机械制造基础实验指导
机械制造基础实验指导书(测径仪+万工显)
目 录实验 1 结构光法测量型钢表面尺寸实验 2 数控 YAG脉冲激光加工机实验因激光加工机及结构光仪器故障，实验 1 替换为：激光测径仪测量 实验（在实验报告中，实验名称统一写为：激光测径仪测量实验）； 实验 2 替换为：影像法测量零件尺寸实验（在实验报告中，实验名 称统一写为：影像法测量零件尺寸实验）激光测径仪测量实验一、实验目的1、了解激光测径仪原理2、学会使用激光测径仪测量工件3、学习轴类零件测量及数据处理4、学会分析实验误差二、仪器说明激光扫描测量技术利用激光光源优良的焦点特性，使用快速飞点光扫描测量原理、实 现对直径、厚度等几何量的精密测量，其应用系统是实施非接触精密测量和控制的重要 技术手段。
非接触测量已有效应用于实验室计量检测、钢厂/线材厂以及通光（电）缆生产过程 中对外径、厚度、宽度等的测量与控制，具有精度高、速度快、安全可靠的特点，是上 述生产领域中重要的测量监控手段。
激光测径仪测量原理：左右箱体内带有高速旋转的 HeNe 激光发射器和激光接收器,激 光发射器发出的激光束通过一组透镜处理变成平行光,工件只要挡住光束,在接收器上就 有信号产生。
接收器上面装有光电接收器，投射到光电接收器上的光线在光束扫描工件 时被逐渐遮断。
因此，光电接收器逐渐输出一个方波脉冲,其宽度与工件直径成正比。
若 扫描速度为 v,扫描时间为 t,则被测工件的尺寸D 为：D=v·t由于扫描速度由系统参数确定,那么工件尺寸就是扫描时间t的函数,式中t可通过对 时钟脉冲计数器来准确求得。
通过光电传感器将此信号传到专用计算机处理器上,可读出所测量的直径值,圆度跳 动等参数。
测量原理示意图：图 1 测量过程示意图图 2 波形原理示意图图 3 轴类零件的测量图 4 其他应用范围本实验所用激光测径仪（LDM 50 测径仪）与 DDC6显示单元组合，可以对工件进行常 规的外直径测量（以下简称常规测量）；也可以通过旋转工件，在多个方向采样直径值 和中心位置，通过统计，计算和显示工件在一个截面的平均直径和径向综合跳动、最大 和最小直径（以下简称统计测量）。
《机械制造技术基础》实验指导书
《机械制造技术基础》实验指导书目录实验一、刀具角度测量实验 (3)实验二、动态切削力的测量实验 (6)实验三．加工误差的统计分析实验 (8)实验四、工艺系统静刚度的测量实验 (10)实验一、刀具角度测量实验一、实验目的和要求1、熟悉车刀切削部分的构造要素；2、通过实验加深理解刀具标注角度参考平面的定义，三个平面的空间位置及相互关系；3、熟悉万能车刀测角仪的测量原理，掌握车刀几何角度的测量方法，加深理解车刀几何角度及其在切削过程中的作用；4、用所测量的刀具几何角度画一张车刀的角度标注图；5、记载自己所测刀具的编号、刀具材料、几何角度。
二、实验设备车刀若干，万能刀具角度测量仪器4台三、实验方法1、熟悉车刀切削部分的构造要素，重点观察车刀的形状、主切削刃、副切削刃、前刀面、主后刀面、副主后刀面的位置。
图2-1为车刀切削部分的构造要素。
图2-1 车刀切削部分的构造要素2、掌握刀具几何角度的定义前角γ0 ：在正交平面内测量的前刀面与基面的夹角。
后角α0 ：在正交平面内测量的主后刀面与切削平面的夹角。
主偏角κr ：在基面内测量的主切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。
