機械設備安裝測量工具的原理及使用

1、機械設備安裝測量工具的原理及使用實驗四技術測H實驗實驗1直線度誤差測量、實驗目的(1) 了解合像水平儀或自準直儀的結(jié)構(gòu)并熟悉使用它測量直線度方法;(2) 掌握給定平面內(nèi)直線度誤差值的評定方法；(3) 掌握按兩端點連線和最小條件作圖求解直線度誤差值的方法。、直線度誤差的評定直線度誤差是指實際被測直線對其理想直線的變動量，理想直線的位置符合最小條件。最小條件是指實際被測直線對其理想直線(評定基準)的最大變動量為最小。測量數(shù)(測量基準)的高度來獲，測量兩相鄰測點之間的高(兩端點連線)評定基準，據(jù)可以用指示表測量實際被測直線上均勻布置的各測點相對平板 得,也可以用水平儀或自準直儀對實際被測直線均勻布點

2、測量 度差來獲得。然后，按照最小條件或以首、尾兩個測點的連線 由獲得的測量數(shù)據(jù)用作圖或計算的方法求解直線度誤差值。、用合像水平儀測量直線度誤(1) 量儀說明和測量原理合像水平儀是一種精密測角儀器，用自然水平面為測量基準。合像水平儀的結(jié)構(gòu)見圖 1 ,它的水準器8是一個密封的玻璃管，管內(nèi)注入精錨乙酰，并留有一定量的空氣，以形成氣泡。管的內(nèi)壁在長度方向具有一定的曲率半徑。氣泡在管中停住時，氣泡的位置必然垂直于重力方向。就是說，當水平儀傾斜時，氣泡本身并不傾斜，而始終保持水平位置。利用這個原理，將水平儀放在橋板上使用，便能測出實際被測直線上相距一個橋板跨距 的兩點間局度差，如圖2所小。在水準器玻璃管管

3、長的中部，從氣泡的邊緣開始向兩端對稱地按弧度值(mm/m)刻有若干條等距刻線。水平儀的分度值 i用角秒和mm/m表示。合像水平儀的分度值為 2", 該角度相當于在 1m長度上，對邊高 0.01mm的角度，這時分度值也用 0.01mm/m或 0.01/1000 表示。IS X I 公值此1 底板；2杠桿；3支承；4殼體；5 支承架；6放大鏡；7一棱鏡；8 水準器；9一微分筒；10一測微螺桿；11-放大鏡；12 一刻線尺圖1合像水平儀.郴卜宜狀;m-附制i："-汜茂;到取因 】 EH* 區(qū)力推Iti古曲曲巨¥皿從 二土頌_一 ：I 一橋板；H水平儀；山二實際被測直線；

4、 L -橋板跨,距；0,1,2, -,n 一測點序號圖2 用水平儀測量直線度誤差時的示意圖參看圖1和圖3 ,測量時，合像水平儀水準器8中的氣泡兩端經(jīng)棱鏡7反射的兩半像從放大鏡6觀察。當橋板兩端相對于自然水平面無高度差時，水準器8處于水平位置。則氣泡在水準器 8的中央，位于棱鏡7兩邊的對稱位置上，因此從放大鏡6看到的兩半像相合（如圖3（a）所示）。如果橋板兩端相對于自然水平面有高度差，則水平儀傾斜一個角度a ,因此，氣泡不在水準器 8的中央，從放大鏡6看到的兩半像是錯開的（如圖3（b） 所示）,產(chǎn)生偏移量3（a）相合（b）錯開圖3（b）氣泡的兩半像為了確定氣泡偏移量 A的數(shù)值，轉(zhuǎn)動測微螺桿10使

5、水準器8傾斜一個角度a ,以使 氣泡返回到棱鏡 7兩邊的對稱位置上。從放大鏡中觀察到氣泡的兩半像恢復成圖3（a）所示相合的兩半像。 偏移量A先從放大鏡11由刻線尺12讀數(shù)，它反映測微螺桿10轉(zhuǎn)動的整圈數(shù)；再從測微螺桿手輪 9（微分筒）的分度盤讀數(shù)（該盤每格為刻線尺一格的百分之 一）；它是螺桿10轉(zhuǎn)動不足一圈的細分讀數(shù)。讀數(shù)取值的正負由測微螺桿手輪9指明。測微螺桿10轉(zhuǎn)動的格數(shù)a、橋板跨距L（mm）橋板兩端相對于自然水平面的高度差h之間的關系為：（2）實驗步驟1）測量時，水平儀放置在實際被測直線的兩端，把實際被測直線調(diào)整到大致水平，使水平 儀在兩端的示值不要相差太大。然后在實際被測直線旁標出均勻

