互換性與技術(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

互換性與測(cè)量技術(shù)北方工業(yè)大學(xué)機(jī)械實(shí)驗(yàn)室20173月實(shí)驗(yàn)一尺寸測(cè)量實(shí)驗(yàn)1-1 用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私饬⑹焦鈱W(xué)計(jì)的測(cè)量原理。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量工件的外徑三、測(cè)量器具立式光學(xué)計(jì)塊規(guī)四、測(cè)量器具簡(jiǎn)介立式光學(xué)計(jì)是一種精度較高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的常用光學(xué)儀器。常用來(lái)檢定5等、6等量塊、光滑極限量規(guī)及測(cè)量相應(yīng)精度的零件。（五）測(cè)量步驟：1、按被測(cè)零件的基本尺寸組合所需量塊尺寸。一般是從所需尺寸的未位數(shù)開(kāi)始選擇，將選好的量塊用汽油棉花擦去表面防銹油，并用絨布擦凈．用少許壓力將兩量塊工作面相互研合。2母，使橫臂連同光管緩慢下降至測(cè)頭，與量塊中心位置極為接近處（約0．lmm的間隙）將螺釘擰緊。3、松開(kāi)光管緊固螺釘，調(diào)整手柄，使光管緩饅下降至測(cè)頭與塊規(guī)中（可配合微調(diào)反光鏡4次，檢查示值穩(wěn)定性，要求零位變化不超過(guò)l／10格，如超過(guò)過(guò)多應(yīng)尋找原因，并重新調(diào)零（不能過(guò)緊，以免儀器變形。5、按下測(cè)帽提升杠桿，取下規(guī)塊組，將被測(cè)部件放在工作臺(tái)上（意一定要使被測(cè)軸的母線與工作臺(tái)接觸，不得有任何跳動(dòng)或傾斜。6、按壓測(cè)帽提升杠桿多次，若示值穩(wěn)定，則記下標(biāo)尺讀數(shù)（負(fù)號(hào)。此讀數(shù)即為該測(cè)點(diǎn)軸線的實(shí)際差值。7、在軸的三個(gè)橫截面上，相隔90（如圖并按其的驗(yàn)收極限判斷其合格性。（六）注意事項(xiàng)1、測(cè)量前應(yīng)先擦凈零件表面及儀器工作臺(tái)。2、操作要小心，不得有任何碰憧，調(diào)整時(shí)觀察指針位置，不應(yīng)超出標(biāo)尺示值范圍。 圖1-1工件測(cè)量位置3、使用量塊時(shí)要正確推合，防止劃傷量塊測(cè)量面。4、取拿量塊時(shí)最好用竹攝子夾持，避免用手直接接觸量塊．以減少手溫對(duì)測(cè)量精度的影晌。5、注意保護(hù)量塊工作面，禁止量塊碰撞或掉落地上。6、量塊用后，要用航空汽油洗凈，用綢布擦干并涂上防銹油。7、測(cè)量結(jié)束前，不應(yīng)拆開(kāi)塊規(guī)，以便隨時(shí)校對(duì)零位。（七）測(cè)量數(shù)據(jù)處理及零件合格性的評(píng)定考慮到測(cè)量誤差的存在，為保證不誤收廢品，應(yīng)先根據(jù)被測(cè)軸徑公差的大小，查表得到相應(yīng)的安全裕度A，然后確定其驗(yàn)收極限。若全部實(shí)際尺寸都在驗(yàn)收極限范圍內(nèi)，則可判此軸徑合格，即：Es-A≥Ea≥Ei+A式中：Es——零件的上偏差Ei——零件的下偏差Ea——局部實(shí)際尺寸A——安全裕度用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量軸徑實(shí)驗(yàn)記錄儀器 名 稱

分度值(μm)

示值范圍(mm)

測(cè)量范圍備注(mm)圖樣上給定的極限尺寸名 稱(mm)被最 大 最 小測(cè)驗(yàn)收極限尺寸(mm)零最 大 最 小件

安全裕度A(μm)基本尺寸 (mm)結(jié)果測(cè)量示意圖測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量位置A測(cè)量BB量方 A向BB

