实验二 立式光较仪检轴径
光滑工件轴径尺寸的测量
1 实验一 光滑工件轴径尺寸的测量
一、实验内容
在立式光学比较仪或投影立式光学计上，以量块为基准，用比较测量法，测量光滑极限量规外径尺寸的实际偏差及合格性判断。
二、实验目的
1．了解光学比较仪的工作原理和结构。
2．熟悉测量技术中常用的度量指标和量块、量规的实际运用。
3．掌握光学比较仪的调整步骤和测量方法。
4．对测量数据能进行处理，作出正确的判断结论。
三、实验基本原理与方法
1．立式光学比较仪概述
立式光学比较仪简称光较仪，也叫立式光学计。
其外形结构如图1-1所示。
它由底座、横臂、光学计管和工作台等部分组成。
图1-1 立式光学比较仪
1-底座；2-立柱；3-横臂紧固螺钉；4-光管；5-测头提升器；6-工作台
7-横臂调节螺母；8-横臂；9-光管细调装置；10-光管紧固螺钉
立式光学比较仪是一种精度较高、结构简单的常用光学仪器。
它是以量块为基准，用比较测量法来测量各种精密工件的外尺寸，也可在±0.1mm 范围内作绝对测量，还可用4等量块作基准，检定5等（3、4级）量块。
互换性实验报告
实验一在立式光学计上测量轴径
仪器名称分度值
(mm)
示值范围
(mm)
测量范围
(mm)
仪器不确定度
(um)
被测零件基本尺寸极限偏差(um) 极限尺寸(mm)
上偏差下偏差最大最小上验收极限下验收极限
形位公差
(um)
素线直线度f-
素线平行度f//
测
量
示
意
图
测量数据实际偏差(um) 实际尺寸(mm)
测量剖面Ⅰ—ⅠⅡ—ⅡⅢ—ⅢⅠ—ⅠⅡ—ⅡⅢ—Ⅲ
测量方向1—3 2—4 3—1 4—2
形位误差(um)
素线直线度误差f-素线平行度误差f//合格性结论理由
实验二用光切显微镜测量表面粗糙度1.微观不平度十点高度Ｒｚ的测量
实验三形状误差的测量1.直线度误差的测量
2.平面度误差的测量
3.圆度误差的测量
实验四位置误差的测量
1.平行度误差的测量(mm)
3.跳动的测量(mm)
图样标注跳动量合格性结论端面跳动
径向跳动
径向全跳动
测量位置测量数据
最大最小差值1—1
2—2
3—3
4—4
5—5
6—6
7—7
8—8
测
量
示
意
图
实验五在工具显微镜上测量外螺纹各参数
实验一齿轮齿圈经向跳动的测量（表一）
实验一齿轮公法线长度及其变动的测量（表二）
实验一齿距偏差及齿距累计误差的测量（表三）
实验一在双啮仪上对齿轮的综合测量（表四）。
精密测量实验指导书
实验一技术测量基础一、实验目的1. 掌握内外尺寸测量的测量方法2.掌握常用尺寸测量仪器的测量原理、操作使用。
二、实验内容概述机械零件的尺寸测量是一项很重要的技术指标。
因此，尺寸的测量在技术测量中占有非常重要的地位。
尺寸的测量可分为绝对测量和相对测量。
绝对测量是指从测量器具的读数装置上可直接读得被测量的尺寸数值，例如用外径千分尺、游标卡尺和测长仪等测量长度尺寸。
相对测量是指从测量器具的读数装置上得到的是被测量相对标准量的偏差值，例如用内径百分表测量内孔的直径。
三、实验设备及测量原理3.1、游标尺游标尺由主尺和游标组成。
主尺的刻线间距为lmm，游标的刻线间距比主尺的刻线间距小，其刻线差值(分度值)有0.1、0.02、0.05mm三种。
在生产中直接用游标尺测量工件的外径、内径、宽度、深度及高度尺寸，应用相当广泛。
游标尺按用途分有，游标卡尺、游标深度尺和游标高度尺(附图l—1)三种。