6、布置的各測點的位置。2）根據(jù)兩相鄰測點間的距離選擇跨距適當?shù)臉虬?。將水平儀安放在橋板上，然后沿著實際被測直線把橋板放在該實際被測直線的一端，記下水平儀第一個示值1（格數(shù)）。按各測點畫的位置依次逐段地移動橋板，同時記錄各測點的示值i （格數(shù)）。注意每次移動時，應使橋板的支承在前后位置上首尾相接，而且水平儀不得相對于橋板產(chǎn)生位移。由始測點 順測到終測點后，再由終測點返測到始測點。返測時，橋板切勿調(diào)頭。3）將在各個測量間隔記錄的兩次示值的平均值分別作為各個測量間隔的測量數(shù)據(jù)，求解直線度誤差值。若某個測量間隔兩次示值的差異較大，則表明測量不正常，查明原因重測。（3）直線度誤差值的評定方法1）按最小條件

7、評定直線度誤差值應該采用最小包容區(qū)域來評定。參看圖4 ,由兩平行直線包容實際被測直線時，實際被測直線的測點中應至少有三個測點分別與這兩條直線接觸 （成高底一高三極點或低一高一低三極點相間接觸），則位于實際被測直線體外的那條包容直線的位置符合最小條件，它就是評定基準。這兩條平行直線之間的區(qū)域稱為最小 包容區(qū)域（簡稱最小區(qū)域）。最小包容區(qū)域?qū)挾燃礊榉献钚l件的直線度誤差值fMZo(bl（a）局一低一局二極點 （b） 低一局一低二極點圖42）按兩端點連線評定參看圖5,取各測點相對于該連線的偏離值。一高極點；口一低極點 直線度誤差最小包容區(qū)域判別準則 以實際被測直線兩端點B和E的連線l BE作為評定

8、基準，hi中的最大偏離值hmax與最小偏離值hmin之差f BE作為直線度誤差值。測點在連線1BE上方的偏離值取正值，測點在連線1BE下方的偏離值取負值。即f BE = h max - h min按最小條件評定的誤差值小于或等于按兩端點連線評定的誤差值，因此前者可以獲 得最佳的技術經(jīng)濟效益。（4）數(shù)據(jù)處理1）按兩端點連線法圖解直線度誤差參看圖6 ,在坐標紙上用橫坐標軸x表示測量間隔（各測點的序號），用縱坐標軸y表示測量方向上的數(shù)值。將它們分別按縮小和放大的比例把各測點標在坐標紙上，然后把各測點連成一條誤差折線，該折線可以表示實際被測直線。在誤差折線上，連接其兩個端點 B、E,得到兩端點連線Ib

9、e。從誤差折線上找出各測點中 相對于兩端點連線的最高點和最低點。從坐標紙上分別量取這兩個測點至兩端點連線的 y坐標距離，它們的代數(shù)差即為直線度誤差值fBE。圖5以兩端點連線作為評定基準圖6 圖解直線度誤差值2）按最小條件圖解直線度誤差值參看圖6，從誤差折線上確定低-高-低 （或高-低-高）相間的三個極點。過兩個低極點（或兩個高極點）作一條直線，再過高極點（或低極點） 作一條平行與上述直線的直線，包容這條誤差折線，從坐標紙上量取這兩條平行線間的 坐標距離，它的數(shù)值即為直線度誤差值 fMZ。3）圖解法處理數(shù)據(jù)示例用分度值為0.01mm/m的合像水平儀測量工作長度為1400mm勺導軌的直線度誤差。所

10、采用的橋板跨距為200mm將導軌分成7段（8個測點）進行測量。測量數(shù)據(jù)見表4 3第二行所列的示值。表4-3直線度誤差測量數(shù)據(jù)測點序號i01234567示值 i（格數(shù)）0+ 1+ 2+ 10-1-1+ 1示值累積值y =£ ，i 士0+ 1+ 3+ 4+ 4+ 3+ 2+ 3參看圖6 ,按表4- 3所列各測點的示值累積值， 在坐標紙上畫出誤差折線。 作通過 誤差折線首、尾兩點的直線 l BE。從該坐標紙上量得誤差折線相對于直線l BE的最大偏離值fax= + 2.7格，最小偏離值 Xn=-0.6格。因此，按兩端點連線評定的直線度誤差值為fBE=0.01 X (2.7+0.6) X 20

