《互換性與技術(shù)測量》實驗指導(dǎo)書

《互換性與技術(shù)測量》實驗指導(dǎo)書互換性與技術(shù)測量指導(dǎo)書目錄3138實驗一常見量具的使用 211762實驗二零件表面粗糙度測定 817878實驗三徑向、斜向圓跳動誤差測量 14PAGE15PAGE2實驗一常見量具的使用一、實驗?zāi)康?.了解常見量具的結(jié)構(gòu)及原理。2.掌握用常見量具測量長度、直徑、深度、孔徑方法。二、實驗學(xué)時6學(xué)時三、實驗設(shè)備塞尺、游標(biāo)卡尺、高度游標(biāo)卡尺、深度游標(biāo)卡尺、外徑百分尺、公法線長度千分尺、壁厚千分尺、板厚百分尺、尖頭千分尺、螺紋樣板規(guī)、半徑規(guī)等。四、實驗內(nèi)容及步驟1.在工件上選定不同類型的10個尺寸；2.自行選擇合適的量具；3.對該尺寸進行測量；4.并注明其測量精度。五、實驗原理、方法和手段1.塞尺塞尺又稱厚薄規(guī)或間隙片。主要用來檢驗機床特別緊固面和緊固面、活塞與氣缸、活塞環(huán)槽和活塞環(huán)、十字頭滑板和導(dǎo)板、進排氣閥頂端和搖臂、齒輪嚙合間隙等兩個結(jié)合面之間的間隙大小。塞尺是由許多層厚薄不一的薄鋼片組成（圖1）按照塞尺的組別制成一把一把的塞尺，每把塞尺中的每片具有兩個平行的測量平面，且都有厚度標(biāo)記，以供組合使用。圖1塞尺測量時，根據(jù)結(jié)合面間隙的大小，用一片或數(shù)片重迭在一起塞進間隙內(nèi)。例如用0.03mm的一片能插入間隙，而0.04mm的一片不能插入間隙，這說明間隙在0.03～0.04mm之間，所以塞尺也是一種界限量規(guī)。圖1塞尺使用塞尺時必須注意下列幾點：根據(jù)結(jié)合面的間隙情況選用塞尺片數(shù)，但片數(shù)愈少愈好；測量時不能用力太大，以免塞尺遭受彎曲和折斷；不能測量溫度較高的工件。2.游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺是一種常用的量具，具有結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、精度中等和測量的尺寸范圍大等特點，可以用它來測量零件的外徑、內(nèi)徑、長度、寬度、厚度、深度和孔距等，應(yīng)用范圍很廣。游標(biāo)卡尺的讀數(shù)機構(gòu)，是由主尺和游標(biāo)兩部分組成。當(dāng)活動量爪與固定量爪貼合時，游標(biāo)上的“0”刻線(簡稱游標(biāo)零線)對準(zhǔn)主尺上的“0”刻線，此時量爪間的距離為“0”，見圖2。當(dāng)尺框向右移動到某一位置時，固定量爪與活動量爪之間的距離，就是零件的測量尺寸，見圖2。此時零件尺寸的整數(shù)部分，可在游標(biāo)零線左邊的主尺刻線上讀出來，而比1mm小的小數(shù)部分，可借助游標(biāo)讀數(shù)機構(gòu)來讀出，游標(biāo)卡尺的讀數(shù)原理和讀數(shù)方法介紹如下（0.02mm）。圖2(e)所示，主尺每小格1mm，當(dāng)兩爪合并時，游標(biāo)上的50格剛好等于主尺上的49mm，則游標(biāo)每格間距=49mm÷50=0.98mm主尺每格間距與游標(biāo)每格間距相差=1-0.98=0.02(mm)0.02mm即為此種游標(biāo)卡尺的最小讀數(shù)值。在圖2(f)中，游標(biāo)零線在123mm與124mm之間，游標(biāo)上的11格刻線與主尺刻線對準(zhǔn)。所以，圖2游標(biāo)零位和讀數(shù)舉例被測尺寸的整數(shù)部分為123mm，小數(shù)部分為11×0.02=0.22(mm)，被測尺寸為123十0.22=123.22(mm)。我們希望直接從游標(biāo)尺上讀出尺寸的小數(shù)部分，而不要通過上述的換算，為此，把游標(biāo)的刻線次序數(shù)乘其讀數(shù)值所得的數(shù)值，標(biāo)記在游標(biāo)上，見圖2，這樣使讀數(shù)就方便了。為了便于記憶，掌握游標(biāo)卡尺的使用方法，可記住以下順口溜。量爪貼合無間隙，主尺游標(biāo)兩對零。尺框活動能自如，不松不緊不搖晃。測力松緊細(xì)調(diào)整，不當(dāng)卡規(guī)用力卡。量軸防歪斜，量孔防偏歪，測量內(nèi)尺寸，爪厚勿忘加。面對光亮處，讀數(shù)垂直看。3.