附图l—1游标尺(a)-游标卡尺1-主尺；2框架；3-调节螺母；4-螺杠；5-游框；6-游标；7、8、9、10-量爪；11、12-锁紧螺母（b）-游标深度尺1-主尺；2-调节螺母；3-游框；4-横尺；5、7-锁紧螺母；6-游标（c）-游标高度尺1-底座；2-游框;3、4-锁紧螺母；5-主尺；6、9-量爪；7-调节螺母；8-游标附图1—2和附图l—3所示的是数显卡尺和数显高度尺。
附图1-2 数显卡尺 附图1-3 数显高度尺 1．刻度原理设游标的刻线间距数为n ，刻线间距为b ，主尺的刻线间距数为n-1，刻线间距为a(a=1mm),则游标长度L=nb=(n-1)a1n b a n -= 游标分度值 1n ai a b a a n n -=-=-=如分度值为0.1mm 的游标尺。
取主尺上的9格(9mm)长度，在游标上刻成10格，则游标 的刻线间距为910mm ，游标分度值i=1-910=0.1mm 。
为了使游标的刻线间距不致过小,读数时清晰方便，可把游标的刻线间距增大，如分度值i=0.1mm 的游标尺。
立式光学计实验
• 七、思考题 • 1、为什么要在被测工件的三个截面和两个方向上 进行测量？ • 2、为什么需要用验收极限来判断工件的合格性？ • 3、通过本实验，你在哪些方面有提高？ 仪器保养：使用精密仪器应注意保持清洁，不用时宜 用罩子套上防尘。 使用完毕后必须在工作台、测量头以及其他金属表面， 用航空汽油清洗、拭干，再涂上无酸凡士林。 光学计管内部构造比较复杂精密，不宜随意拆卸，出 现故障应送专业部门修理。 工件、量块、工作台和光学镜头避免用手指碰触，以 免生锈。
图3-8
内径百分表(定位护桥式）
1-测量头 2-可换测头 3-主体 4-表架 5-传动杆 6-弹簧 7-量表 8-杠杆 9-定位装置 10-螺母
图3-9 杠杆百分表
1-齿轮 2-扭簧 3-表针 4-扇形齿轮 5-杠杆测头 6-表夹头
三、计量器具的选择
• 综合考虑加工和检验的经济性 • 1、与工件的外形、位置、尺寸的大小及经济参数特性相 适应。 • 2、考虑工件的尺寸公差，保证测量精度要求，又符合经 济性要求。 • 例3-2 轴类工件,试确定验收极限和选择计量器具。 • 解：（1）确定安全裕度A • 工件公差 T=0.039mm, 公差等级为 IT8, A=1/10T,A=0.0039. • （2）确定验收极限 • 内缩（遵守包容原则） • 上验收极限=最大极限尺寸-A=49.9711mm. • 下验极限=最小极限尺寸+A=49.9399mm. • （3）选择计量器具 • 选用分度值为0.005mm的比较仪符合1挡要求。
测量最大长度180mm； 测量范围±0.1 mm 分划板分度值1μ m； 总放大倍数x 1000
三、测量原理 立式光学计（又称为立式光 学比较仪）是一种精度较高 且结构简单的常用光学仪器。 在仪器上以量块作长度基准， 用比较测量法测量工件的外 形尺寸。右图为仪器的外形 图。仪器由底座1、 立柱2 、 调节螺母3、支臂4、支臂锁 紧螺钉5、光学计管6、凸轮 微调手柄7、锁紧螺钉8、测 头提升杠杆9、测头10和工 作台11等部件组成。
实验一 用立式光学计测量轴径实验报告
实验一用立式光学计测量轴径实验报告实验目的：熟悉用立式光学计测量轴径的方法，掌握该仪器的使用方法及注意事项。
实验器材：立式光学计、测微目镜、标准测量棒、轴径标准器。
实验原理：轴径是指轴向的长度尺寸，通常用外径和内径的平均值来表示。
用立式光学计测量轴径时，需要先通过标准测量棒校验仪器的误差，然后在测量之前要把待测轴放置在轴径标准器上，与标准测量棒校正后再进行测量。
立式光学计是一种高精度的测量仪器，通过检测物体表面反射的光线来测量其尺寸大小。
实验步骤：1.校验仪器误差将标准测量棒放在立式光学计的测量台上，并按下“调零”按钮将读数调零。