副偏角κr ′：在基面内测量的副切削刃在基面上的投影与进给方向的夹角。
刃倾角λs ：在切削平面测量的主切削刃与基面的夹角。
副后角α′0 ：在副正交平面内测量的副后刀面与副切削平面的夹角。
刀具每个角度的标注如图2-2所示。
图2-2 车刀的几何角度标注3、车刀几何角度的测量方法（1）刀具角度测量台刀具角度测量台如图2-3所示。
图2-3 车刀角度测量台（2）刀具角度的测量方法（以车刀为例）1）主偏角κr 的测量a) 转台调零：将转台左侧的刻度线对到底盘的零度；b) 将刀具安装在滑块上，刀尖顶在指针平面中心线上。
此时，扇形盘平面与进给方向重合；c) 转动转台，使刀具的主切削刃与指针平面紧贴；d) 读取转台左侧刻线所示的圆盘刻度，就是主偏角κr 。
2）副偏角κ′r的测量a)在1）项的基础上，转动转台使副切削刃与指针平面紧贴；b)读取转台左侧刻线所示的圆盘刻度，就是主偏角κ′r 。
机械制造技术基础实验指导书
《机械制造技术基础》实验指导书郑广花付宏鸽编刘新宇审北华航天工业学院2008.12目录实验一车刀几何角度测量 (1)实验二切削变形 (12)实验三车削力的测量 (17)实验四 CA6140车床结构及调整 (28)实验五典型专用机床夹具结构分析实验 (36)实验六机床主轴回转精度的测试 (39)实验七机床静刚度的测试 (43)实验八加工误差的统计分析 (47)实验一车刀几何角度测量一、实验目的1．加深对课堂讲授内容的理解，帮助掌握车刀切削部分的基本概念和基本定义，使之了解以下几方面的内容：（1）刀具切削部分的结构。
（2）刀具切削角度的参考平面。
（3）刀具标准角度的参考系。
（4）刀具的标准角度。
2．了解车刀量角台的结构（如图1-1所示）和使用方法，学会用车刀量角台测量车刀的角度。
二、实验仪器及刀具图1-1 量角台的构造仪器：回转工作台式量角台车刀：外圆车刀、90º偏刀或切断刀若干。
三、回转工作台式量角台的构造图1-1所示，回转工作台式量角台主要由底盘1、平台3、立柱7、测量片5、扇形盘6、10等组成。
底盘1为圆盘形，在零度线左右方向各有1000角度，用于测量车刀的主偏角和副偏角，通过底盘指针2读出角度值；平台3可绕底盘中心在零刻线左右1000范围内转动；定位块4可在平台上平行滑动，作为车刀的基准；测量片5，如图1-2所示，有主平面（大平面）、底平面、侧平面三个成正交的平面组成，在测量过程中，根据不同的情况可分别用以代表主剖面、基面、切削平面等。
大扇形刻度盘6上有正副450的刻度，用于测量前角、后角、刃倾角，通过测量片5的指针指出角度值；立柱7上制有螺纹，旋转升降螺母8就可以调整测量片相对车刀的位置。
四、实验内容1.利用车刀量角台分别测量所给车刀的几何角度，要求学生测量：κr、κr＇、λs、γo、αo、αoˊ、γn、αn、γf、αf、γp、αp等角度；2.记录测得的数据，并计算出刀尖角εr和楔角βo；3.利用公式计算：sonr sropr srffλγγκλκγγκλκγγcostantansin tancostantancos tansintantan=+=-=计算出γn、γf、γp，并验证与实际测量的值是否一致，分析误差原因。
7《机械制造技术基础》实验指导书
《机械制造技术基础》实验指导书实验一：车刀几何角度的测量一、实验目的1、通过实验巩固和加深对车刀几何角度的标注坐标系平面与车刀几何角度坐标系的基本定义的了解；2、了解车刀量角仪的结构与工作原理，熟悉其使用方法；3、掌握车刀标注角度的测量方法。