11、0=6.6 叩從誤差折線上找出兩個低極點(0 , 0)和(6 , +2)及一個高極點(3 , +4)。作通過兩個低極點的直線，再作過高極點且平行于兩低極點連線的直線，得到最小包容區(qū)域。從該 坐標紙上量得該區(qū)域的y坐標寬度為3格。因此，按最小條件評定的直線度誤差值為fMz=0.01 X 3 X 200=6 叩四、用自準直儀測量直線度誤差(1) 量儀說明和測量原理自準直儀是一種精密測角儀器，用一束光線作為測量基準。它由本體和反身射鏡兩 部分組成，本體包括光管和讀數(shù)顯微鏡。測量時，本體安放在被測工件之外的固定位置 上，反射鏡則安放在橋上，并把橋放置在實際被測表面上。圖7為自準直儀的光學系統(tǒng)圖。光線由

12、光源5發(fā)出，經(jīng)濾光片6照亮十字分劃板 4,再經(jīng)立方棱鏡7及物鏡8形成平等光束，將十字分劃板4的十字技射在平面反射鏡9上，經(jīng)反射后，成像在目鏡分劃板2上。若反射鏡9與平行光束互相垂直，則平行光束沿原光中反射后成像在目鏡分劃板的影像(亮十字影像)經(jīng)立方棱鏡7并被其中的半透明膜向上反射到目鏡分劃板 2,且與目鏡分劃板2的指示線重合(見圖8(a)。如果被測表面凸 凹不平，使橋板10連同反射鏡9傾斜一個角度a ,那么反射光軸與入射光軸成2 a角，使亮十字影像相對于目鏡分劃板2的指示線產(chǎn)生相應的偏移量(見圖8(b)。偏移量的數(shù)值由固定分劃板 3和讀數(shù)鼓輪1讀出。讀數(shù)鼓輪1有100格等分的圓周刻度，讀數(shù)鼓

13、輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，就使目鏡分劃板2上的指示線相對于固定分劃板3上的刻線尺移動一個刻度間距。若讀數(shù)鼓輪每格的角值分度值為1”,則其線值分度值用0.005mm/m或0.005/1000表示。如果所使用橋板10的跨距L為200mm則讀數(shù)鼓輪每格的實際分度值i =200 X0.005/1000=0.001mm=1 m這樣，就可以由影像偏移量(格數(shù))計算出被測表面與橋板兩 端的兩個觸點相對于光軸的高度差h。因此，h= i ( m)。(2) 實驗步驟(參看圖7)1) 沿工件被測直線的方向?qū)⒆詼手眱x本體安放在工件體外，在被測直線旁標出均勻布點的各測點的位置。將反射鏡9安放在橋板上，然后，將橋板分別放置在被測直線的

14、兩端接通電源，使光線照準安放在橋板上的反射鏡。2) 調(diào)整自準直儀本體的位置，使十字分劃4的影像在反射鏡9位于被測直線的兩端時均能進1一讀數(shù)鼓輪；2、3、4一分劃板；5 一光源；6濾光片；7立方棱鏡；8一物鏡；9一反射鏡；10-橋板 圖7 自準直儀的光學系統(tǒng)圖入現(xiàn)場。然后，將 本體的位置加以也商現(xiàn)m的蜓一依利境：iu竹板（只），一山“、，一山m（a）起始示值（998格）（b）第二次示值（800格）圖8 測量時示值的讀取3）將安放著反射鏡的橋板 10移到靠近自準直儀本體的被測直線那一端。調(diào)整目鏡分劃板2的指示線位置，使它位于亮十字像的中間（圖8（a），從固定分劃板 3的刻線尺及讀數(shù)鼓板1上讀出并記

15、錄起始示值格數(shù)）。4）按各測點的位置依次逐段地移動橋板。注意橋板每次移動時，應使橋板的支承在前、后位置上首尾相接，并且反射鏡不得相對于橋板產(chǎn)生位移。觀察并記錄目鏡中亮十字影像相 對于指示線的偏移量（圖8（b）。每測量一次時偏移量的示值為 i （格數(shù)）,i表示測點序 號。由始測點順測到終測點后，再由終測點返測到始測點。返測時橋板切勿調(diào)頭。5）將在各個測量間隔上記錄的兩次示值的平均值分別人微言輕各個測量間隔的測量數(shù)據(jù)。若某個測量間隔兩次示值的差異較大，則表明測量不正常，查明原因后重測。6）按最小條件和兩端點連線法處理測數(shù)據(jù)，求解直線度誤差值。數(shù)據(jù)處理方法與前述合像水平儀測量數(shù)據(jù)處理方法相同。實驗2

16、箱體位置誤差測量一、實驗目的（1）理解有關位置公差的定義（2）掌握應用普通測量器具對箱體位置誤差的測量方法二、測量原理箱體上一般選用平面或軸心作為基準。測量時常用平板或檢驗心軸來模擬基準，用 精度合適的測量器具來測量被測實際要素上各點對平板的平面或檢驗心軸的軸線之間的 距離，按照各項位置誤差定義來評定位置誤差。如圖9所示的箱體上標有七項位置公差，將取一零件作被測件。選取幾個項目進行測量。咄 |.,回 rixH-71I|x|圖9 箱體三、測量器具主要有平板、標準心軸、直角尺、塞尺、方箱 （或方鐵）、杠桿百分表、表架、平行 墊鐵、同軸度量規(guī)和位置度量規(guī)等。四、實驗步驟（1）測量孔軸線對基面 B的平