然后依次在标准测量棒的不同刻度处测量，并记录读数。
最后与标准测量棒上的刻度进行比较，得出仪器的误差值。
2.准备测量轴将待测轴放置在轴径标准器上，并用手轻轻压紧，确保轴与标准器紧密贴合。
将准备好的轴与标准测量棒贴合，并将立式光学计调整到适当位置。
按下“零位”按钮将读数调为零，然后将光学计向下移动，直到目视读数为所需测量轴的最大直径，并记录读数。
再将光学计向上移动，直到目视读数为所需测量轴的最小直径，并记录读数。
最后将两次测量的读数求平均值，即为该轴的轴径值。
注意事项：1.轴径标准器应放置在水平的台面上，避免仪器晃动和误差。
2.轴径标准器和标准测量棒应清洁干净，并避免碰撞和损坏。
3.在测量前应检查仪器的零位是否正确，并进行相关的校准工作。
4.在测量时应注意调整光学计的位置，确保目视读数准确无误。
实验结果：校验测量仪器误差，得出仪器误差为0.02mm。
测量待测轴径，得出最大直径为18.23mm，最小直径为18.20mm，平均轴径为18.215mm。
结论：经过实验验证，用立式光学计测量轴径的测量结果具有较高的精度和可靠性，能够满足工程和科研领域的测量要求。
在使用时需要注意仪器校准、操作规范和注意事项，以保证测量结果的准确性。
立式光学计实验报告
一、实验目的1. 熟悉立式光学计的结构和测量原理。
2. 掌握立式光学计的使用方法和操作步骤。
3. 学会利用立式光学计进行精密长度测量。
4. 了解测量结果的处理和分析方法。
二、实验仪器与材料1. 立式光学计一台2. 标准量块若干3. 待测工件4. 记录纸、笔三、实验原理立式光学计是一种利用光学原理进行精密测量的仪器。
其工作原理如下：1. 照明光源发出的光线经过透镜聚焦，形成一束平行光。
2. 平行光束照射到被测工件上，反射的光线经过光学系统，成像于刻度尺上。
3. 通过测量刻度尺上成像的位置，即可得到被测工件的尺寸。
四、实验步骤1. 将立式光学计放置在平稳的工作台上，调整光源和透镜，使其形成一束平行光。
2. 将标准量块放置在光学计的工作台上，调整测杆，使刻度尺上的成像与标准量块的尺寸对齐。
3. 记录刻度尺上成像的位置，即为标准量块的尺寸。
4. 将待测工件放置在光学计的工作台上，重复步骤2和3，得到待测工件的尺寸。
5. 对比标准量块和待测工件的尺寸，计算误差，并分析误差产生的原因。
五、实验结果与分析1. 标准量块尺寸：10.000mm2. 待测工件尺寸：9.990mm3. 误差：0.010mm分析：实验过程中，可能存在以下误差来源：1. 光学系统误差：透镜、刻度尺等光学元件的制造误差。
2. 环境误差：温度、湿度等环境因素对光学系统的影响。
3. 操作误差：操作人员对仪器的操作熟练程度和稳定性。
六、实验结论通过本次实验，我们掌握了立式光学计的使用方法和操作步骤，学会了利用立式光学计进行精密长度测量。
实验结果表明，立式光学计具有较高的测量精度，可以满足精密测量要求。
七、实验心得1. 立式光学计是一种操作简便、精度较高的测量仪器，广泛应用于精密长度测量领域。
2. 在使用立式光学计进行测量时，应注意以下几点：a. 确保光学系统稳定，避免温度、湿度等环境因素对测量结果的影响。
b. 操作人员应熟悉仪器操作，确保测量过程的准确性。
用立式光学计测量轴径实验报告
F p = ∑ f pt
1
n
相对齿距偏差修正值 K＝
Z个读数值累加 ＝ Z
μm
(μm)
测 量 结 果
单个齿距偏差 f pt ＝ 齿距累积总偏差 F p ＝ F p max F p min ＝ 理 由
μm
合格性结论 审 阅