高度游標(biāo)卡尺高度游標(biāo)卡尺如圖3所示，用于測量零件的高度和精密劃線。它的結(jié)構(gòu)特點是用質(zhì)量較大的基座4代替固定量爪5，而動的尺框3則通過橫臂裝有測量高度和劃線用的量爪，量爪的測量面上鑲有硬質(zhì)合金，提高量爪使用壽命。高度游標(biāo)卡尺的測量工作，應(yīng)在平臺上進行。當(dāng)量爪的測量面與基座的底平面位于同一平面時，如在同一平臺平面上，主尺1與游標(biāo)6的零線相互對準(zhǔn)。所以在測量高度時，量爪測量面的高度，就是被測量零件的高度尺寸,它的具體數(shù)值，與游標(biāo)卡尺一樣可在主尺(整數(shù)部分)和游標(biāo)(小數(shù)部分)上讀出。應(yīng)用高度游標(biāo)卡尺劃線時，調(diào)好劃線高度，用緊固螺釘2把尺框鎖緊后，也應(yīng)在平臺上進行先調(diào)整再進行劃線。圖4為高度游標(biāo)卡尺的應(yīng)用。圖3高度游標(biāo)卡尺圖3高度游標(biāo)卡尺1-主尺；2-緊固螺釘；3-尺框；4-基座；5-量爪；6-游標(biāo)；7-微動裝置。(a)(b)(c)(a)劃偏心線(b)劃撥叉軸(c)劃箱體圖4高度游標(biāo)卡尺的應(yīng)用4.深度游標(biāo)卡尺深度游標(biāo)卡尺如圖5所示，用于測量零件的深度尺寸或臺階高低和槽的深度。它的結(jié)構(gòu)特點是尺框3的兩個量爪連成一起成為一個帶游標(biāo)測量基座1，基座的端面和尺身4的端面就是它的兩個測量面。如測量內(nèi)孔深度時應(yīng)把基座的端面緊靠在被測孔的端面上，使尺身與被測孔的中心線平行，伸入尺身，則尺身端面至基座端面之間的距離，就是被測零件的深度尺寸。它的讀數(shù)方法和游標(biāo)卡尺完全一樣。測量基座；測量基座；2-緊固螺釘；3-尺框；4-尺身；5-游標(biāo)。，圖5深度游標(biāo)卡尺5.外徑百分尺各種百分尺的結(jié)構(gòu)大同小異，常用外徑百分尺是用以測量或檢驗零件的外徑、凸肩厚度以及板厚或壁厚等(測量孔壁厚度的百分尺，其量面呈球弧形)。百分尺由尺架、測微頭、測力裝置和制動器等組成。圖6是測量范圍為0～25mm的外徑百分尺。尺架1的一端裝著固定測砧2，另一端裝著測微頭。固定測砧和測微螺桿的測量面上都鑲有硬質(zhì)合金，以提高測量面的使用壽命。尺架的兩側(cè)面覆蓋著絕熱板12,使用百分尺時，手拿在絕熱板上,防止人體的熱量影響百分尺的測量精度。圖60～25mm外徑百分尺1-尺架；2-固定測砧；3-測微螺桿；4-螺紋軸套；5-固定刻度套筒；6-微分筒；7-調(diào)節(jié)螺母；8-接頭；9-墊片；10-測力裝置；11-鎖緊螺釘；12-絕熱板。在百分尺的固定套筒上刻有軸向中線，作為微分筒讀數(shù)的基準(zhǔn)線。另外，為了計算測微螺桿旋轉(zhuǎn)的整數(shù)轉(zhuǎn)，在固定套筒中線的兩側(cè)，刻有兩排刻線，刻線間距均為1mm，上下兩排相互錯開0.5mm。百分尺的具體讀數(shù)方法可分為三步：（1）讀出固定套筒上露出的刻線尺寸，一定要注意不能遺漏應(yīng)讀出的0.5mm的刻線值。（2）讀出微分筒上的尺寸，要看清微分筒圓周上哪一格與固定套筒的中線基準(zhǔn)對齊，將格數(shù)乘0.01mm即得微分筒上的尺寸。（3）將上面兩個數(shù)相加，即為百分尺上測得尺寸。如圖7（a），在固定套筒上讀出的尺寸為8mm，微分筒上讀出的尺寸為27（格）×0.01mm=0.27mm，上兩數(shù)相加即得被測零件的尺寸為8.27mm；圖7（b），在固定套筒上讀出的尺寸為8.5mm，在微分筒上讀出的尺寸為27（格）×0.01mm=0.27mm，上兩數(shù)相加即得被測零件的尺寸為8.77mm。圖1-7百分尺的讀數(shù)6.公法線長度千分尺公法線長度千分尺如圖8所示。主要用于測量外嚙合圓柱齒輪的兩個不同齒面公法線長度，也可以在檢驗切齒機床精度時，按被切齒輪的公法線檢查其原始外形尺寸。它的結(jié)構(gòu)與外徑百分尺相同，所不同的是在測量面上裝有兩個帶精確平面的量鉗（測量面）來代替原來的測砧面。圖8公法線長度測量測量范圍（mm）：0～25，25～50，50～75，75～100，100～125，125～150。讀數(shù)值（mm）0.01。測量模數(shù)m（mm）≥1。7.壁厚千分尺壁厚千分尺如圖9所示。主要用于測量精密管形零件的壁厚。壁厚千分尺的測量面鑲有硬質(zhì)合金，以提高使用壽命。圖9壁厚千分尺測量范圍（mm）：0～10，0～15，0～25，25～50，50～75，75～100。讀數(shù)值(mm)0.01。8.板厚百分尺板厚百分尺如圖10所示。主要適用于測量板料的厚度尺寸。圖10板厚百分尺9.尖頭千分尺圖11尖頭千分尺尖頭千分尺如圖11所示，主要用來測量零件的厚度、長度、直徑及小溝槽。如鉆頭和偶數(shù)槽絲錐的溝槽直徑等。測量范圍(mm)：0～25,25～50,50～75,75～100。讀數(shù)值(mm)0.01。

