精密形位誤差的測(cè)試與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告(2015年最新)

1、精密形位誤差實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)一 合像水平儀測(cè)量1500500平板的平面度實(shí)驗(yàn)一 正弦尺測(cè)莫氏錐度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜ふ页邷y(cè)量錐體塞規(guī)的原理及操作方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容正弦尺測(cè)莫氏錐度。三、實(shí)驗(yàn)儀器及器材正弦尺、莫氏錐度、千分表（表架）、量塊。四、測(cè)量原理圖2-1 測(cè)量示意圖根據(jù)錐體量規(guī)的標(biāo)號(hào)，可從手冊(cè)中查出相應(yīng)的錐度，則可以求出。為了使錐體塞規(guī)裝到正弦尺上后，其母線平行于基面平板，故在正弦尺下（錐體小頭的圓柱下）要墊起高度。可由下式計(jì)算：式中L為正弦尺二圓柱軸心線間距離。實(shí)際上工件的錐度K可通過(guò)查表查出，從中導(dǎo)出，則量塊組高度按下式直接計(jì)算。儀器說(shuō)明：L=100mm(200mm) B-寬

2、面式(窄面式)五、實(shí)驗(yàn)步驟1 根據(jù)被測(cè)錐度塞規(guī)的公稱錐角及正弦尺柱中心距L，由 h=Lsin計(jì)算量塊組的尺寸，并組合好量塊，在正弦尺下（錐體小頭的圓柱下）要墊起高度。本實(shí)驗(yàn)選用4號(hào)塞規(guī)，查表得=258 31=2.9753，則h=Lsin=100*sin2.9753=5.19 mm，選用4+1.19的量塊組合。2 將圓錐塞規(guī)穩(wěn)放在正弦尺的工作面上（應(yīng)使圓錐塞規(guī)軸線垂直于正弦尺的圓柱軸線），選取、兩測(cè)量點(diǎn)，這里、兩點(diǎn)的固定距離用一個(gè)寬度=10 mm的量塊保證。3 用帶架千分表測(cè)出、兩點(diǎn)高度差。在被測(cè)圓錐塞規(guī)素線上距離的、兩點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量和讀數(shù)，將指示表在第一參考點(diǎn)處前后推移，記下最大讀數(shù)。測(cè)量的指示表

3、的測(cè)頭應(yīng)先壓縮12 mm。重復(fù)15次，取平均值。4 按算出錐體誤差，再根據(jù)查表所得來(lái)判斷適用性。六、實(shí)驗(yàn)記錄在試驗(yàn)過(guò)成中記錄的數(shù)據(jù)如表2-1所示。表2-1 莫式錐度測(cè)量數(shù)據(jù)表序號(hào)12345678910點(diǎn)0.9040.8960.8970.9050.9060.9030.9040.9020.9060.903點(diǎn)0.9340.9360.9410.9430.9440.9380.9410.9410.9430.940序號(hào)1112131415點(diǎn)0.9040.9030.8990.9010.900點(diǎn)0.9380.9440.9360.9370.936七、數(shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)分析1.在點(diǎn)處千分表測(cè)得的15組數(shù)求平均值： 在點(diǎn)

4、處千分表測(cè)得的十組數(shù)求平均值：2. 、兩點(diǎn)高差為：。 所以椎體誤差為（弧度）實(shí)驗(yàn)二 用合像水平儀測(cè)量1500500平板的平面度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解合像水平儀的結(jié)構(gòu)和工作原理。 2. 加深對(duì)平面度定義的理解。3. 掌握用水平儀測(cè)量平板平面度方法及測(cè)量數(shù)據(jù)處理。4. 掌握平面度的判定標(biāo)準(zhǔn)及數(shù)據(jù)處理方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用合像水平儀測(cè)量平板平面度誤差。三、實(shí)驗(yàn)儀器及器材 合像水平儀，標(biāo)準(zhǔn)平面平板、橋板。四、測(cè)量原理1. 合像水平儀的使用原理1底板；2杠桿；3支承；4殼體；5支承架；6放大鏡；7棱鏡；8水準(zhǔn)器；9微分筒；10測(cè)微螺桿；11放大鏡；12刻線尺圖1-1 合像水平儀合像水平儀是一種精密測(cè)角儀器