4、能用工作图表达车刀工作部分的结构。
二、实验设备1、SJ34型车刀量角仪、SJ25型车刀量角仪；2、实验用车刀教具：45°外圆车刀、75°外圆车刀、外圆车刀、45°弯头车刀、切断刀等。
所用车刀教具的刀杆的截面为矩形。
三、车刀量角仪的结构原理及使用方法1、车刀量角仪的结构与工作原理及使用方法图1所示为车刀量角仪。
它能测量各类型车刀的任意剖面中的几何角度。
其结构与工作原理及使用方法如下：1—底座 2—底盘 3—导条 4—定位块 5—工作台 6—指针 7—小轴 8—螺钉轴 9—大指针 10—转 11—大刻度盘 12—滑体13--小指针 14—小刻度盘 15—小螺钉 16—旋钮 17—弯板 18—大螺帽 19—立柱图1 车刀量角仪结构圆形底盘2的周边上刻有从0°起向顺、逆时钟两个方向各100°的刻度，其上的工作台5可绕小轴7转动，转动角度的数值可由固定在工作台上的指针6来指示。
工作台上的定位块4和导条3固定在一起，能在工作台的滑槽内平行移动。
立柱19固定在底盘2上，立柱上有螺纹，旋转大螺帽18，可使滑体12沿立柱上的键槽上下滑动。
滑体12上用小螺钉15固定安装上一个小刻度盘14。
用旋钮16将弯板17琐紧在滑体12上。
松开旋钮16，弯板17可绕旋钮顺、逆时钟两个方向转动，转动角度的大小由固连于弯板17上的小指针13小刻度盘上指示出来。
弯板另一端有个固定着扇形大刻度盘11，其上有螺钉轴8安装着大指针9，大指针9可绕螺钉轴8作顺、逆时钟两个方向转动，在大刻度盘11上指示转动的角度。
当工作台指针6、大指针9和小指针13都处在“0”位时，大指针9的前面a和侧面b处于与工作台5上表面垂直的位置，大指针9的底平面c则平行于工作台5的上表面。
机械制造技术基础实验指导
机械制造技术基础-实验指导书实验须知1.实验是学习机械制造基础课程不可缺少的组成部分，这对加深理解基本概念，巩固课堂上所学的知识都很重要，每次实验必须认真对待。
2.做实验前，必须认真预习有关课程内容和阅读实验指导书，熟悉实验内容和步骤。
3.做实验时要严格按照实验指导书的内容，步骤进行，认真操作，做好实验记录。
4.做完实验，请指导教师看实验结果，教师确认实验通过后．应将实验台恢复原状，关好电源．经指导教师同意后才能离开实验室。
5.每次实验后，按实验指导书的要求，填好实验报告，交给指导老师审阅。
实验目录实验一热塑性塑料注射成型实验实验二冲杯实验实验三多弧离子镀膜实验实验四快速成型（LOM）实验五车刀几何角度测量实验五车刀几何角度测量实验六切屑变形测量实验一热塑性塑料注射成型实验一、实验目的1、了解注射成型的操作过程。
2、了解原料、注射机、模具与试样之间的关系，并注意工艺条件与试样性能变化的关系。
二、实验内容1、进行注射成型操作，用手动操作方式，依次进行闭模、注射装置前移和注射、保压、予塑和冷却装置后退和开模顶出制品等五个基本过程的操作。
2、用半自动操作方式，在确定的实验条件下，制取试样，然后依次变化下列工艺条件：注射速度、注射压力；保压时间；冷却时间；料简温度。
制取其余五组试样。
观察每组试样的外观质量，记录实验条件不同导致外观质量变化的情况。
三、原材料PS苯乙烯—甲基丙烯酸甲酯共聚物四、主要仪器设备SZ68/40注射成型机（螺杆直径26mm，注射压力158.2MPA，油泵压力13.7Mpa，喷咀球头半径12mm，孔直径4mm）。
注射试样模具（120mm×15mm×10mm大试样Φ100/Φ50圆形模具个一组）。