17、行度誤差1）如圖10所示，將箱體3放置在平板1上，使箱體底面與平板面穩(wěn)定接觸。2）將標準心軸2插入被測孔，并以此模擬被測軸線。3）在標準心軸的最高素線距離為L2的a、b兩點上進行測量。設兩點上測得的讀數(shù)分別為M和M,則被測軸線對底平面的平行度誤差f為：f =L 1/L2I Ma Mb |式中L規(guī)定的測量長度，此例中為100mm（2）測量端面圓跳動誤差、in 中；胃即m由，和 心圖10 平行度誤差的測量1）如圖3- 79所示，將箱體5置于平板1上。用標準心軸4插入基準孔中，在其頂尖孔中放 一鋼球3,并用方箱（或方鐵）2使心軸的軸向位置網(wǎng)定不動。圖11 ' 端面圓眺劫誤差的測量2）將杠桿百

18、分表6安裝在標準心軸的左端面上，調(diào)整百分表的位置，使測量頭盡可能與被測斷面的最大半徑處接觸（一般距邊緣12mm,并將表針預壓半圈。3）將心軸回轉(zhuǎn)一周，取百分表上的最大讀數(shù)與最小讀數(shù)之差作為被測端面的圓跳動誤差f。若f < 0.05mm,則該項指標合格。（3）測量徑向全跳動誤差圖12 徑,向全跳動誤差的測量1）如圖3 80所示，將標準心軸2插入基準孔 力30H6中。在心軸的左端面裝上杠桿百分表4,使其測量頭與被測孔的孔壁接觸，并將表針預壓半圈左右。2）將標準心軸一邊回轉(zhuǎn)，一邊沿軸向移動，使測量頭在孔壁上所走過的軌跡為一條螺旋線。取整個測量過程中百分表上的最大讀數(shù)與最小讀數(shù)之差作為被測孔的徑

19、向全跳動誤差f,若f < 0.08mm,則此項指示合格。（4）測量垂直度誤差1）如圖13（a）所示，將表座3置于墊鐵2上。用直角尺（本圖例用素線與端面垂直的垂直度驗棒）調(diào)整百分表4,使測量頭、表座圓弧側(cè)面在驗棒的同一素線上接觸，再將表針預壓半圈左右。轉(zhuǎn)動表盤，使零刻度線與表針對齊，此時讀數(shù)為零。圖13垂直度誤差的測量2)如圖13(b)所示，將調(diào)整好的表座圓孤側(cè)面和百分表測量頭同時靠向箱體的被測面。在表座圓弧側(cè)面與箱體被測面保持接觸的條件下移動表座，取各次讀數(shù)中絕對值最大者作為 垂直誤差f。測量需在箱體的左、右兩側(cè)分別進行，若 f < 0.10mm ,則此項指標合格。(5) 測量對稱

20、度誤差1)如圖14所示，將箱體4的左側(cè)面置于平板上，再將杠桿百分表3的換向手柄朝上撥，調(diào)整百分表的位置，使表會預壓半圈。圖14對稱度誤差的測量2)分別測量槽面上3處高度也1、b1、C1,記下讀數(shù)Mi、M1、M1。將箱體右側(cè)面置于平板上，保持百分表原有高度，再分別測量另一槽面上3處高度處a2、b2、C2，記下讀數(shù)M2、"M2則各對應點的對稱度誤差為：f a=| Ma1 Ma2|fb=| Mb1 Mb2|fc = |Mc1 Mc2|取其中的最大值作為被測面對基準面的對稱度誤差f。若f < 0.20mm則該項指標合格。實驗3雙管顯微鏡測Rz和Ry、實訓目的(1) 了解雙管顯微鏡的結(jié)構(gòu)

21、并熟悉其使用方法；(2) 熟悉用光切法測量表面粗糙度的原理；(3) 加深對微觀不平度十點高度Rz、輪廓最大高度 Ry的理解。、測量原理雙管顯微鏡是利用光切原理測量表面粗糙度的量儀，用于測量0.880 a m的微觀不平度十點高度 R值和輪廓最大高度 R值，也可用于測量輪廓單峰平均間距S值。其測量原理參見圖3-83,雙管顯微鏡有兩個軸線相互垂直的光管，左光管為觀察管，右光管為照明管。在照明管中，由光源3發(fā)出的光經(jīng)過聚光鏡 2,穿過狹縫1形成平行光束，該光束再經(jīng)物鏡4以45。入射角投射到被測表面上，形成窄長的光帶，通過觀察管進行觀 察。觀察管內(nèi)裝有物鏡 5、目鏡6和分劃板7。若被測表面粗糙不平，光帶

