺钉;12一
圆工作台;13 —测杆抬升器; 14—测帽;
15 —光学计管固定螺钉;16 —偏心调节螺钉;
17 —偏心环固定螺钉;18 —零位微调螺钉
光路
照明光由反射镜9从侧面窗口
射入,经棱角7反射,照亮分划板
4上的刻度尺6 。它位于物镜11和
目镜的公共焦面上,并处于光轴
一侧(反射回的刻度尺像位于另一
侧)。此时照亮的刻度尺经10-直角
棱镜折转90 ˚。经物镜11,到达反
射镜13,再返回到分划板4 ,从目
镜5中便可观察到刻度尺6的像。
若被测零件有尺寸有偏差,将
使测杆14上、下移动,因而反射
镜偏转α角度,使返回的划线尺像
的零刻度相对于指示线3产生相应 y
的移动,因而反映出被测零件的
偏差数值。
原理 O’
当反射镜为垂直光轴时,像与原像重合,
即y =0 。
当测量时测杆移动s 距离后,反射镜绕支
点摆动φ 角。且:
s
tg (1)
a
反射光线偏转2φ角。则在分划板上的刻
尺的像偏移度y :
y f tg2 (2 )
∵s 为微小位移量,
∴tgφ≈φ ,tg2φ≈2φ。 由于近似线性的处理,便
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