9
7－2 齿轮齿圈径向跳动测量实验报告
仪 器 测 量 齿 轮 模 m 名 称 分 度 值（μm） 测量范围（mm）
素 线 直 线 度 公 差 形 位 公 差(μm)
素 线 平 行 度 公 差
测 量 示 意 图
测 量 数 据 测 量 位 置 测 量 方 向 Ⅰ —Ⅰ
实 际 偏 差 Ⅱ — Ⅱ
(μm) Ⅲ —Ⅲ Ⅰ — Ⅰ
实 际 尺 寸 Ⅱ — Ⅱ
(mm) Ⅲ — Ⅲ
A A′ B B′ A′ A B′ B
素 线 直 线 度 误 差 素 线 平 行 度 误 差
齿轮精度等级
被 测 齿 轮 参 数 及 有 关 尺 寸
齿顶圆公称直径 （mm）
齿顶圆实际直径 （mm）
齿顶圆实际偏差 （mm）
分度圆弦齿高＝m[1＋
90 0 z 齿顶圆实际偏差 (1 cos ) ]＋ ＝ 2 z 2
90 0 ＝ z
（mm）
分度圆公称齿厚＝mzsin
（mm）
齿厚极限偏差 Esns＝ Esni＝ 序号 （均匀测量） 齿厚实测值（mm） 齿厚实际偏差 ESn（mm） 合 格 性 结 论 理 由 1 2 3 4
A′ A
B′ B
2
实验二
名 仪 器 名 被 测 零 称 称
用内径千分表测量孔径实验报告
分 度 值 (μm) 示值范围 (mm) 测量范围 (mm) 器具的不确定度 (μm)
互换性与技术测量实验指导书
互换性与技术测量实验指导书《互换性与技术测量》实验指导书卢桂萍编写机械与车辆学院二0一0年三月目录实验一孔轴配合的认识及基本技术测量实验二用立式光学计测量轴径实验三用合象水平仪测量直线度误差实验四表面粗糙度测量实验五齿轮测量实验一孔轴配合的认识及基本技术测量一、实验目的1．掌握技术测量的基本概念、基本知识；2．加深对光滑圆柱体结合的公差与配合的认识；3．学会选择并组合量块；4．认识和学会使用几种常用的机械式量仪；5．了解随机误差的处理。
二、实验内容1．观察减速箱中孔轴配合的类型；2．测量方法分类、测量工具介绍；2．量块的选择及组合；4．量仪的使用及测量。
三、测量原理及计量器具说明第一节技术测量的基本知识一、测量的一般概念技术测量主要是研究对零件的几何参数进行测量和检验的一门技术。
所谓“测量”就是将一个待确定的物理量，与一个作为测量单位的标准量进行比较的过程。
他包括四个方面的因素，即：测量对象、测量方法、测量单位和测量精度。
“检验”具有比测量更广泛的含义。
例如表面疵病的检验，金属内部缺陷的检验，在这些情况下，就不能采用测量的概念。
二、长度单位基准及尺寸传递系统为了保证测量的准确度，首先需要建立统一可靠的测量单位。
公制的基本长度单位为米(m)，机械制造中常用的公制单位为毫米（mm）,精密测量时，多用微米（μm）为单位，它们之间的换算关系为：1m=1000mm1mm=1000μm使用光速作为长度基准，虽然可以达到足够的准确，但却不便于直接应用在生产中的尺寸测量。
为保证长度基准量值能够准确地传递到生产中去，在组织上和技术上都必须建立一套系统，这就是尺寸传递系统。
如表1-1为我国尺寸传递图表，它体现了我国尺寸传递的全过程。
表1-1 尺寸传递系统三、测量工具的分类测量工具可按其测量原理、结构特点及用途分以下四类：1．基准量具：①定值基准量具；②变值量具。
2．通用量具和量仪：它可以用来测量一定范围内的任意值。
互换性与技术测量实验报告1
互换性与技术测量实验报告实验一:立式光学计测量轴径一、测量器具说明立式光学计也称立式光学比较仪，是一种精度较高且结构简单的光学仪器，适用于外尺寸的精密测量。
图1-1是仪器的外形图。
二、实验步骤1、选择测头（本实验应选择刀口形测头），并把它安装在测杆上。