5、,用自然水平面為測(cè)量基準(zhǔn)。合像水平儀的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖 1-1，它的水準(zhǔn)器8是一個(gè)密封的玻璃管，管內(nèi)注入精鎦乙醚，并留有一定量的空氣，以形成氣泡，管的內(nèi)壁在長(zhǎng)度方向具有一定的曲率半徑。氣泡在管中停住時(shí),氣泡的位置必然垂直于重力方向。就是說(shuō)，當(dāng)水平儀傾斜時(shí)，氣泡本身并不傾斜，而始終保持水平位置。利用這個(gè)原理，將水平儀放在橋板上使用，便能測(cè)出實(shí)際被測(cè)直線上相距一個(gè)橋板跨距的兩點(diǎn)間高度差，如圖 1-2所示。I橋板；水平儀；實(shí)際被測(cè)直線；L橋板跨距；0,1,2,n測(cè)點(diǎn)序號(hào)圖1-2 用水平儀測(cè)量直線度誤差時(shí)的示意圖在水準(zhǔn)器玻璃管管長(zhǎng)的中部，從氣泡的邊緣開(kāi)始向兩端對(duì)稱地按弧度值(mm/m)刻有若干條等距刻線。水平

6、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(dāng)于在1m長(zhǎng)度上，對(duì)邊高0.01mm的角度，這時(shí)分度值也用0.01mm/m或0.01/1000表示。測(cè)量時(shí)，合像水平儀水準(zhǔn)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(dāng)橋板兩端相對(duì)于自然水平面無(wú)高度差時(shí)，水準(zhǔn)器8處于水平位置。則氣泡在水準(zhǔn)器8的中央，位于棱鏡7兩邊的對(duì)稱位置上，因此從放大鏡6看到的兩半像相合(如圖 13(a)所示)。如果橋板兩端相對(duì)于自然水平面有高度差,則水平儀傾斜一個(gè)角度,因此，氣泡不在水準(zhǔn)器8的中央，從放大鏡6看到的兩半像是錯(cuò)開(kāi)的(如圖 13(b)所示),產(chǎn)生偏移量。(a)相合 (b)錯(cuò)開(kāi)圖1-3 氣

7、泡的兩半像為了確定氣泡偏移量A的數(shù)值，轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺桿10使水準(zhǔn)器8傾斜一個(gè)角度，以使氣泡返回到棱鏡7兩邊的對(duì)稱位置上。從放大鏡中觀察到氣泡的兩半像恢復(fù)成圖 1-3(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(cè)微螺桿10轉(zhuǎn)動(dòng)的整圈數(shù)；再?gòu)臏y(cè)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(dòng)不足一圈的細(xì)分讀數(shù)。讀數(shù)取值的正負(fù)由測(cè)微螺桿手輪9指明。2. 平面度誤差的評(píng)定方法平面度公差用以限制平面的形狀誤差。其公差帶是距離為公差值的兩平行平面之間的區(qū)域。并規(guī)定，理想形狀的位置應(yīng)符合最小條件，常見(jiàn)的平面度測(cè)量方法有用指示表測(cè)量、用光學(xué)平晶測(cè)量平