模温控制装置测温计（量程0~300ºC，精确度不低于±2ºC）秒表（精确度±0.1S）偏光应力仪五、实验方法（一）准备工作1、阅读使用注射机的资料，了解机器的工作原理，安全要求及使用程序。
机械制造技术基础实验二三指导书
机械制造技术基础实验⼆三指导书实验⼆、车床及滚齿机传动分析实验项⽬（⼀）CA6140型车床传动系统剖析⼀、实验⽬的1．掌握主运动传动链传动路线及其功能；2．掌握进给运动传动链传动路线及其功能；3．了解离合器M1～M9的结构与功能，重点是M1、M6、M7；4．了解卸荷机构、基本组、增倍机构、互锁机构的结构与功能。
⼆、实验设备与⽤具1．CA6140型车床 1台2．CA6140型车床教学模型 1台3．CA6140型车床挂图 1套三、实验内容（⼀）主运动传动链1．主电机→⽪带副→主轴箱轴I主轴箱的动⼒是从主电机经过⽪带轮和三⾓带传给轴I并输进主轴箱，为防⽌轴I在三⾓带的张⼒作⽤下产⽣弯曲变形，设计时将⽪带轮先通过花键套、滚动轴承和法兰盘安装在箱体上，从⽽使张⼒由床⾝承受，扭矩由花键套传给轴I，轴I不再因⽪带的张⼒⽽产⽣弯曲变形，故轴I上的零件的⼯作条件得到改善。
双向多⽚式摩擦离合器M1具有使主轴正转、反转、停⽌及过载保护等四个功能，通过现场演⽰，介绍M1结构以及操作⼿柄控制的传动机构，突出其结构紧凑，动作灵敏的特点。
2．轴I→轴Ⅱ→轴Ⅲ通过现场演⽰，介绍轴Ⅱ上的双联滑移齿轮和轴Ⅲ上的三联滑移齿轮，它们同时由⼀个操作⼿柄实现调速功能。
3．轴Ⅲ→……→轴Ⅵ从轴Ⅲ传到轴Ⅵ（主轴）须经齿式离合器M2分成两条路线：（1）⾼速路线当M2脱开并与轴Ⅲ上齿轮（63）啮合时，将使轴Ⅲ直接传动主轴Ⅵ，使其获得6级较⾼转速（400～1400r/min）。
（2）低速路线当M2啮合时，轴Ⅲ须经Ⅳ、Ⅴ两轴传动主轴Ⅵ，使其获得18级低速转速（10～500r/min）。
现场演⽰M2啮合和脱开的情形，并展⽰三个滑移齿轮同时由⼀个操作⼿柄控制的情形。
（⼆）进给运动传动链进给运动传动链始环是主轴，终环是⼑架。
⼑架在丝杠传动下只能实现纵向进给运动，⽤于切削各种螺纹；⼑架在光杆传动下实现纵向或横向进给运动，⽤于切削除螺纹以外的⼯件。
（1）丝杠传动⼑架的进给运动传动链（以切削公制螺纹为例）预先设置：齿式离合器M3、M4脱开，M5啮合。
《机械制造技术基础》实验教学指导书
《机械制造技术基础》实验教学指导书实验二六点定位及夹紧装置一、实验目的1．巩固六点定位原理概念，以及完全定位、不完全定位，欠定位、过定位的区别和使用方法等；2．熟悉典型定位方式和定位元件，掌握典型夹紧机构的作用原理和特点；3．使学生掌握各类机床夹具的结构、原理和特点；了解现代机床夹具的发展。
二、实验仪器设备夹具和定位元件展示柜一组三、实验原理（一）六点定位原理工件在夹具中的定位，就是要使工件在夹具中占据正确的加工位置，这可以通过布置定位支承点限制工件相应的自由度获得。
任何一个工件（刚体）在空间直角坐标系中都具有六个自由度，见图1-1。
以→X，→Y，→Z分别表示沿三个坐标轴的轴向移动（或称移动自由度），以，，分别表示绕三个坐标轴的转动（或称为转动自由度）。
由此可见，要使工件在夹具中占有确定的位置，就是要在空间直角坐标系中，通过合理的布置定位元件限制工件的六个自由度。
在X—Y平面（A面）上布置三个支承钉，把工件放在三个支承钉上，就可限制工件的三个自由度, ,→Z；在Y—Z平面上(B面)上布置两个支承钉，使工件靠在两个支承钉上，就可限制, ；在X—Z平面(C面)上布置一个支承钉，使工件靠在这个支承钉上，又可限制工件一个自由度。