22、就彎曲。設被0測表面的微觀不平度高度為h,則光帶彎曲高度SS =h/cos45 ,而在目鏡中看到的是'''放大的光帶影像的高度 S S2 = h ,則'0h =Kh / cos 45(4 1)式中K觀察管的放大倍數(shù)。光帶影像的彎曲高度用測微目鏡頭測量，其結(jié)構(gòu)簡圖見圖16(a),下層的固定分劃板3上的刻線尺刻有 9條等距刻線，分別標著 0、1、2、3、4、5, 6、7、8等9個數(shù)字； 上層的活動分劃板 2上刻有一對雙紋刻線和互相垂直的十字線，前者的中心線通過后者 的交點，且該中心線與后者的任一條直線間成450角。當轉(zhuǎn)動測微鼓輪 1利用螺桿移動分劃板2時，位移的大小

23、從鼓輪1上讀出。當鼓輪1旋轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)(100格)時，雙紋刻線和十字線交點便相對于固定分劃板3上量的刻線尺移動一個刻度間距。為了測量和計算的方便，活動分劃板2上的十字線與其移動方向成450角，如圖16(b)所示。鼓輪1轉(zhuǎn)動的格數(shù)H與光帶影像的彎曲高度h，之間的關系為：'0h = H cos 45(4 2)1一狹縫；2 一聚光鏡；3 一光源；4、5 一物鏡；6目鏡；7一分劃板圖16 光切原理圖由式(4 -1)和式(4 2)得到被測表面微觀不平度的高度h與鼓輪1讀數(shù)格數(shù)H之間的關系如下：20_h = H cos 45 / K = H / 2K = iH式中i =1/2K，表示使用不同放大倍數(shù)的物

24、鏡時鼓輪1的分度值。它由量儀說明書給定或從表3-4查出，實際應用時通常用量儀附帶的標準刻線尺來校訂。HIM(a)結(jié)構(gòu)簡圖(b)十字線移動方向1一測微鼓輪；2一活動分劃板；3一固定分劃板 圖16 測微目鏡頭表4- 4物鏡放大倍數(shù)K與可測Rz值的關系物鏡放大倍數(shù)量儀的總放大倍數(shù)分度值i(11 m/格)目鏡視場直徑/ mm可測范圍Rz/ 卬 m7601.282.520 80141200.161.36.3 20302600.290.61.6 6.3605100.160.30.8 1.6表4 5 Ra、Rz、Ry的取樣長度l和評定長度ln的選用值輪廓算術平均偏差 Ra/ 11 m微觀不平度時點高度Rz輪

25、廓最大高度Ry/ 11 m取樣長度/ mm評定長度l n =5 x l/mm> 4080>160320840> 2040>80160> 1020> 40 80> 5 10> 20 402.512.5> 2.55> 10 20> 1.25 -2.5> 6.310> 0.63 1.25> 3.2 -6.30.84.0> 0.32 0.63> 1.6 -3.2> 0.16 0.32> 0.8 -1.6> 0.08 0.16> 0.4 -0.8> 0.04 0.08> 0

26、.2 -0.40.251.25> 0.02 0.04> 0.1 -0.2> 0.01 0.02> 0.050.10.080.4> 0.008 -0.01> 0.0250.051一光源；2一立柱；3一鎖緊螺釘；4一微調(diào)手輪；5 一橫臂；6一升降螺母；7 一底座；8工作臺縱向移動千分尺；9工作臺固定螺釘；10工作臺橫向移動千分尺；11-工作臺；12-物鏡組；13-手柄；14一殼體；15-測微鼓輪；16一測微目鏡頭；17-緊固螺釘；18照相機插座圖17雙管顯微鏡三、微觀不平度十點高度RZ的測量步驟(1) 選定取樣長度l ,選擇并安裝物鏡按表面粗糙度標準樣塊評估的被