互換性與技術(shù)測量實驗報告實驗名稱常見量具的使用實驗日期年月日班級姓名學(xué)號指導(dǎo)教師成績1.測量記錄（注意：這里填寫的內(nèi)容是實際偏差）：（單位mm）2.適用性結(jié)論（單位mm）3.畫出其尺寸公差帶圖：4.回答下列問題（1）該測量方法屬于絕對測量法還是比較測量法？（2）為何要在擺動內(nèi)徑百分表時對零和讀數(shù)，長指針轉(zhuǎn)折點是最小值還是最大值？實驗二零件表面粗糙度測定一、實驗?zāi)康?.了解用表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊進行對比測量的方法；2.了解電動輪廓儀粗糙度測量儀的結(jié)構(gòu)并熟悉其使用方法；3.熟悉測量表面粗糙度的原理；4.加深對表面粗糙度評定參數(shù)中的微觀不平度十點高度RZ、輪廓最大高度RY和輪廓單峰平均間距S的理解。二、實驗學(xué)時4學(xué)時三、實驗設(shè)備和用具1.面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊；2.電動輪廓粗糙度測量儀；四、實驗內(nèi)容任意選擇5個工件表面，做如下粗糙度測定：用粗糙度對比塊進行對比，初步確定其粗糙度及加工方法；根據(jù)電動輪廓粗糙度測量儀的使用方法，進行測量；對兩個測量方法所得到的測量結(jié)果進行對比。五、實驗步驟1.表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊對比法表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊對比法，是指將實際被測表面與已知高度特性參數(shù)值的表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊（見圖1）直接對比，來評估該實際被測表面的表面粗糙度高度特性參數(shù)值的一種測量方法。它常用于車間，但測量精度不高。兩者對比時，可用肉眼判斷；可借助放大鏡或比較顯微鏡判斷；也可用手摸感覺判斷（用手指甲分別在實際被測表面上和在表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊上沿垂直于加工紋理的方向劃一下）。同時應(yīng)注意被測工件與表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊的材料、形狀（圓柱面、平面）和加工方法（車、銑、刨、磨）等盡可能相同，以提高判斷的準(zhǔn)確性。圖1表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊用電動輪廓儀測量表面粗糙度時，被測表面應(yīng)該先用表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)塊評估一下，這有助于測量時順利調(diào)整量儀。圖1表面粗糙度標(biāo)準(zhǔn)樣塊電動輪廓粗糙度測量儀本測量儀在測量工件表面粗糙度時，先將傳感器搭放在工件被測表面上，然后啟動儀器進行測量，由儀器內(nèi)部的精密驅(qū)動機構(gòu)帶動傳感器沿被測表面做等速直線滑行，傳感器通過內(nèi)置的銳利觸針感受被測表面的粗糙度，此時工件被測表面的粗糙度會引起觸針產(chǎn)生位移，該位移使傳感器電感線圈的電感量發(fā)生變化，從而在相敏檢波器的輸出端產(chǎn)生與被測表面粗糙度成比例的模擬信號，該信號經(jīng)過放大及電平轉(zhuǎn)換之后進入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，DSP芯片對采集的數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波和參數(shù)計算，測量結(jié)果在液晶顯示器上給出，也可在打印機上輸出，還可以與PC機進行通訊。