通过工件与六个支承点接触，限制其六个自由度。
图2-1 刚体在空间的六个自由度完全定位和不完全定位：工件定位时，其六个自由度全部被限制的定位称为完全定位．如果工件根据加工要求只需要限制其部分自由度，虽然工件在空间不占有一个完全确定的位置，但不影响该工序加工要求时称为不完全定位。
欠定位：工件实际定位所限制的自由度数目，少于按该工序加工加工要求必须限制的自由度数目称为欠定位。
过定位：工件定位时，如果出现两个或两个以上的定位支承点重复限制工件上的同一个自由度则称为过定位。
（二）偏心夹紧机构原理偏心夹紧机构是靠偏心轮回转时其半径逐渐增大而产生夹紧力来夹紧工件。
偏心夹紧的夹紧力可用下式计算： ]tan )[tan(12ϕϕαρ++=P QLW 其中：W —夹紧力 （N ）； Q —手柄上动力（N ）； L —动力力臂（mm ）；ρ—转动中心2O 到作用点P 间距离（mm ； p α—夹紧楔角（°）。
K-《机械制造技术基础》实验指导书g
《机械制造技术基础》实验指导书机电系2007年9月印刷目录实验一刀具角度的测量 2 实验二金属切削变形观察7 实验三车床几何精度检测及调整10 实验四切削要素对表面加工质量的影响 20实验五切削力的测量24 实验六车床静刚度测试28 实验七加工误差的统计分析32实验一刀具角度的测量实验项目性质：验证性实验计划学时：2学时一、实验目的1．学习测量车刀几何角度的方法及仪器使用。
2．加深对车刀几何角度的定义和理解。
二、实验内容和要求1．使用车刀量角台，测量给定外圆车刀的前角Y。
、后角α0、主偏角Kr和副偏角Kr，并将测量结果记入实验报告；了解刃倾角λs定义和作用。
2．每人测三把车刀，外圆、螺纹和切断刀各一把。
⒊根据测量结果，绘制车刀简图，并回答问题。
三、仪器及工具车刀量角台；5种车刀模型四、车刀量角台结构介绍与测量方法l．量角台的主要测量参数及其范围车刀量角台能测量主剖面和法剖面内的前角、后角、主偏角、副偏角以及刃倾角。
测量范围：前角（Y。
）：—30°～＋40°；后角（α0）：＜30°；主偏角（Kr）：≤90°；副偏角（Kr＇）≤90°；刃倾角（λs）：±45°2. 车刀量角台的组成⑴车刀量角台主要由底座、立柱、刻度板、指针、标尺、滑板及紧固螺钉等组成（如图1），松开锁紧螺钉10，刻度板8可绕立柱4旋转，并可用螺母5，将其调整到任意高度。
指针9可绕其轴在刻度板8上转动，对淮零点时，互相垂直的A、B平面则分别平行和垂直于底座1的工作面（即滑板和底座的上平面）。
⑵松开锁紧螺钉3，标尺11与标尺座2可绕立柱4旋转，标尺座2上零线与底座之零点对准时，固定在滑板14上的二档销之中心线垂直于标尺11。
⑶松开锁紧螺钉12，刻度板8可绕其水平轴旋转，旋转度数由指针7在度板6上指出。
⑷忪开锁紧螺钉15，滑板14可在底座上作横向滑动，行程70mm。
3．测量方法因下所测各个角度都在主剖面座标系内进行，则应使指针7对淮度板6之零线，拧紧螺打12。
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实验一材料的金相显微组织观察1.1 实验目的1、了解金相显微镜的结构及原理；2、熟悉金相显微镜的使用与维护方法；1.2 金相显微镜的原理、构造和操作方法金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法之一，特别是在金属材料研究领域占有很重要的地位。