27、測表面粗糙度參數(shù)值來確定取樣長度l和評定長度l n(見表4 5)。由表4-4選擇適當放大倍數(shù)的一對物鏡并將它們安裝在量儀上。(2) 接通電源，粗調(diào)焦通過變壓器接通電源，點亮光源l。把被測工件放置在工作臺11上。松開螺釘3,旋轉(zhuǎn)螺母6,使橫臂5沿立柱2下降(注意物鏡頭和被測表面之間必須留有微量的間隙),進行粗調(diào)焦，直至目鏡視場中出現(xiàn)綠色光帶為止。轉(zhuǎn)動工作臺11,使光帶與被測表面的加工痕跡垂直，然后鎖緊螺釘3和螺釘9(3) 微調(diào)焦從目鏡16觀察光帶。旋轉(zhuǎn)手輪4進行微調(diào)焦，使目鏡視場中央出現(xiàn)最窄且有一邊緣 較清晰的光帶。(4) 調(diào)整視場松開螺釘17,轉(zhuǎn)動目鏡頭16,使視場中十字線中的水平線與光帶總的

28、方向平行， 后緊固螺釘17,使目鏡頭16位置固定。5個最大的 上分別讀出這5個 A的距離h6、J、 5個谷，而必須找(5) 在一個取樣長l范圍內(nèi)測量，計算 R轉(zhuǎn)動目鏡測微鼓輪 15,在取樣長度l范圍內(nèi)使十字線中的水平線分別與 輪廓峰高和5個最大的輪廓谷深相切(見圖18)。從目鏡測微鼓輪15 最高點至基準線 A的距離h1、h2、h3、h4、h5和這5個最低點至基準線 h8、h9、h1。(切勿在取樣長度l范圍內(nèi)任意或按任意順序找5個峰、出5個最高峰和5個最低谷)微觀不平度十點高度 R按下列公式計算：(h1 h2 h3 h4 hs) (hs h7 , h& , hg , K).Rz = j

29、.(m)5m/格。式中，h1的單位為格；分度值i的數(shù)值由表4 4查出，其單位為（6）評定長度ln范圍內(nèi)測量，計算 R平均值由于被測表面各部分的表面粗糙度不一定均勻一致，為了充分反映整個表面的表面 粗糙度特性，取評定長度范圍內(nèi)的幾個R值的平均值作為測量結(jié)果。（7）判斷合格性按圖樣的規(guī)定，判定實際被測表面的表面粗糙度是否符合要求。四、輪廓最大高度 R的測量按上述測量 R值的實驗步驟1）、2）、3）、4）調(diào)整量儀，然后轉(zhuǎn)動目鏡測微鼓輪15（圖17），在取樣長度l范圍內(nèi)，使十字線中的水平線分別與所有輪廓峰中的最高峰和所有輪 廓谷中的最深谷相切，分別測取最大值hp和最小值hv（如圖3- 87所示），然后

30、按下式計算R值：R, =i（hp 一幾）（m）取評定長度范圍內(nèi)測得的幾個R值的平均值作為測量結(jié)果。F 1 I JI HT J r一 * 十- fA一輪廓峰頂線；B一輪廓谷底線；C基準線 圖19輪廓的最高峰和最深谷實驗4齒距偏差和齒距累積誤差測量、實訓目的（1）學會使用齒距儀測量齒輪齒距偏差和齒距累積誤差的方法及測量數(shù)據(jù)的處理方法（2）加深理解齒輪齒距偏差和齒距累積誤差的定義。、測量原理和量儀介紹（1）測量原理齒距偏差 fPt是指在齒輪分度圓上實際齒距與公稱齒距之差（圖20）。采用相對測量法測量 fpt時，取所有實際齒距的平均值作為公稱齒距。齒距累積誤差 FP是指在齒輪分度圓上任意兩個同側(cè)齒面間

31、的實際弧長與公稱弧長的差值中的最大絕對值（圖21）。由于齒輪分度圓不易確定，允許在齒高中部測量。（2）量儀介紹P't一實際齒距；Pt一公稱齒距圖20齒距偏差 f pt本節(jié)按相對測量法用手提式齒距儀測量以 fpt和 Fp。此測量方法是以任一齒距作為基準齒距，來調(diào)整量儀指示表示值零位，然后用調(diào)整好示值零位的齒距儀沿整個齒圈 逐齒地測量其他齒距對基準齒距的偏差，通過數(shù)據(jù)處理求解 f pt和 Fp的數(shù)值。手提式齒距儀如圖 22所示。它以被測齒輪的瞅瞅瞅圓定位，用固定量爪4和活動量爪3分別與相鄰兩個同側(cè)齒面接觸來進行測量。(a)分度圓上齒距的分布(b)誤差曲線L0一公稱弧長；L 一實際弧長；z一