8、面度、用水平儀測(cè)量平面度及用自準(zhǔn)儀和反射鏡測(cè)量平面度誤差。用各種不同的方法測(cè)得的平面度測(cè)值，應(yīng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，然后按一定的評(píng)定準(zhǔn)則處理結(jié)果。平面度誤差的評(píng)定方法有：1. 最小包容區(qū)域法，由兩平行平面包容實(shí)際被測(cè)要素時(shí)，實(shí)現(xiàn)至少四點(diǎn)或三點(diǎn)接觸。且具有下列形式之一者，即為最小包容區(qū)域，其平面度誤差值最小。最小包容區(qū)域的判別方法有下列三種形式，分別如圖1-4(a)、1-4(b)、1-4(c)所示圖1-4 平面度誤差的最小區(qū)域判別法 2. 三角形法是以通過(guò)被測(cè)表面上相距最遠(yuǎn)且不在一條直線上的3個(gè)點(diǎn)建立一個(gè)基準(zhǔn)平面，各測(cè)點(diǎn)對(duì)此平面的偏差中最大值與最小值的絕對(duì)值之和為平面度誤差。實(shí)測(cè)時(shí)，可以在被測(cè)表面上找到

9、3個(gè)等高點(diǎn)，并且調(diào)到零。在被測(cè)表面上按點(diǎn)測(cè)量，與三角形基準(zhǔn)平面相距最遠(yuǎn)的最高和最低點(diǎn)間的距離為平面度誤差值。3. 對(duì)角線法是通過(guò)被測(cè)表面的一條對(duì)角線作另一條對(duì)角線的平行平面，該平面即為基準(zhǔn)平面。偏離此平面的最大值和最小值的絕對(duì)值之和為平面度誤差。五、實(shí)驗(yàn)步驟1. 量出被測(cè)表面總長(zhǎng)，確定相鄰兩點(diǎn)之間的距離（節(jié)距），按節(jié)距L調(diào)整橋板的兩圓柱中心距。2. 將合象水平儀放于橋板上，然后將橋板依次放在各節(jié)距的位置。每放一個(gè)節(jié)距后，要旋轉(zhuǎn)微分筒合象，使放大鏡中出現(xiàn)如下圖b所示的情況，此時(shí)即可進(jìn)行讀數(shù)。先在放大鏡處讀數(shù)，它是反映螺桿的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；微分筒（標(biāo)有、旋轉(zhuǎn)方向）的讀數(shù)則是螺桿10旋轉(zhuǎn)一圈（100格）的

10、細(xì)分讀數(shù)；如此順測(cè)（從首點(diǎn)至終點(diǎn)）、回測(cè)（由終點(diǎn)至首點(diǎn)）各一次?；販y(cè)時(shí)橋板不能調(diào)頭。各測(cè)點(diǎn)兩次讀數(shù)的平均值作為該點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)。必須注意，如某測(cè)點(diǎn)兩次讀數(shù)相差較大，說(shuō)明測(cè)量情況不正常，應(yīng)檢查原因并加以消除后重測(cè)，測(cè)量位置示意圖如圖1-5所示。圖1-5 測(cè)量位置示意圖6、 實(shí)驗(yàn)記錄在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中數(shù)據(jù)記錄如表1-1所示。其中測(cè)量橋距為：L=25.00cm表1-1 平面度測(cè)量數(shù)據(jù)表橋段1-22-33-44-55-66-77-88-99-10數(shù)值-0.855-0.8251.025 1.025 1.025 0.980 0.905 0.890 0.235橋段10-1111-1212-1313-1414-151

11、5-1616-1717-1818-19數(shù)值0.240-1.295-1.245-1.255-1.200-1.210-1.1800.7550.690橋段19-2020-2121-2222-2323-2424-2525-2626-2727-28數(shù)值0.7100.6400.6400.6400.2750.265-1.140-1.210-1.130橋段28-2929-3030-3131-3232-1數(shù)值-1.055-1.070-1.0500.6650.750由橋距：250mm，分度值：0.01/1000mm計(jì)算得相對(duì)高差H=0.01/1000mm*250*數(shù)值，則各測(cè)量點(diǎn)間相對(duì)高差如表1-2所示。表1-2

12、 處理后的數(shù)據(jù)記錄表橋段1-22-33-44-55-66-77-88-99-10H-0.00214-0.002060.0025630.0025630.0025630.002450.0022630.0022250.000588橋段10-1111-1212-1313-1414-1515-1616-1717-1818-19H0.0006-0.00324-0.00311-0.00314-0.003-0.00303-0.002950.0018880.001725橋段19-2020-2121-2222-2323-2424-2525-2626-2727-28H0.0017750.00160.00160.00

