互換性與技術(shù)測量實驗指導(dǎo)書

互換性與測量技術(shù)北方工業(yè)大學(xué)機械實驗室20173月實驗一尺寸測量實驗1-1 用立式光學(xué)計測量軸徑一、實驗?zāi)康牧私饬⑹焦鈱W(xué)計的測量原理。二、實驗內(nèi)容用立式光學(xué)計測量工件的外徑三、測量器具立式光學(xué)計塊規(guī)四、測量器具簡介立式光學(xué)計是一種精度較高、結(jié)構(gòu)簡單的常用光學(xué)儀器。常用來檢定5等、6等量塊、光滑極限量規(guī)及測量相應(yīng)精度的零件。（五）測量步驟：1、按被測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、松開光管緊固螺釘，調(diào)整手柄，使光管緩饅下降至測頭與塊規(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l／10格，如超過過多應(yīng)尋找原因，并重新調(diào)零（不能過緊，以免儀器變形。5、按下測帽提升杠桿，取下規(guī)塊組，將被測部件放在工作臺上（意一定要使被測軸的母線與工作臺接觸，不得有任何跳動或傾斜。6、按壓測帽提升杠桿多次，若示值穩(wěn)定，則記下標(biāo)尺讀數(shù)（負號。此讀數(shù)即為該測點軸線的實際差值。7、在軸的三個橫截面上，相隔90（如圖并按其的驗收極限判斷其合格性。（六）注意事項1、測量前應(yīng)先擦凈零件表面及儀器工作臺。2、操作要小心，不得有任何碰憧，調(diào)整時觀察指針位置，不應(yīng)超出標(biāo)尺示值范圍。 圖1-1工件測量位置3、使用量塊時要正確推合，防止劃傷量塊測量面。4、取拿量塊時最好用竹攝子夾持，避免用手直接接觸量塊．以減少手溫對測量精度的影晌。5、注意保護量塊工作面，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、測量結(jié)束前，不應(yīng)拆開塊規(guī)，以便隨時校對零位。（七）測量數(shù)據(jù)處理及零件合格性的評定考慮到測量誤差的存在，為保證不誤收廢品，應(yīng)先根據(jù)被測軸徑公差的大小，查表得到相應(yīng)的安全裕度A，然后確定其驗收極限。若全部實際尺寸都在驗收極限范圍內(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——局部實際尺寸A——安全裕度用立式光學(xué)計測量軸徑實驗記錄儀器 名 稱

分度值(μm)

示值范圍(mm)