32、齒序；一輪齒實際位置對理想位置的偏差圖21齒距累積誤差 Fp和k個齒距積累誤差 Fpk三、測量步驟用手提式齒距儀測量(參看圖22),測量步驟如下:1基體；2一定位支腳；3一活動量爪；4一位置可調(diào)整的固定量瓜；5一支腳2的固緊螺釘；6一量爪4的固緊螺釘；7 指示表圖22手提式齒距儀(1) 調(diào)整固定量爪位置據(jù)被測齒輪的模數(shù)，調(diào)整固定量爪4的位置到模數(shù)標尺的相應刻線上，然后用螺釘 6緊固。(2) 調(diào)整基準齒距將齒距儀以底面上的三個圓銷放置在平板上，使活動量爪3和固定量爪4能與被測齒輪相鄰兩個同側(cè)齒面在分度圓附近接觸，同時調(diào)整兩個定位支腳 2的位置，使它們與被測齒輪的齒頂圓接觸，并擰緊四個螺釘5(注意

33、：指示表指針應有一定的壓縮量)。旋轉(zhuǎn)指示表的表盤，使零刻線對準指針。然后將齒距儀的量爪和定位支腳稍稍移開齒輪，使其重新接觸，以檢查指示表示值的穩(wěn)定性，重復三次，待指示表示值穩(wěn)定后， 重新調(diào)整示值零位。以所測齒距作為測量其余齒距的基準齒距(3) 逐個測量齒距逐齒測量各個齒距相對于基準齒距的偏差 R (對每個齒距測量兩次，取兩次指示表示值的平均值)，列表記錄指示表的示值(測完所有的齒距后，復查指示表示值零位)。(4) 處理測量數(shù)據(jù)可用計算法和圖解法處理測量數(shù)據(jù)，求解 f Pt和 Fp的數(shù)值。1) 計算法A按齒序記錄指示表示值 F (測量數(shù)據(jù))；K =寸.PjB將指示表示值逐個相加，除以齒數(shù)z,得

34、z，K表示測量時基準齒距對公稱齒距的偏差；C從每個指示表示值 F中減去K值，得到的數(shù)值表示各個實際齒距對公稱齒距的偏差 fpti。其中絕對值最大者為被測齒輪齒距偏差f Pt的數(shù)值；D將各個實際齒距對公稱齒距的偏差fpti逐齒累加，得到齒距累積誤差 Fp,其中最大值與最小值之差為齒距累積誤差 Fp的數(shù)值。2) 圖解法i : PA以齒距序號i為橫坐標軸，示值累積值為縱坐標軸，在坐標紙上，按指示表示值繪出折線(圖23所示)。B連接該折線首尾兩點，得一直線。過該折線上的最高點和最低點作兩條平行于首尾連線的直線，這兩條平行直線沿縱坐標方向的距離即為齒距累積誤差 Fp的值。支 AFJji in i=l圖2

35、3圖解齒距誤差 Fp(5)判斷合格性按齒輪圖紙上給定的齒距極限偏差土fpt和齒距累積公差Fp,判斷被測齒輪的合格性。實驗5大型工具顯微鏡影像法測量普通外螺紋、實訓目的(1) 了解工具顯微鏡的結(jié)構(gòu)和操作方法；(2) 學會用大型工具顯微鏡測量外螺紋中徑、螺距、牙側(cè)角的方法；(3) 加深理解螺紋作用中徑的概念。、測量原理和量儀介紹(1)測量原理工具顯微鏡具有直角坐標測量系統(tǒng)、光學系統(tǒng)和瞄準裝置、角度測量裝置。直角坐 標測量系統(tǒng)由縱向、橫向標準量和可移動的工作臺構(gòu)成。被測工件的輪廓用光學系統(tǒng)投 影放大成像后，由瞄準裝置 （米字線目鏡）瞄準被測輪廓的某一幾何要素，從標準量細分 裝置上讀出縱、橫兩個方向的

36、坐標值，然后移動工作臺及安裝在其上的被測工件，瞄準 被測輪廓的另一幾何要素并讀出其坐標值，則被測輪廓上這兩個要素之間的距離即是。被測輪廓上某兩要素間的角度的數(shù)值由瞄準裝置和角度測量裝置讀出。工具顯微鏡適用于測量線性尺寸及角度，可測量螺紋、樣板和孔、軸等。按測量精度和測量范圍，工具顯微鏡分為小型、大型和萬能工具顯微鏡。在工具顯微鏡上使用的測量 方法有影像法、軸切法、干涉法等。（2）量儀介紹圖24為大型工具顯微鏡。它的主要組成部分為：底座、立柱、工作臺及縱向、橫 向千分尺、光學投影系統(tǒng)和顯微鏡系統(tǒng)。圖25為大型工具顯微鏡的光學系統(tǒng)圖，由光源1發(fā)出的光束經(jīng)光闌 2、濾光片3、反射鏡4、聚光鏡5成為平