13、160.0006880.000663-0.00285-0.00303-1.130橋段28-2929-3030-3131-3232-1H-0.00264-0.00268-0.002630.0016630.001875七、數(shù)據(jù)處理及分析本次試驗(yàn)采用最小包容區(qū)域法來(lái)計(jì)算測(cè)量平板的平面度，根據(jù)表1-2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過(guò)matlab編程實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理計(jì)算，程序的流程圖如下所示。按照測(cè)量順序圖，各個(gè)點(diǎn)坐標(biāo)為：y = 0 250 500 750 1000 1250 1500 1500 1500 1250 1000 750 500 250 0 0 1262.83 1025.66 788.49 551.32

14、 314.146 76.975 1262.83 1025.66 788.49 314.146 76.975 76.975;z = 0 -0.00214 -0.00420 -0.001637 0.000926 0.003408 0.005938 0.0082 0.010425 0.011013 0.011613 0.008375 0.005263 0.002125 -0.0088 -0.0039 0.005938 0.002988 0.004876 0.006601 0.008376 0.009976 0.012025 0.012713 0.013375 0.0075 0.004675 0.00

15、1875;x = 0 0 0 0 0 0 0 250 500 500 500 500 500 500 500 250 79.57 158.11 237.17 316.23 395.285 500 500 395.285 316.23 158.11 79.59 250; 單位mm其中長(zhǎng)為y，寬為x，起伏為z用matlab處理數(shù)據(jù)，代碼如下：y = 0 250 500 750 1000 1250 1500 1500 1500 1250 1000 750 500 250 0 0 1262.83 1025.66 788.49 551.32 314.146 76.975 1262.83 1025.66

16、788.49 314.146 76.975 76.975;z = 0 -0.00214 -0.00420 -0.001637 0.000926 0.003408 0.005938 0.0082 0.010425 0.011013 0.011613 0.008375 0.005263 0.002125 -0.0088 -0.0039 0.005938 0.002988 0.004876 0.006601 0.008376 0.009976 0.012025 0.012713 0.013375 0.0075 0.004675 0.001875;x = 0 0 0 0 0 0 0 250 500 5

17、00 500 500 500 500 500 250 79.57 158.11 237.17 316.23 395.285 500 500 395.285 316.23 158.11 79.59 250;scatter3(x,y,z,filled)hold onX = ones(28,1) x y; b = regress(z,X)xfit = min(x):1:max(x); yfit = min(y):10:max(y);XFIT,YFIT= meshgrid (xfit,yfit); ZFIT = b(1) + b(2) * XFIT + b(3) * YFIT;mesh (XFIT,Y

18、FIT,ZFIT)結(jié)果：b = -0.00251020.000000030.00000004則平面方程為：0.00000003x+0.0000004y+z=-0.0025102然后計(jì)算點(diǎn)到平面的距離：For i=1:1:28D=(b(2)*x(i)+b(3)*y(i)+1*z(i)+b(1)/sqrt(b(2)2+b(3)2+12)End得出結(jié)果如下-0.0025-0.0032-0.00390.000180.00410.0080.0120.01750.0230.0220.02130.01670.01210.0076-0.00340.01170.00840.01000.01140.01280.0

19、1440.02330.02120.01950.00880.00360.003可以得出Dmax=0.023 mm， Dmin=-0.034 mm因此平面度：Dmax-Dmin=0.057 mm=57 um - 13 -精密形位誤差實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)二 正弦尺測(cè)莫式錐度實(shí)驗(yàn)三 準(zhǔn)直管測(cè)導(dǎo)軌直線度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解應(yīng)用自準(zhǔn)平行光管測(cè)量導(dǎo)軌直線度的原理和方法2. 加深對(duì)導(dǎo)軌直線度的理解二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用自準(zhǔn)平行光管測(cè)量導(dǎo)軌直線度三、試驗(yàn)裝置自準(zhǔn)平行光管一套、導(dǎo)軌一根、米尺。四、實(shí)驗(yàn)原理和方法1. 直線度的準(zhǔn)直管測(cè)量原理直線度主要是測(cè)量圓柱體和圓錐體的素線直線度誤差機(jī)床和其它機(jī)器的導(dǎo)軌面以及工