2、根据被测工件的基本尺寸或某一极限尺寸选取几块量块，并把它们研合成量块组。
3、接通电源，将量块组放在工作台上，对仪器进行粗调节、细调节和微调节，使零刻线与固定指示线重合。
调节后的目镜视场如图1-4所示。
按动测杆提升器数次，检查测杆的稳定性。
4，抬起测头，取下量块，换上被测工件，放下测头使与工件表面接触，在工件表面均布的三个横截面上分别对工件进行测量10~15次（每个截面测3~5次），见图1-5。
记录每次的测量读数。
5、对测量结果进行数据处理，并判断工件的合格性。
实验二：直线度误差的测量实验三：齿轮径向跳动测量一、仪器说明在偏摆检查仪上测量齿圈径向跳动（ΔF r）图4-2 齿圈径向跳动二、实验步骤：1．根据模数m，确定测量棒直径d=1.68m。
2．将被测齿轮套在测量心轴上，心轴装在仪器的顶尖间，然后调整好百分表的测量位置。
3．测量时，每测一齿，须抬起百分表测量杆，将测量棒换位，依次逐步测量一圈，将测得的数值记入报告中。
4．取其跳动量的最大最小两个数值，两数之差即为ΔF。
r实验四：公法线长度测量一：仪器说明用公法线千分尺测量齿轮公法线长度变动量（ΔF W ）图4-1 公法线千分尺测量齿轮公法线 二：实验步骤：1．根据齿轮的已知参数求出跨齿数n 和公法线长度W 。
2．根据所得的公法线长度选择测量范围相适应的公法线千分尺，并用标准棒校对零线。
3．逐次测量所有的公法线实际长度，记入表中。
4．找出最大值Wmax 与最小值Wmin ，则：ΔF W=Wmax-Wmin。
5．将ΔF W与所查出的公差F W比较写结论。
实验五：分度圆齿厚测量一、仪器说明：用齿轮游标卡尺测齿厚偏差（ΔEs）实验六：测量螺纹主要参数一：测量螺纹各参数(1)螺纹中径测量螺纹中径是指一个假想园柱的直径，该园柱的母线通过牙型上沟槽与凸起两者宽度相等的地方，对于单线螺纹，它的中径也等于在轴截面内，沿着与轴线垂直方向量得的两个相对牙形侧面向的距离。
技术基础综合实验II指导书_内容
第一部分：互换性与测量技术实验一 尺寸测量 用立式光学计测量塞规一、实验目的1、了解立式光学计的测量原理。
2、熟悉用立式光学计测量外径的方法。
3、加深理解计量器具与测量方法的常用术语。
二、实验内容1、 用立式光学计测量塞规。
2、根据测量结果，按国家标准查出被测塞规的尺寸公差和形状公差，作出适用性结论。
三、测量原理及计量器具说明立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学测量仪。
用量块作为长度基准，按比较测量法来测量各种工件的外尺寸。
图1为立式光学计外形图。
它由底座1、立住5、支臂3、直角光管6和工作台11等几 部分组成。
光学计是利用光学杠杆放大原理进行测量的仪器，其光学系统如图2b 所示。
照明光线经反射镜1照射到刻度尺8上，再经直角棱镜2、物镜3，照射到反射镜4上。
由于刻度尺8位于物镜3的焦平面上，故从刻度尺8上发出的光线经物镜3后成为平行光束。
若反射镜 4与物镜 3之间相互平行，则反射光线折回到焦平面，刻度尺象7与刻度尺8对称。
若被测尺寸变动使测杆5推动反射镜4绕支点转动某一角度α（图2a ），则反射光线相对于入射光线偏转2α角度，从而使刻度尺象7产生位移t （图2c ）,它代表被测尺寸的变动量。
物镜至刻度尺8间的距离为物镜焦距f ，设b 为测杆中心至反射镜支点间的距离，S 为测杆5移动的距离，则仪器的放大比K 为。