而金相显微镜是进行金相分析的主要工具，利用金相显微镜在专门制备的试样上观察材料的组织和缺陷的方法，称为金相显微分析。
显微分析可以观察，研究材料的组织形貌、晶粒大小、非金属夹杂物在组织中的数量和分布情况等问题，及可以研究材料的组织结构与其化学成分之间的关系，确定各类材料经不同加工工艺处理后的显微组织，可以判别材料质量的优劣等。
1、金相显微镜的工作原理显微镜的简单基本原理如图1.1所示。
它包括两个透镜：物镜和目镜。
对着被观测物体的透镜，成为物镜；对着人眼的透镜，成为目镜。
被观测物体AB，放在物镜前较焦点F1略远一点的地方。
物镜使AB形成放大倒立的实像A1B1，目镜再把A1B1放大成倒立的虚像A’1B’1，它正在人眼明视距离处，即距人眼图1.1 显微镜成像光学简图图1.2 物镜的孔径角250mm处，人眼通过目镜看到的就是这个虚像A’1B’1。
显微镜的主要性能有：①显微镜的放大倍数：它等于物镜与目镜单独放大倍数的乘积，即物镜放大倍数M＝A1B1/AB；目镜放大倍数M目＝A’1B’1 /A1B1；显微镜的放大倍数M 物＝A’1B’1 /AB＝M物×M目。
②显微镜的鉴别率：指显微镜能清晰地分辨试样上两点间的最小距离d的能力，d值越小，鉴别率就越高。
它是显微镜的一个重要性能，取决于物镜数值孔径A和所用光线的波长λ，可用如下的式子表示：d＝λ/2A③物镜的数值孔径：它表示物镜的聚光能力，其大小为：A＝n×sinα式中：n——物镜与试样之间介质的折射率；α——物镜孔径角的一半(见图1.2)。
n或α角越大，A越大。
由于α角总是小于90°，当介质为空气时(n＝1)，A一定小于1；当介质为松柏油时(n＝1.5)，A值最高可达1.4。
通常，物镜上都刻有A值，如0.25、0.65等。
2、4XB/4XI倒置式金相显微镜的光学原理4XB/4XI系倒置式金相显微镜，由于试样观察表面与工作台表面重合，因此与试样高度无关，使操作比较方便。
该仪器的基本光学原理如图1.3所示，灯源1的灯光经聚光镜2与反光镜3成像在孔径光阑4上，接着由照明辅助透镜5、7，辅助物镜9成像在物镜10的后焦面附近，然后经物镜以近于平行的光束照明试样，视场光阑6位于照明辅助透镜7的焦面上，经辅助物镜9和物镜10成像在试样面11上。
因此，仪器满足柯勒照明原理，照明均匀，且可减少有害的杂质光，提高成像衬度。
试样11经物镜10和辅助物镜9以平行光束射向半透反光镜8，然后，由辅助物镜12、棱镜13，双筒棱镜组14，成像在目镜15的前焦面上，最后以平行光束射向人眼供观察。
图1.3 倒置式金相显微镜的光源原理图1、灯源2、聚光镜3、反光镜4、孔径光阑5、7、照明辅助透镜6、视场光阑8、半透半光镜9、12、辅助透镜10、物镜11、试样13、棱镜14、双筒棱镜组15、目镜3、4XB/4XI金相显微镜的结构该仪器结构紧凑，外形美观大方，仪器底座支撑面积较大，弯臂坚固，使仪器的重心较低，安放平稳可靠。
①调焦装置调焦机构采用钢球行星机构，粗、细微动同轴，粗调手轮15和微调手轮16共轴地安装在弯臂两侧。
转动粗调手轮时，物镜相对于工作台作上下迅速移动；转动微调手轮时，由于滚动摩擦，钢球作行星运动，带动了粗动轴使物镜相对于工作台作上下微动；②物镜及其他转换该仪器的各种物镜分别标明放大倍数，并用颜色加以区别。
在40X和100X 物镜内设有弹簧保护装置，能向后退缩，可使物镜与试样接触时两者都能得到保护。
