互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ) 實(shí)驗(yàn)二 用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑.doc

實(shí)驗(yàn)二 用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解立式光學(xué)計(jì)的測(cè)量原理。2. 熟悉用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量外徑的方法。3. 加深理解計(jì)量器具與測(cè)量方法的常用術(shù)語。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑。2. 根據(jù)測(cè)量結(jié)果，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB195781光滑極限量規(guī)查出被測(cè)軸徑的尺寸公差和形狀公差，作出適用性結(jié)論。三、測(cè)量原理及計(jì)量器具說明立式光學(xué)計(jì)是一種精度較高而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的常用光學(xué)量?jī)x。用量塊作為長(zhǎng)度基準(zhǔn)，按比較測(cè)量法來測(cè)量各種工件的外尺寸。圖1為立時(shí)光學(xué)計(jì)的外形圖。它由底座1、立柱5、支臂3、直角光管6和工作臺(tái)11等幾部分組成。光學(xué)計(jì)是利用光學(xué)杠桿放大原理進(jìn)行測(cè)量的儀器，其光學(xué)系統(tǒng)如圖2b所示。照明光線經(jīng)反射鏡1照射到刻度尺8上，再經(jīng)直角棱鏡2、物鏡3，照射到反射鏡4上。由于刻度尺8位于物鏡3的焦平面上，故從刻度尺8上發(fā)出的光線經(jīng)物鏡3后成為一平行光束，若反射鏡4與物鏡3之間相互平行，則反射光線折回到焦平面，刻度尺象7與刻度尺8對(duì)稱。若被測(cè)尺寸變動(dòng)使測(cè)桿5推動(dòng)反射鏡4饒支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度（圖2a），則反射光線相對(duì)于入射光線偏轉(zhuǎn)2角度，從而使刻度尺象7產(chǎn)生位移t（圖2c），它代表被測(cè)尺寸的變動(dòng)量。物鏡至刻度尺8間的距離為物鏡焦距f，設(shè)b為測(cè)桿中心至反射鏡支點(diǎn)間的距離，s為測(cè)桿移動(dòng)的距離，則儀器的放大比K為： 當(dāng)很小時(shí)， ，因此： 圖 1光學(xué)計(jì)的目鏡放大倍數(shù)為12，故儀器的總放大倍數(shù)n為： 由此說明，當(dāng)測(cè)桿移動(dòng)0.001mm時(shí)，在目鏡中可見到0.96mm的位移量。四、測(cè)量步驟1. 測(cè)頭的選擇：測(cè)頭有球形、平面形和刀口形三種，根據(jù)被測(cè)零件表面的幾何形狀來選擇，使測(cè)頭與被測(cè)表面盡量滿足點(diǎn)接觸。所以，測(cè)量平面或圓柱面工件時(shí)，選用球形測(cè)頭。測(cè)量球面工件時(shí)，選用平面形測(cè)頭。測(cè)量小于10mm的圓柱面工件時(shí)，選用刀口形測(cè)頭。 圖 2圖 32. 按被測(cè)軸徑的基本尺寸組合量塊。3. 調(diào)整儀器零位（1）參看圖1，選好量塊組后，將下測(cè)量面置于工作臺(tái)11的中央，并使測(cè)頭10對(duì)準(zhǔn)上測(cè)量面中央。（2）粗調(diào)節(jié)：松開支臂緊固螺釘4，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母2，使支臂3緩慢下降，直到測(cè)頭與量塊上測(cè)量面輕微接觸，并能在視場(chǎng)中看到刻度尺象時(shí)，將螺釘4鎖緊。（3）細(xì)調(diào)節(jié)：松開緊固螺釘8，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)凸輪7，直至在目鏡中觀察到刻度尺象與指示線接近為止（圖3a）。然后擰緊螺釘8。（4）微調(diào)節(jié)：轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺寸微調(diào)螺釘6（圖2b），使刻度尺的零線影象與指示線重合（圖3b）。然后壓下測(cè)頭提升杠桿9數(shù)次，使零位穩(wěn)定。（5）將測(cè)頭抬起，取下量塊。4. 測(cè)量軸徑：按實(shí)驗(yàn)規(guī)定的部位（在三個(gè)橫截面上兩個(gè)相互垂直的徑向位置上）進(jìn)行測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5. 由軸徑零件圖（由學(xué)生自己設(shè)計(jì)、畫出）的要求，判斷軸徑的合格性。思 考 題1. 用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑屬于什么測(cè)量方法？絕對(duì)測(cè)量與相對(duì)測(cè)量個(gè)有何特點(diǎn)?2. 什么是分度值、刻度間距?它們與放大比的關(guān)系如何?3. 儀器工作臺(tái)與測(cè)桿軸線不垂直，對(duì)測(cè)量結(jié)果有何影響?工作臺(tái)與測(cè)桿軸線垂直度如何 調(diào)節(jié)?4. 儀器的測(cè)量范圍和刻度尺的示值范圍有何不同?實(shí)驗(yàn)二 用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑實(shí)驗(yàn)報(bào)告儀 器名 稱分 度 值(m)示值范圍(mm)測(cè)量范圍(mm)器具的不確定度(m)被測(cè)零件名 稱圖樣上給定的極限尺寸(mm)安全裕度A (m)器具不確定度的允許值 (m)最 大最 小驗(yàn)收極限尺寸 (mm)基 本 尺 寸 (mm)最 大最 小形 位 公 差(m)素 線 直 線 度 公 差素 線 平 行 度 公 差測(cè)量示意圖測(cè) 量 數(shù) 據(jù)實(shí) 際 偏 差 (m)實(shí) 際 尺 寸 (mm)測(cè) 量 位 置 測(cè)量方向形位誤差(m)素 線 直 線 度 誤 差素 線 平 行 度 誤 差合 格 性 結(jié) 論理 由審 閱作圖求