實(shí)際偏差(μm)Ⅰ—ⅠⅡ—Ⅱ Ⅲ—Ⅲ

實(shí)際尺寸(mm)Ⅰ—Ⅰ Ⅱ—Ⅱ Ⅲ—Ⅲ實(shí)驗(yàn)1-2 用內(nèi)徑百分表測(cè)量孔徑一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜?nèi)徑百分表及內(nèi)徑的測(cè)量方法二、測(cè)量器具名稱l．內(nèi)徑百分表量塊及其附件外徑千分尺三．測(cè)量器具結(jié)構(gòu)及工作原理介紹內(nèi)徑百分表是用相對(duì)法測(cè)量孔徑的通用量具，適用于測(cè)量一般精度的深孔零件，其原理如圖1-2所示。內(nèi)徑百分表主要由百分1、可換測(cè)量頭5定測(cè)頭 圖1-2內(nèi)徑百分表工作原理及鎖緊裝置等組成。工件的尺寸變化通過(guò)活動(dòng)測(cè)頭3，傳遞給等臂轉(zhuǎn)向杠桿4及接長(zhǎng)桿2，然后由分度值為0．01毫米的百分表指示出來(lái)。為使內(nèi)徑百分表的測(cè)量軸線通過(guò)被測(cè)孔的圓心，內(nèi)徑百分表一般均設(shè)有定心裝置，以保證測(cè)量的快捷與準(zhǔn)確。、10～18mm18～35mm、35～50mm、50～160mm、100～250mm、250～450mm等多種規(guī)格。根據(jù)不同的被測(cè)孔直徑可選擇相應(yīng)測(cè)量范圍的內(nèi)徑百分表及適當(dāng)?shù)目蓳Q測(cè)量頭，通過(guò)比其精度高的量具調(diào)整零位后進(jìn)行測(cè)量。四、測(cè)量步驟預(yù)調(diào)整：①將百分表裝入量桿內(nèi)，預(yù)壓縮1毫米左右（百分表的小指針指在1的附近）后鎖緊。②根據(jù)被測(cè)零件基本尺寸選擇適當(dāng)?shù)目蓳Q測(cè)頭裝入量桿的頭部，用專用扳手扳緊鎖緊螺母。此時(shí)應(yīng)特別注意可換測(cè)量頭與活動(dòng)測(cè)量頭之間的長(zhǎng)度須大于被測(cè)尺寸0.8～1的正、負(fù)一定范圍內(nèi)自由運(yùn)動(dòng)。對(duì)零位：因內(nèi)徑百分表是相對(duì)法測(cè)量的器具，故在使用前必須用其它量具根據(jù)被測(cè)件的基本尺寸校對(duì)內(nèi)徑百分表的零位。校對(duì)零位的常用方法有以下三種：①用量塊和量塊附件校對(duì)零位按被測(cè)零件的基本尺寸組合量塊，并裝夾在量塊的附件中，將內(nèi)徑百分表的兩測(cè)頭放在量塊附件兩量腳之間，擺動(dòng)量桿使百分表讀數(shù)最小，此時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)百分表的滾花環(huán)這樣的零位校對(duì)方法能保證校對(duì)零位的準(zhǔn)確度及內(nèi)徑百分表的測(cè)量精度，但其操作比較麻煩，且對(duì)量塊的使用環(huán)境要求較高。②用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)校對(duì)零位按被測(cè)件的基本尺寸選擇名義尺寸相同的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)，按標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)的實(shí)際尺寸校對(duì)內(nèi)徑百分表的零位。因校對(duì)零位需制造專用的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)，固此方法只適合檢測(cè)生產(chǎn)批量較大的零件。③用外徑千分尺校對(duì)零位按被測(cè)零件的基本尺寸選擇適當(dāng)測(cè)量范圍的外徑千分尺，將外徑千尺對(duì)在被測(cè)基本尺寸外，內(nèi)徑百分表的兩測(cè)頭放在外徑千分尺兩量柱之間校對(duì)零位。圖1-3測(cè)量示意圖因受外徑干分尺精度的影響，用其校對(duì)零位的準(zhǔn)則度和穩(wěn)定性均不高，從而降了內(nèi)徑百分表的測(cè)量精確度。但此方法易于操作和實(shí)現(xiàn)，在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)精度要求不高的單件或小批量零件的檢測(cè)測(cè)量部位時(shí)，將表微微在軸向截面內(nèi)擺動(dòng)（如圖1-即為該測(cè)量點(diǎn)孔徑的實(shí)際偏差。測(cè)量時(shí)要特別注意該實(shí)際偏差的正、負(fù)符號(hào)：當(dāng)表針按順時(shí)針?lè)较蛭催_(dá)到零點(diǎn)的讀數(shù)是正值，當(dāng)表針按順時(shí)針?lè)较虺^(guò)零點(diǎn)的讀數(shù)是負(fù)值。②按圖1-4截面相互垂直的兩個(gè)方向上，共測(cè)六個(gè)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)記入測(cè)量報(bào)告單內(nèi)，按孔的驗(yàn)收極限判解其合格與否。五、零件合格性的評(píng)定

