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实验4用立式光学计测量圆柱体高度

1.实验目的

1、立式光学计的工作原理及使用方法。

2、熟悉圆柱体高度的的测量方法。

3、学会基本的测量误差处理方法。

2.设备与器材

立式光学计１台、被测圆柱体和相同尺寸量块各１组。

3.实验原理与方案

立式光学计主要用于作长度比较测量。要先用量块将标尺和指针调到零位，被测尺寸对量块的偏差可从仪器标尺上读得。并可对某轴的固定部位进行多次重复测量，计算测量误差。

图1-3立式光学计外形图立式光学计主要组成见外形图1-3。由底座1、立柱2、支臂3、直角光管4

图1-3立式光学计外形图

立式光学计的光学系统图1-4所示。光线由进光反射镜6进入光学计管中，由通光棱镜7将光线转折90度，照亮了分划板4上的刻度尺9。刻度尺上有±100格的刻线，此处刻线作为目标，位于物镜2的焦平面上。由刻度尺9发出的光线经棱镜3后转折90度，透过物镜2成为平行光线，射向平面反射镜，平行光线被反射回来，重新透过物镜2，再经棱镜3汇聚于分划板4的另一半上，此处有一指示线8。当测量杆5上下移动时，推动平面反射镜１产生摆动，于是刻度尺9的像相对于指示线产生了移动，移动量可通过目镜10进行读数。

图1

图1-4立式光学计光学系统图

4.实验步骤、方法与注意事项

根据被测零件表面的几何形状来选择测量头，使测量头与被测表面尽量满足点接触。测量头有：球形、平面和刀口形三种。测量平面或圆柱面零件时选用球形测头。测量球面零件时选用平面形测头。测量小圆柱面工件时选用刀口形测头。

4.1按被测零件的基本尺寸组合量块和选择测量头。

4.2仪器调零位：如图1-3，将组合好量块组的下测量面置于工作台11中央，并使测量头12对准上测量面中央。粗调：松开支臂紧固螺钉8，转动调节螺母7，使支臂3缓慢下降，直至到测量头与量块上测量面轻微接触，并在视场中看到刻度尺象，将螺钉8锁紧。细调：松开紧固螺钉10，转动调节轮9，直至在目镜中观察到刻度尺象与指示线接近为止，然后拧紧螺钉10。微调：转动刻度尺微调螺钉13见图1-4。使刻度尺的零线影象与指示线重合后，用手指压下测头提升杠杆5不少于三次，使零位稳定，调零结束。

4.3将测头抬起取下量块，放入被测量件，按实验规定的部位测量，并将测量的结果填入实验报告中。

图1-5立式光学计实物图

测量与处理数据

重复多次（不少于5次）测量一个零件同一个部位的尺寸并计算测量误差。

序号

测得实际偏差（mm)

换算实际尺寸X1（mm)

残余误差（um)Vi=Xi-X-

Vi2

1

2

3

4

5

6

平均值

/

/

1.测量结果的标准偏差（um）：

2.算术平均值的标准偏差（um）：

3.测量结果（mm）：

思考题

1.立式光学计测量高度，属于什么测量方法？绝对测量与相对测量各有何特点？什么是分度值？刻度间距？