37、行光束，透過玻璃工作臺6后，對被測工件進行投影。被測工件的投影輪廓經(jīng)物鏡組 7、反射棱鏡8放大成像于目鏡10焦平面處的米字線分劃板9上。通過目鏡10觀察到放大的輪廓影像，在角度示值目鏡11中讀取角度值。此外，可用 反射光源照亮被測工件的表面，同樣可通過目鏡10觀察到被測工件輪廓的放大影像。影像法測量螺紋是指由照明系統(tǒng)射出的平行光束對被測螺紋進行投影，由物鏡將螺 紋投影輪廓放大成像于目鏡 10中，用目鏡分劃板上的米字線瞄準螺紋牙廓的影像，利用工作臺的縱向、橫向千分尺和角度示值目鏡讀數(shù)，來實現(xiàn)螺紋中徑、螺距和牙側(cè)角的測 量。（3）測量步驟（參看圖24）1）接通電源，調(diào)節(jié)視場及焦距通過變壓器接通電源

38、后，轉(zhuǎn)動目鏡1上的視場調(diào)節(jié)環(huán)，使視場中的米字線清晰。把調(diào)焦棒 （圖26）安裝在兩個頂尖10間，把它頂緊但可微轉(zhuǎn)動。移 動工作臺，使調(diào)焦棒中間小孔內(nèi)的刀刃成像在目鏡1的視場中。松開鎖緊螺釘 16,之后用升降手輪17使支臂15緩慢升降，直至調(diào)焦棒內(nèi)的刀刃清晰地成像在目鏡1中。然后取下調(diào)焦棒，將被測螺紋工件安裝在兩個頂尖10間。2）選取光闌孔徑，調(diào)整光闌大小 根據(jù)被測螺紋的中徑，選取適當光闌孔徑，調(diào)整光闌大小。光闌孔徑見表4-6。1 目鏡；2米字線旋轉(zhuǎn)手輪；3 一角度讀數(shù)目鏡光源；4一顯微鏡筒；5一頂尖座；6一圓工作臺7一橫向千分尺；8一底座；9 一圓工作臺轉(zhuǎn)動手輪；10一頂尖；11-縱向千分尺；1

39、2 一立柱傾斜手輪 13一連接座；14-立柱；15一支臂；16-鎖緊螺釘；17一升降手輪；18-角度示值目鏡圖24大型工具顯微鏡表4 6 光闌孔彳全（牙型角a =60° ）螺紋中徑d2/mm101214161820253040光闌孔徑/ mm11.91110.4109.59.38.68.17.43）立柱傾斜方向、角度的調(diào)整用立柱傾斜手輪12把立柱按螺紋開角傾斜，使牙廓兩側(cè)的影像清晰可見。螺紋升角 4由表4 7查取或按公式計算 力=arctan（nP/兀cb）而定。式中 n為螺紋線數(shù)；P為螺距理論值（mm）; d2為中徑基本尺寸（mm）。傾斜方向視螺紋旋向（右 旋或左旋）確定。表4 -

40、 7 立柱傾斜角$ （牙型角a =60° ）螺紋外徑101214161820222427303642d/mm螺距P/mm1.51.75222.52.52.5333.544.5立柱傾斜角3o2o2o2o2o2o2o2o2o2o2o2o401 /56752729 /47 /27 /13 /27 /10 /17 /10 /07 /4）測量瞄準方法測量時采用壓線法和對線法瞄準，參看圖27（a）,壓線法是把目鏡分劃板上的米字線的中虛線 AA轉(zhuǎn)到與牙廓影像的牙側(cè)方向一致，并使中虛線A A的一半壓在牙廓影像之內(nèi)，另一半位于牙廓影像之外，它用于測量長度。參看圖 27（b）,對線法是使米字線的中虛線

41、AA與牙廓影像的牙側(cè)間有一條寬度均勻的細縫，它用于測量角 度。2 一光闌；3一濾光片；4一反射鏡；5一聚光鏡；6玻璃工作臺8一反射棱鏡；9 一米字線分劃板；10目鏡；11-角度示值目鏡 圖25大型工具顯微鏡的光學系統(tǒng)圖1一光源;7物鏡組;圖26 用調(diào)焦棒對焦示意圖5）螺紋中徑d2實際的測量測量中徑是沿螺紋軸線的垂直方向測量螺紋兩個相對牙廓側(cè)面間的距離。該距離用壓線法測量：轉(zhuǎn)動縱向千分尺11和橫向千分尺7,移動工作臺6,使被測牙廓影像出現(xiàn)在視場中。再轉(zhuǎn)動手輪2,使目鏡分劃板上的米字線的中虛線A-A瞄準牙廓影像的一個側(cè)面（如圖28所示），記下橫向千分尺 7的第一次示值。然后把立柱14反轉(zhuǎn)一個螺旋升角 力，轉(zhuǎn)動橫向千分尺 7,移動工作臺6及安裝在其上的螺紋工