測量范圍備注(mm)圖樣上給定的極限尺寸名 稱(mm)被最 大 最 小測驗收極限尺寸(mm)零最 大 最 小件

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

實際偏差(μm)Ⅰ—ⅠⅡ—Ⅱ Ⅲ—Ⅲ

實際尺寸(mm)Ⅰ—Ⅰ Ⅱ—Ⅱ Ⅲ—Ⅲ實驗1-2 用內(nèi)徑百分表測量孔徑一、實驗?zāi)康氖煜?nèi)徑百分表及內(nèi)徑的測量方法二、測量器具名稱l．內(nèi)徑百分表量塊及其附件外徑千分尺三．測量器具結(jié)構(gòu)及工作原理介紹內(nèi)徑百分表是用相對法測量孔徑的通用量具，適用于測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、可換測量頭5定測頭 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活動測頭3，傳遞給等臂轉(zhuǎn)向杠桿4及接長桿2，然后由分度值為0．01毫米的百分表指示出來。為使內(nèi)徑百分表的測量軸線通過被測孔的圓心，內(nèi)徑百分表一般均設(shè)有定心裝置，以保證測量的快捷與準(zhǔn)確。、10～18mm18～35mm、35～50mm、50～160mm、100～250mm、250～450mm等多種規(guī)格。根據(jù)不同的被測孔直徑可選擇相應(yīng)測量范圍的內(nèi)徑百分表及適當(dāng)?shù)目蓳Q測量頭，通過比其精度高的量具調(diào)整零位后進行測量。四、測量步驟預(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)被測零件基本尺寸選擇適當(dāng)?shù)目蓳Q測頭裝入量桿的頭部，用專用扳手扳緊鎖緊螺母。此時應(yīng)特別注意可換測量頭與活動測量頭之間的長度須大于被測尺寸0.8～1的正、負一定范圍內(nèi)自由運動。對零位：因內(nèi)徑百分表是相對法測量的器具，故在使用前必須用其它量具根據(jù)被測件的基本尺寸校對內(nèi)徑百分表的零位。校對零位的常用方法有以下三種：①用量塊和量塊附件校對零位按被測零件的基本尺寸組合量塊，并裝夾在量塊的附件中，將內(nèi)徑百分表的兩測頭放在量塊附件兩量腳之間，擺動量桿使百分表讀數(shù)最小，此時可轉(zhuǎn)動百分表的滾花環(huán)這樣的零位校對方法能保證校對零位的準(zhǔn)確度及內(nèi)徑百分表的測量精度，但其操作比較麻煩，且對量塊的使用環(huán)境要求較高。②用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)校對零位按被測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)的實際尺寸校對內(nèi)徑百分表的零位。因校對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生產(chǎn)批量較大的零件。③用外徑千分尺校對零位按被測零件的基本尺寸選擇適當(dāng)測量范圍的外徑千分尺，將外徑千尺對在被測基本尺寸外，內(nèi)徑百分表的兩測頭放在外徑千分尺兩量柱之間校對零位。圖1-3測量示意圖因受外徑干分尺精度的影響，用其校對零位的準(zhǔn)則度和穩(wěn)定性均不高，從而降了內(nèi)徑百分表的測量精確度。但此方法易于操作和實現(xiàn)，在生產(chǎn)現(xiàn)場對精度要求不高的單件或小批量零件的檢測測量部位時，將表微微在軸向截面內(nèi)擺動（如圖1-即為該測量點孔徑的實際偏差。測量時要特別注意該實際偏差的正、負符號：當(dāng)表針按順時針方向未達到零點的讀數(shù)是正值，當(dāng)表針按順時針方向超過零點的讀數(shù)是負值。②按圖1-4截面相互垂直的兩個方向上，共測六個點，將數(shù)據(jù)記入測量報告單內(nèi)，按孔的驗收極限判解其合格與否。五、零件合格性的評定

圖1-4測量位置考慮到測量誤差的存在，為保證不誤收廢品，應(yīng)先根據(jù)被測孔徑的公差大小，查表得到相應(yīng)的安全裕度A，然后確定其驗收極限，若全部實際尺寸都在驗收極限范圍內(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——局部實際尺寸A——安全裕度用內(nèi)徑千分表測量孔徑實驗記錄分度值名 稱(μm)儀器

示值范圍(mm)