20、件直線導(dǎo)向面的直線度誤差等，是長(zhǎng)度計(jì)量技術(shù)的重要內(nèi)容之一。自準(zhǔn)直法測(cè)量原理是用自準(zhǔn)直光線、水平面或高精度平板的平面構(gòu)成一條模擬理想直線，將被測(cè)實(shí)際直線與模擬理想直線進(jìn)行比較。圖3-1 測(cè)量導(dǎo)軌直線度的工作原理圖自準(zhǔn)直儀的原理是，由準(zhǔn)直光路將一個(gè)刻線的圖像以平行光束（準(zhǔn)直光）的形式投射到反射鏡上，該反射鏡將其光束反射回自準(zhǔn)直儀。如果反射鏡與光軸垂直，則光束將反射回其自身。如果反射鏡傾斜一個(gè)角度a，則其反射光將以角度2a反射回來(lái)。根據(jù)反射光的傾斜程度，自準(zhǔn)直圖像會(huì)以更大或更小的角度發(fā)生位移。通過(guò)測(cè)量自準(zhǔn)直圖像在X軸及Y軸上的位移可以測(cè)得反射鏡的角度變化。導(dǎo)軌的直線度測(cè)量是用應(yīng)用自準(zhǔn)平行光管進(jìn)行測(cè)量

21、的。該測(cè)量系統(tǒng)由光源、聚光鏡組、平行光管、測(cè)微目鏡和底座等五個(gè)組成部分，其工作原理如圖3-1所示。2. 測(cè)量方法圖3-2 測(cè)量原理圖測(cè)量中將被測(cè)導(dǎo)軌分成若干段，用自準(zhǔn)直儀分別測(cè)量各段的傾斜角。首先由光源發(fā)出的光經(jīng)十字分劃板 (位于物鏡1的焦平面上)和物鏡后，以平行光射出，被放在目標(biāo)位置的靶鏡反射，具體的原理圖如圖3-2所示。其次，調(diào)整讀數(shù)旋鈕使十字分劃板上水平黑色刻線與反射回來(lái)在視場(chǎng)內(nèi)成的十字線重合。然后，從讀數(shù)旋鈕上即可讀出該位置的角度偏離值，乘以相對(duì)水平距離即得到垂直方向的偏移值。根據(jù)各個(gè)位置的偏離值作出被測(cè)實(shí)際直線的折線圖，最后按最小條件確定被測(cè)實(shí)際直線相對(duì)于理想直線的變動(dòng)量，即直線度誤

22、差值。測(cè)量時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： 注意像的移動(dòng)方向與反光鏡偏向相反。 測(cè)量器鼓輪上的最小刻度，表示反光鏡的角偏斜為1秒。 角偏斜的大小與反光鏡離開(kāi)望遠(yuǎn)鏡的距離無(wú)關(guān)。 瞄準(zhǔn)線的移動(dòng)方向，根據(jù)使用者的需要隨時(shí)可以改變。 固定的綠色十字分劃線（固定不變的像）不正好處于視場(chǎng)中央。五、實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量數(shù)據(jù)如表3-1所示，最后取每點(diǎn)的平均數(shù)。實(shí)驗(yàn)中，從導(dǎo)軌上10cm開(kāi)始取點(diǎn)，到100cm結(jié)束，每組實(shí)驗(yàn)取10個(gè)點(diǎn)，共做15組實(shí)驗(yàn)，其中標(biāo)靶長(zhǎng)：L=10 cm表3-1 實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)表位置10cm20cm30cm40cm50cm60cm70cm80cm90cm100cm組13725624624524724624

23、3233228227組231256250254255255246239235231組333254250247255255246239234234組434258250250255251245242236233組53525825525531257249243239237組6383125725531255250243239238組73113125625435258252246239237組83113125725633300253247238238組9314332593003531257246240237組103103225825933300256247240238平均37.4259253.8253.