K=s t =btgaa ftg 2 当α很小时，tg2α≈2α，tg α≈α，因此：K=bf 2 光学计的目镜放大倍数为12，f=200mm ，b=5mm ，故仪器的总放大倍数 n 为： n=12K=12b f 2=12×52002 =960 由此说明，当测杆移动0.001mm 时，在目镜中可见到0.96mm 的位移量。
四、测量步骤1、测头的选择：测头有球形、平面形和刀口形三种，根据被测零件表面的几何形状来选择，使测头与被测表面尽量满足点接触。
所以，测量平面或圆柱面工件时，选用球形测头。
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实验二立式光较仪检轴径
立式光较仪主要用于工件外尺寸的相对测量，是计量室常用的计量仪器之一。
一、仪器介绍：
图1-2-1为L G-1型立式光较仪的外形结构图。
图1-2-1立式光较仪的外形结构图
1-底座2-工作台3-立柱4-粗调节螺母5-支臂6-支臂紧固螺钉7-平面镜
8-目镜9-零位调节手轮10-微调手轮11-光管紧固螺钉12-光学计管13-提升器
图1-2-2立式光较仪的光学系统图
1-反射镜2-棱镜3-物镜4-平面镜5-测杆
6-工件7-微调手轮8-标尺9-标尺象
其光学系统见图1-2-2。
光线经反射镜1照亮分划板一侧的标尺8。
由于分划板是放置在物镜3的焦平面上，于是，标尺8经垂直与主光轴的平面镜
4反射回来，在分划板另一侧与主光轴对称的位置上成象（标尺象9）。
在标尺象9上刻有零位指示线。
若被测尺寸变动，使测杆5推动平面镜4绕支点转动某一角度α，则反射光线相对于入射光线偏转角度2α，使标尺象相对指示线产生位移t，见图1-2-2（α）。
t代表被测尺寸的变动量。
标尺8至物镜3的光心间的距离为物镜焦距f。
设b为测杆中心至平面镜4支点间的距离，s为测杆5移动的距离，则仪器的放大比K为
当α很小时，t a n2α≈2α,t a nα≈α
故
例如：当f=200m m,b=5m m，则K=2× 200/5=80,标尺的分度值ｉ为0.001m m，故标尺的刻度间隔c为：
c=i·K=0.001× 80=0.08m m
如立式光较仪的目镜放大倍数为12，仪器总放大倍数N为：
N=12K=12×80=960≈1000
仪器的测量范围：0～180m m
仪器的分度值：0.001m m
仪器的示值范围：± 0.1m m
仪器的不确定度：± 0.25ｕm（按仪器的最大示值误差给出）
测量不确定度：± (0.5+)ｕm（按仪器的总测量误差给出）
二、测帽的选择
测量时被测工件与测帽的接触面必须最小，因此在测量圆柱形时使用刀刃形测帽,见图1-2-3（α）；测量平面时需使用球面测帽,见图1-2-3（b）；测量球形时，则使用平面测帽，见图1-2-3（c）。
图1-2-3测帽
三、测量步骤立式光学计测量轴径
1、根据被测工件形状，正确选择测帽装入测杆中；
2、按被测尺寸组合量块；
3、将量块组放在工作台上，按量块组尺寸调零。
先粗调：（见图1-2-1）松开支臂紧固螺钉6，旋转粗调节螺母4，直到目镜8中看到标尺像。
锁紧支臂紧固螺钉6。
再细调：松开光管紧固螺钉11，旋转微调手轮10，从目镜8中看到零位置指示线，对准零位，锁紧光管紧固螺钉。
拨动几次提升器13，若此时零位指示线仍偏离零位线，则旋转零位调节手轮9，使零位指示线准确对准零位。
4、抬起提升杠杆，取出量块，轻轻地将被测件放在工作台上，并在测帽下来回移动，其最高转折点即为测得值。
5、在靠近轴的两端和轴的中间部位共取三个截面内，并在互相垂直的两个方向上共测量六次；
6、将测量结果填入实验报告用表中，并按是否超出工件设计公差带所限定的最大与最小极限尺寸，判断其合格性；。