圖1-4測(cè)量位置考慮到測(cè)量誤差的存在，為保證不誤收廢品，應(yīng)先根據(jù)被測(cè)孔徑的公差大小，查表得到相應(yīng)的安全裕度A，然后確定其驗(yàn)收極限，若全部實(shí)際尺寸都在驗(yàn)收極限范圍內(nèi)，則可判此孔徑合格。即：Es-A≥Ea≥Ei+A式中：Es——零件的上偏差Ei——零件的下偏差Ea——局部實(shí)際尺寸A——安全裕度用內(nèi)徑千分表測(cè)量孔徑實(shí)驗(yàn)記錄分度值名 稱(μm)儀器

示值范圍(mm)

測(cè)量范圍備注(mm)基本尺寸名 稱(mm)被測(cè)零

圖樣上給定的極限尺寸(mm)最最 大小驗(yàn)收極限尺寸(mm)最

安全裕度A (μm)件 最 大 小結(jié)果測(cè)量示意圖測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量位置A測(cè)量方向 B

實(shí)際偏差 m)Ⅲ—Ⅰ—Ⅰ Ⅱ—ⅡⅢ

實(shí)際尺寸Ⅰ— Ⅱ — ⅢⅠ Ⅱ Ⅲ實(shí)驗(yàn)二、形位誤差的測(cè)量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼盟絻x測(cè)量直線度誤差的方法及數(shù)據(jù)處理。加深對(duì)直線度誤差含義的理解。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用合象水平儀按節(jié)距法測(cè)量導(dǎo)軌在給定平面內(nèi)的直線度誤差，并判斷其合格性。三、實(shí)驗(yàn)器具：合象水平儀、銑床工作臺(tái)橋板四、測(cè)量原理及器具介紹為了控制機(jī)床、儀器導(dǎo)軌及長(zhǎng)軸的直線度誤差，常在給定平面（垂直平面或水平平面）內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)，常用的測(cè)量器具有框式水平儀、合象水平儀、電子水平儀和自準(zhǔn)直儀等測(cè)定微小角度變化的精密量?jī)x。由于被測(cè)表面存在直線度誤差，測(cè)量器具置于不同的被測(cè)部位上時(shí)，其傾斜角將發(fā)生變化，若節(jié)距（相鄰兩點(diǎn)的距離）一經(jīng)確定，這個(gè)微小傾角與被測(cè)兩點(diǎn)的高度差就有明確的函數(shù)關(guān)系，通過(guò)逐個(gè)節(jié)距的測(cè)量，得出合象水平儀因具有測(cè)量準(zhǔn)確、效率高、價(jià)格便宜、攜帶方便等特點(diǎn)，在直線度誤差的檢測(cè)工作中得到廣泛采用。合象水平儀的結(jié)構(gòu)，主要由微動(dòng)螺桿、螺母、底盤(pán)水準(zhǔn)儀、棱鏡、放大鏡、杠桿以及具有平面和V形工作面和底座等組成。Lh=i·L·a框式水平儀是一種測(cè)量偏離水平面的微小角度變化量的常用量?jī)x，它的主要工作部分是水準(zhǔn)器。水準(zhǔn)器是一個(gè)封閉的玻璃管，內(nèi)表面的縱剖面α，則氣泡就要偏離最高點(diǎn)，移動(dòng)的格數(shù)與α成正比。由此，可根據(jù)氣泡偏離中間位置的大小來(lái)確定水準(zhǔn)器下平面偏離水平的角度。0.1mm/m0.05mm/m，0.02mm/m1m0.02mm（〞。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、量出零件被測(cè)表面總長(zhǎng)，將總長(zhǎng)分為若干等分段（一般為6～12段）確定每一段的長(zhǎng)度（跨距）L，并按L調(diào)整可調(diào)橋板兩圓柱的中心距。2、將水平儀放于橋板上，然后將橋板從首點(diǎn)依次放在各等分點(diǎn)位置大，說(shuō)明測(cè)量情況不正常，應(yīng)查明原因并加以消除后重測(cè)。測(cè)量時(shí)要注意每次移動(dòng)橋板都要將后支點(diǎn)放在原來(lái)前支點(diǎn)處（橋板首尾銜接，測(cè)量過(guò)程中不允許移動(dòng)水平儀與橋板之間的相對(duì)位置。3再?gòu)钠渖隙俗x數(shù)鼓輪處讀得十位和個(gè)位數(shù)。從框式水平儀讀數(shù)時(shí)，待氣泡穩(wěn)定后，從氣泡邊緣所在刻線讀出氣泡偏離的格數(shù)。4處理，求出被測(cè)表面的直線度誤差。六、數(shù)據(jù)處理1、為了作圖的方便，最好將各測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)平均值同減一個(gè)數(shù)而得出相對(duì)差。2（零點(diǎn)連接各點(diǎn)，得出誤差折線。3坐標(biāo)上的截距即為被測(cè)表面的直線度誤差值△a(4f（μm）按下式折算成線性值，并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1184－1996確定被測(cè)表面直線度的公差等級(jí)。f=i·L·△a式中：i—水平儀的分度值L—橋板跨距△a一被測(cè)件的直線度誤差值（格）例：用合象水平儀測(cè)量一長(zhǎng)平面的直線度誤差，儀器的分度值為0.01mm，選用的橋板節(jié)距L＝200mm，測(cè)量直線度的記錄數(shù)據(jù)見(jiàn)下表。若被測(cè)面的直線度公差為5級(jí)，試用作圖法評(píng)定該的直線度誤差是否合格。解：數(shù)據(jù)處理的步驟如下：⑴先將各點(diǎn)的順測(cè)值與回測(cè)值取平均⑵a本例取a＝274測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)點(diǎn)序號(hào)i012345儀器 順測(cè)—273278285283270讀數(shù) 回測(cè)—275280287285272ai 平均—274279286284271相對(duì)差△ai00+5+12+10-3坐標(biāo)值yi00+5+7+17+14⑶將相對(duì)差中的各點(diǎn)讀數(shù)格值在直角坐標(biāo)系中逐一累加描點(diǎn)（圖。0437值（格值。⑸求直線度誤差的線值：f=0.01×200×7=14(m)⑹按GB1184－1996525μ值小于公差值，所以被測(cè)零件直線度誤差合格。被測(cè)件直線度誤差折線圖被測(cè)件直線度誤差折線圖直線度誤差測(cè)量實(shí)驗(yàn)記錄儀 器被測(cè)零件