（1）測量前的準(zhǔn)備a.開機檢查電池電壓是否正常；b.擦凈工件被測表面；c.參照下圖，傳感器的滑行軌跡必須垂直于工件被測表面的加工紋理方向。測量方向說明：正確、規(guī)范的操作是獲得準(zhǔn)確測量結(jié)果的前提，請務(wù)必遵照執(zhí)行。（2）開機按下電源鍵后儀器開機，液晶顯示屏自動顯示缺省的設(shè)定參數(shù)、測量單位、濾波器、量程、取樣長度等，如下圖：開機顯示說明：1.第一次開機液晶顯示器中所顯示的內(nèi)容為本儀器的出廠設(shè)置，下次開機將顯示上次關(guān)機時用戶所設(shè)置的內(nèi)容和測量數(shù)據(jù)。2．開機時，不要按住電源鍵不放。3．傳感器安裝好開始測量時請參照觸針位置，盡量將光標(biāo)調(diào)整至最佳“0”位。（3）觸針位置首先，使用觸針位置來確定傳感器的位置。盡量使觸針在中間位置進行測量。在主界面狀態(tài)下，按回車確認(rèn)鍵進入觸針位置顯示界面，再次按回車確認(rèn)鍵退出，回到主界面。（4）示值校準(zhǔn)儀器在測量前，通常需用標(biāo)準(zhǔn)樣板進行校準(zhǔn)。本儀器隨機配置一個標(biāo)準(zhǔn)樣板，測量前，用儀器先測試樣板，正常情況，當(dāng)測量值與樣板值之差在合格范圍內(nèi)，測量值有效，即可直接測量。如果測量值與樣板值之差大于儀器規(guī)定的誤差范圍，或者是用戶要求精度較高，可以使用示值校準(zhǔn)功能來修正和提高測量精度。示值校準(zhǔn)步驟如下：1）主菜單—示值校準(zhǔn)在主界面狀態(tài)下，長按設(shè)置/菜單鍵進入主菜單，按上（下）箭頭選擇示值校準(zhǔn)，按回車鍵進入示值校準(zhǔn)設(shè)定界面。2）示值校準(zhǔn)設(shè)定按上（下）箭頭換行，選擇需要校準(zhǔn)的量程，按左（右）箭頭調(diào)整設(shè)定值。說明：1、在使用正確的測量方法測試隨機樣板時，如果實際測量值超出樣板標(biāo)定值的±10%，使用示值校準(zhǔn)功能按著實際偏差的百分?jǐn)?shù)進行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)范圍不大于±20%。2、通常情況下，儀器在出廠前都經(jīng)過嚴(yán)格的測試，示值誤差遠(yuǎn)小于±10%，在這種情況下，建議用戶不要頻繁使用示值校準(zhǔn)功能。3、當(dāng)示值校準(zhǔn)的數(shù)值設(shè)定在“00”確認(rèn)后,所有校準(zhǔn)的設(shè)定消除，恢復(fù)出廠設(shè)定。當(dāng)電池硬開關(guān)關(guān)閉后，所有校準(zhǔn)的設(shè)定也將消除。（5）開始測量1）啟動測量完成上述兩個步驟及可以開始測量操作。在主界面狀態(tài)下，按啟動測量鍵開始測量。2）開始測量測量開始后的第一個界面，此時，傳感器正在采集數(shù)據(jù)。3）數(shù)字濾波采樣完畢，開始對采樣數(shù)據(jù)進行數(shù)字濾波。4）計算參數(shù)濾波完畢，進行全部參數(shù)計算。提示：在測量狀態(tài)時若意外觸動電源鍵，造成關(guān)機，再開機時，儀器的傳感器將先復(fù)位，此時在操作上不要對儀器的傳感器有任何干擾，復(fù)位后儀器等待新的啟動指令。5）結(jié)果顯示測量完畢后，可以通過如下方式觀察全部測量結(jié)果：1）參數(shù)在主界面狀態(tài)下，按上箭頭進入全部參數(shù)結(jié)果顯示界面，共三頁（如左圖）。按上（下）箭頭翻頁。按設(shè)置/菜單鍵退出到主界面。2）輪廓圖形在主界面狀態(tài)下，按左箭頭進入輪廓圖形顯示界面。每頁顯示一個取樣長度，通過左（右）箭頭切換到其它取樣長度。在此界面下，按回車確認(rèn)鍵可以放大或縮小所顯示的輪廓。按設(shè)置/菜單鍵退出到主界面。按上（下）箭頭可切換到支承率曲線界面。按設(shè)置菜單鍵退出到輪廓圖形顯示界面。六、思考題1.簡述粗糙度定義；2.什么是取樣長度和評定長度？3.說明表面粗糙度的符號、代號及其標(biāo)注方法。

實驗三徑向、斜向圓跳動誤差測量一、實驗?zāi)康?.掌握圓跳動誤差的測量原理及偏擺檢查儀的使用方法。2.掌握千