24、5259255.8249.7242.5236.8235六、數(shù)據(jù)處理在實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)，讀出的數(shù)據(jù)是單位為分秒的數(shù)據(jù)，因此為了便于計(jì)算，將他們化為單位為度的數(shù)據(jù)如表3-2所示。表3-2導(dǎo)軌位置10cm20cm30cm40cm50cm傾斜角（）0.05210.04970.04830.04820.0497導(dǎo)軌位置60cm70cm80cm90cm100cm傾斜角（）0.04880.04710.04510.04360.0431根據(jù)可以算出高差如表3-3所示。表3-3導(dǎo)軌位置10cm20cm30cm40cm50cm垂直高差（mm）0.090930.086740.084300.084120.08674導(dǎo)軌位置60

25、cm70cm80cm90cm100cm垂直高差(mm)0.085170.082210.078710.076100.07522根據(jù)垂直高差用matlab編程擬合出一條最小二乘剩曲線。源程序如下：x0=10:10:100;y0=0.09093 0.08674 0.08430 0.08412 0.08674 0.08517 0.08221 0.07871 0.07610 0.07522;a2=polyfit(x0,y0,1);y=a2(1).*x0+a2(2);a3=y0(5)-a2(1)*50a4=y0(3)-a2(1)*30y1=a2(1).*x0+a3;y2=a2(1).*x0+a4;plot

26、(x0,y0,p);hold onplot(x0,y0); plot(x0,y);plot(x0,y1);plot(x0,y2)xlabel(導(dǎo)軌直線度 (cm);ylabel(誤差 (mm);運(yùn)行結(jié)果如圖3-3所示，其中：a3=0.0943，a4=0.0889，a2=-0.0002 0.0914即擬合出直線為y=-0.0002x+0.0914圖3-3 運(yùn)行結(jié)果表3-4 各測(cè)量點(diǎn)到擬合曲線的距離位置10cm20cm30cm40cm50cm到擬合直線的距離（mm）0.0009920-0.001566-0.002564-0.0011920.003000位置60cm70cm80cm90cm100cm

27、到擬合直線的距離（mm）0.0029620.001534-0.0004340-0.001662-0.001020各測(cè)量點(diǎn)到該擬合直線的距離如表3-4所示，以最小二乘中線作為評(píng)定基線，可以看出第5點(diǎn)和第3點(diǎn)為各測(cè)點(diǎn)相對(duì)于基線的最大和最小偏離點(diǎn)，該兩點(diǎn)相對(duì)于基線的距離即為直線度誤差值。由圖和給定數(shù)據(jù)可得導(dǎo)軌的直線度，即為：0.003000+0.002564=0.005564mm=5.564mm。精密形位誤差實(shí)驗(yàn)與數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)四 萬(wàn)能顯微鏡測(cè)工件內(nèi)孔圓度實(shí)驗(yàn)四 萬(wàn)能顯微鏡測(cè)工件內(nèi)孔圓度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜び萌f(wàn)能工具顯微鏡實(shí)現(xiàn)對(duì)工件內(nèi)孔圓度的測(cè)量與測(cè)量數(shù)據(jù)處理。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用萬(wàn)能工具顯微鏡測(cè)量工