測量范圍備注(mm)基本尺寸名 稱(mm)被測零

圖樣上給定的極限尺寸(mm)最最 大小驗收極限尺寸(mm)最

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

實際偏差 m)Ⅲ—Ⅰ—Ⅰ Ⅱ—ⅡⅢ

實際尺寸Ⅰ— Ⅱ — ⅢⅠ Ⅱ Ⅲ實驗二、形位誤差的測量一、實驗?zāi)康恼莆沼盟絻x測量直線度誤差的方法及數(shù)據(jù)處理。加深對直線度誤差含義的理解。二、實驗內(nèi)容用合象水平儀按節(jié)距法測量導(dǎo)軌在給定平面內(nèi)的直線度誤差，并判斷其合格性。三、實驗器具：合象水平儀、銑床工作臺橋板四、測量原理及器具介紹為了控制機床、儀器導(dǎo)軌及長軸的直線度誤差，常在給定平面（垂直平面或水平平面）內(nèi)進行檢測，常用的測量器具有框式水平儀、合象水平儀、電子水平儀和自準(zhǔn)直儀等測定微小角度變化的精密量儀。由于被測表面存在直線度誤差，測量器具置于不同的被測部位上時，其傾斜角將發(fā)生變化，若節(jié)距（相鄰兩點的距離）一經(jīng)確定，這個微小傾角與被測兩點的高度差就有明確的函數(shù)關(guān)系，通過逐個節(jié)距的測量，得出合象水平儀因具有測量準(zhǔn)確、效率高、價格便宜、攜帶方便等特點，在直線度誤差的檢測工作中得到廣泛采用。合象水平儀的結(jié)構(gòu)，主要由微動螺桿、螺母、底盤水準(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量偏離水平面的微小角度變化量的常用量儀，它的主要工作部分是水準(zhǔn)器。水準(zhǔn)器是一個封閉的玻璃管，內(nèi)表面的縱剖面α，則氣泡就要偏離最高點，移動的格數(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、實驗步驟1、量出零件被測表面總長，將總長分為若干等分段（一般為6～12段）確定每一段的長度（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，然后將橋板從首點依次放在各等分點位置大，說明測量情況不正常，應(yīng)查明原因并加以消除后重測。測量時要注意每次移動橋板都要將后支點放在原來前支點處（橋板首尾銜接，測量過程中不允許移動水平儀與橋板之間的相對位置。3再從其上端讀數(shù)鼓輪處讀得十位和個位數(shù)。從框式水平儀讀數(shù)時，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，最好將各測點的讀數(shù)平均值同減一個數(shù)而得出相對差。2（零點連接各點，得出誤差折線。3坐標(biāo)上的截距即為被測表面的直線度誤差值△a(4f（μm）按下式折算成線性值，并按國家標(biāo)準(zhǔn)GB1184－1996確定被測表面直線度的公差等級。f=i·L·△a式中：i—水平儀的分度值L—橋板跨距△a一被測件的直線度誤差值（格）例：用合象水平儀測量一長平面的直線度誤差，儀器的分度值為0.01mm，選用的橋板節(jié)距L＝200mm，測量直線度的記錄數(shù)據(jù)見下表。若被測面的直線度公差為5級，試用作圖法評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先將各點的順測值與回測值取平均⑵a本例取a＝274測量數(shù)據(jù)測點序號i012345儀器 順測—273278285283270讀數(shù) 回測—275280287285272ai 平均—274279286284271相對差△ai00+5+12+10-3坐標(biāo)值yi00+5+7+17+14⑶將相對差中的各點讀數(shù)格值在直角坐標(biāo)系中逐一累加描點（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，所以被測零件直線度誤差合格。被測件直線度誤差折線圖被測件直線度誤差折線圖直線度誤差測量實驗記錄儀 器被測零件

名 稱 分度值直線度公差 (μm)測點序號數(shù)數(shù)平均相對讀數(shù)累積值（格）作圖計算

0 1 2 3 4一、實驗?zāi)康?/p>

實驗三、表面粗糙度的測量2．學(xué)會使用雙管顯微鏡。3．加深對微觀不平度十點高度的Rz理解二、實驗儀器JSG—1三、實驗步驟：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上，并使被測量面的切削痕跡與光帶方向垂直，當(dāng)測量圓柱工件時，應(yīng)將工件放在V型工作臺上。螺釘緊固。央，同時調(diào)整光源鏡頭調(diào)節(jié)環(huán)，使光帶最狹，圖象清晰。⑸松開固定目鏡的螺釘，轉(zhuǎn)動整個目鏡，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，記下第二個讀數(shù)。⑺按規(guī)定的粗糙度等級選定基本長度1，利用工作臺千分尺在被測輪廓上沿測量方向量取長度l，在l長度內(nèi)，選擇五個最高點和五個最低點，記下10個讀數(shù)h、h、h、……h(huán)。選擇最高峰值和最低股值即可計算出1 2 3 10RZ值。名稱名稱測量范圍物鏡放大倍數(shù)套筒分度值E(μm)儀器被測零件輪廓最大高度Rz的允許值Rz＝(μm)測量計算：測量讀數(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＝實驗四在跳動檢