名 稱 分度值直線度公差 (μm)測(cè)點(diǎn)序號(hào)數(shù)數(shù)平均相對(duì)讀數(shù)累積值（格）作圖計(jì)算

0 1 2 3 4一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)驗(yàn)三、表面粗糙度的測(cè)量2．學(xué)會(huì)使用雙管顯微鏡。3．加深對(duì)微觀不平度十點(diǎn)高度的Rz理解二、實(shí)驗(yàn)儀器JSG—1三、實(shí)驗(yàn)步驟：1。表1粗糙度（μm）所需物鏡總放大倍數(shù)物鏡組件與工件距離（mm）0.8～1.660×510×0.041.6～6.330×260×0.26.3～2014×120×2.520～637×60×9.5⑵把工件安放在工作臺(tái)上，并使被測(cè)量面的切削痕跡與光帶方向垂直，當(dāng)測(cè)量圓柱工件時(shí)，應(yīng)將工件放在V型工作臺(tái)上。螺釘緊固。央，同時(shí)調(diào)整光源鏡頭調(diào)節(jié)環(huán)，使光帶最狹，圖象清晰。⑸松開(kāi)固定目鏡的螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)整個(gè)目鏡，使目鏡中“+”字線中的一根線與波紋輪廓方向一致，然后，鎖緊此螺釘。（或波峰）相切，記下第二個(gè)讀數(shù)。⑺按規(guī)定的粗糙度等級(jí)選定基本長(zhǎng)度1，利用工作臺(tái)千分尺在被測(cè)輪廓上沿測(cè)量方向量取長(zhǎng)度l，在l長(zhǎng)度內(nèi)，選擇五個(gè)最高點(diǎn)和五個(gè)最低點(diǎn)，記下10個(gè)讀數(shù)h、h、h、……h(huán)。選擇最高峰值和最低股值即可計(jì)算出1 2 3 10RZ值。名稱名稱測(cè)量范圍物鏡放大倍數(shù)套筒分度值E(μm)儀器被測(cè)零件輪廓最大高度Rz的允許值Rz＝(μm)測(cè)量計(jì)算：測(cè)量讀數(shù)次序Zpi（輪廓峰高）Zvi（輪廓谷深）12輪廓的最大高度：Rz=Rp+Rv＝345Rp＝Rv＝實(shí)驗(yàn)四在跳動(dòng)檢