28、件內(nèi)孔的圓度。三、實(shí)驗(yàn)儀器及器材 萬(wàn)能工具顯微鏡、工件。四、測(cè)量原理萬(wàn)能工具顯微鏡（圖4-1），是長(zhǎng)度計(jì)量部門最常見(jiàn)的光學(xué)儀器之一?？捎糜跍y(cè)量工件長(zhǎng)度、角度、分度及形狀和位置誤差。測(cè)量可按直角坐標(biāo)，也可按極坐標(biāo)進(jìn)行。可測(cè)量柱形、塊形零件、螺紋、齒輪、錐體及曲線樣板，也可測(cè)量切削刀具，如：滾刀、銑刀及絲錐等。萬(wàn)能工具顯微鏡是各種制造工業(yè)上不可缺少的計(jì)量?jī)x器。 圖4-1萬(wàn)能工具顯微鏡圓度誤差是指回轉(zhuǎn)體在同一正截面上實(shí)際被測(cè)輪廓相對(duì)其理想圓的變動(dòng)量。工件圓度誤差f是指包容同一正截面實(shí)際輪廓且半徑差為最小的兩同心圓間距離f=Rmax-Rmin（按最小區(qū)域法評(píng)定）。對(duì)內(nèi)圓的測(cè)量，我們這里采用“米”形位置

29、測(cè)量，共計(jì)8個(gè)點(diǎn)。然后每3個(gè)點(diǎn)可以確定一個(gè)圓，共可得到56個(gè)內(nèi)圓（56個(gè)個(gè)圓心，56個(gè)半徑）。從而對(duì)圓心和半徑各自取算術(shù)平均值后作圓即可認(rèn)為真圓再按最小區(qū)域法評(píng)定。 圖4-2 圓度誤差示意圖 圖4-3 理論測(cè)量示意圖五、實(shí)驗(yàn)步驟如圖4-3所示，利用顯微鏡找到內(nèi)切圓上相切的某點(diǎn)A0，橫向坐標(biāo)不變，移動(dòng)縱向坐標(biāo)找到相對(duì)的A1，算出A0A1的距離，得到直徑的近似值，以A0A1的中點(diǎn)O為中心，分別左移右移，直到找到相切圓的位置，分別記為B1，B0，分別以B1O和O B0的中點(diǎn)為起始點(diǎn)，上移和下移，直到找到相切圓的位置，分別記作D1，D0，C0，C1。 焦距調(diào)節(jié)。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡1上的視場(chǎng)調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)焦距，使

30、視野中的米字線清晰可見(jiàn)。 測(cè)量及數(shù)據(jù)讀取。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)水平和垂直方向的手輪，使米字線對(duì)準(zhǔn)圓柱環(huán)內(nèi)徑邊緣，分別讀取并記錄水平方向及垂直方向的數(shù)值。圖4-4 圓柱環(huán)內(nèi)徑8個(gè)測(cè)量點(diǎn)具體分布示意圖 保持水平方向（垂直方向）不動(dòng)，沿垂直方向（水平方向）移動(dòng)米字線，找到另一邊緣點(diǎn)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取、記錄。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)水平和垂直方向的手輪，盡量均勻的在圓柱環(huán)內(nèi)徑找到8個(gè)點(diǎn)。分別記錄下8個(gè)點(diǎn)水平方向及垂直方向的數(shù)值。圖4-4為所測(cè)圓柱環(huán)內(nèi)徑8個(gè)點(diǎn)具體分布示意圖。6、 實(shí)驗(yàn)記錄表4-1即為在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量8個(gè)點(diǎn)的原始記錄，對(duì)應(yīng)的點(diǎn)如圖5-4所示。表4-1 8個(gè)測(cè)量點(diǎn)坐標(biāo)值（單位：mm） 坐標(biāo)值測(cè)量位置水平方向坐標(biāo)值x垂直方向坐標(biāo)值y1 87.16282.4672 87.16252.4603 102.50567.8634 72.47467.8635 74.67659.6126 100.31175.2997 100.31159.6128 74.71575.299七、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和分析根據(jù)所測(cè)得的點(diǎn)的坐標(biāo)，每三個(gè)點(diǎn)為一個(gè)三角形，并求其外接圓心。這樣一共能得到56個(gè)圓心。然后求這56個(gè)圓心的平均值，并將其做為內(nèi)圓孔的理想圓心。然后求出這八個(gè)點(diǎn)到這個(gè)理想圓心的最大距離和最小距離，兩者之差就為圓度誤差。這個(gè)過(guò)程用MATLAB編程來(lái)完成。源程序如下：X=87.162,87.