物镜转换器上可安装三个物镜，在使用转换器由低倍物镜依次转换到高倍物镜时，视场中心像不会越出视野且轮廓像至少隐约可见，若使用微调手轮可迅速使像调焦清楚，同时利用载物台的滑动可使像回复到视场中央。
③单筒目镜、双筒目镜该仪器的4XI型装单筒目镜，4XB型装双筒目镜，拆卸目镜时，只需将目镜管连接座下的固定滚花螺钉7旋松即可。
在作金相显微摄影时，显微镜应安装在摄影装置的底座上，并使单筒目镜管旋至水平位置，利用目镜管连接座侧面对准标记进行定位。
④载物台载物台11为机械工作台，固定在弯臂上，并和光学系统轴线垂直，右下侧装有同轴手轮，采用齿轮齿条结构作横向纵向移动，调节横向、纵向手轮可使试样移动76×50cm。
3、金相显微镜的操作方法①接通电源，旋转拔盘3开亮灯源，在孔径光阑4处观察灯丝成像情况，若灯丝左右位置有偏差，则旋松滚花螺钉1，转动照明灯座2，校正好灯丝左右位置偏差以后即可旋紧滚花螺钉；若灯丝前后位置不正确，则需在底座后盖板逆时针取下照明灯组，将灯泡上下移动，以改变灯丝的上下位置，使灯丝居中。
②将目镜12安装在转换器13上。
③将双筒目镜8镜管口中插入需要倍数的目镜。
④转动粗调手轮15及微调手轮16进行调焦，直到所观察到的像清楚为止。
⑤旋转视场光阑的滚花圈5，使光阑缩小直至视场中出现比目镜视场光阑略小的可变光阑像，转动滚花螺丝6使视场光阑居中，再放大可变视场光阑像，使目镜的视场光阑内切于可变视场的光阑像。
⑥在双筒目镜8中取出目镜9，可直接用肉眼观察到物镜的孔径光阑，旋转孔径光阑4的滚花圈，使光阑缩小，直至目视能观察到多边形的可变孔径光阑像，使可变孔径光阑像略小于物镜的孔径光阑，如图1.4。
a、为不正确的调节，可变孔径光阑太小，影响仪器的分辨能力；b、为正确的调节，可变孔径光阑约为物镜孔径光阑直径的3/4左右。
此时，成像的对比度较好且仪器的分辨能力可达到较高；c、为不正确的调节，可变孔径光阑过大，使成像的对比度急剧下降，仪器的实际分辨能力也随之迅速降低。
a. 不正确b、正确c、不正确图1.4 物镜孔径光阑与可变孔径光阑的关系⑦将目镜9再插入双筒目镜管中即可进行正常的观察。
⑧对照明均匀性要求较高的场合，可在孔径光阑4处安置一块磨砂玻璃。
1.3 实验设备及材料1、光学金相显微镜；2、待观察金相组织的试样。
1.4 实验内容及步骤1、实验前仔细阅读实验教材的有关内容；2、认真听取实验指导老师讲解金相显微镜的构造，操作方法等，熟悉金相显微镜的构造及使用方法；3、熟悉金相显微镜的放大倍数与数值孔径，鉴别能力之间的关系；4、利用金相显微镜观察待测试样的显微组织特征。
1.5 实验报告的要求1、实验报告应首先写明实验名称及实验目的；2、简明扼要描述金相显微镜的工作原理和使用规程；3、在直径为150mm的圆周内，画出被观测试样的显微组织图，并表明试样材料，组织类别和放大倍数等；4、每个学生的观察试样不得低于2个，即最少要画出两个被观察试样的显微组织图。
实验二 材料洛氏硬度的实验测定2.1 实验目的1、了解洛氏硬度硬度测定的基本原理；2、学会正确使用硬度计。
2.2 实验原理硬度是材料抵抗另一较硬物体压入其表面抵抗塑性变形的一种能力，是重要的力学性能指标之一。
硬度的测定较其他力学性能指标相比，具有简单易行，无损工件等优点。
洛氏硬度试验是用特殊的压头(金刚石压头或钢球压头)在先后施加两个载荷(预载荷和总载荷)的作用下压入金属表面来进行的。
总载荷P 为预载荷P 0和主载荷P 1之和，即：P=P 0＋P 1洛氏硬度值是施加总载荷P 并卸出主载P 1后，在预载荷P 0继续作用下，由主载荷P 1引起的残余压入深度e 来计算(见图2.1)。
图中，h 0表示在预载荷P 0作用下，压头压入被测材料的深度；h 1表示施加总载荷P 并卸除主载荷P 1，但仍保留预载荷P 0时，压头压入被测材料的深度。
图2.1 洛氏硬度测量原理示意图深度差e =h 1＋h 0，该值用来表示被测材料硬度的高低。
在实际应用中，为了使硬材料测出的硬度值比软材料的硬度值高，并符合一般的习惯，将被测材料的硬度值用公式加以适当变换，即： HR=Ch h K )(01-- 式中 K —常数，其值采用金刚石压头时为0.2，采用钢球压头时为0.26；C—常数，代表指示器读数盘每一刻度相当于压头压入被测材料的深度，其值为0.002mm；HR—标注洛氏硬度的符号，当采用金刚石压头及150kg的总载荷时应标注HRC，当采用钢球压头及100kg的总载荷时，则应标注HRB。
HR值为一无名数，测量时可直接由硬度计表盘读出。
表盘上有红、黑两种刻度，红线刻度的30和黑线刻度的0相重合，如图2.2所示。
图2.2 洛氏硬度计的刻度盘为扩大洛氏硬度的测量范围，可采用不同压头和总载荷配成不同的洛氏硬度标度，每一种标度用同一个字母在洛氏硬度符号HR后加以注明，常用的有HRA、HRB和HRC三种。
试验规范见表2.1。
表2.1 各种洛氏硬度值的符号、实验条件与应用2.3 洛氏硬度计的使用洛氏硬度计的构造与操作见图2.3，其机构示意见图2.4，操作方法如下：1、按表2.1选择压头及载荷。
2、根据试样大小和形状选用载物台。
3、将试样上下两面磨平，然后置于载物台上。
4、加预载，按顺时针方向转动升降机构手轮，使试样与压头接触，并观察读书百分表上小针移动至小红点为止。
5、调整读数表盘，使百分表盘上的长针对准硬度值起点，如试验HRC、HRA 硬度时，把长针与表盘上黑字C对准。
试验HRB时，使长针与表盘上红字B对准。
6、加主载荷，平稳地扳动加载手柄，手柄自动升高至停止位置(5~7s)，并停留10s。
7、卸主载荷，扳回加载手柄至原位置。
8、读硬度值，表上长针指示的数字为硬度的读数，HRC、HRA读黑数字，HRB读红数字。
图2.3 洛氏硬度计 2.4 洛氏硬度计机构示意9、下降载物台，当试样完全离开压头后，方可取下试样。
10、用同样的方法在试样的不同位置测三个以上的数据，取其算术平均值为试样的硬度。
2.4 试验所用设备及材料1、洛氏硬度计；2、待测硬度试样若干。
2.5 实验注意事项1、试样两端要平行，表面应平整，如有油污或氧化皮，可用砂子打磨，以避免影响测量结果的真实性；2、圆柱形试样应放在“V”型槽的工作台上，以防试样滚动；3、加载时应细心操作，以免损坏压头；4、测完硬度值，卸除载荷后，必须使压头完全离开试样后再取下试样；5、应根据硬度实验机的使用范围，按规定合理选用不同的载荷和压头，超过使用范围，将不能获得准确的硬度值。
2.6 实验报告要求1、写明实验名称，所用设备及试样；2、写明实验目的和洛氏硬度的试验原理；3、写出实验结果，并分析之。
实验三钢的热处理工艺操作3.1 实验目的1、熟悉钢几种基本热处理(如退火、正火、淬火和回火等) 的操作方法；2、了解含碳质量分数、加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对热处理后性能(硬度)的影响。