工信版（中职）极限配合与技术测量学习与实训第一章电子课件.ppt

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1、YCF（中职）极限配合与技术测量学习与实训第一章电子课件第一章第一章 孔和抽的侧量孔和抽的侧量项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介项目二实验安排项目二实验安排项目三实验报告项目三实验报告项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介一、内径指示表一、内径指示表 内径指示表是生产中测量孔径常用的测量仪，用一般的量内径指示表是生产中测量孔径常用的测量仪，用一般的量块或标准圆环作为基准，采用相对测量法测量内径，特别适块或标准圆环作为基准，采用相对测量法测量内径，特别适合于测量深孔。内径指示表又分为内径百分表和内径千分表，合于测量深孔。内径指示表又分为内径百分表和内径千分表，并按其测量范围分为许多挡，可根据尺寸

2、大小及精度要求进并按其测量范围分为许多挡，可根据尺寸大小及精度要求进行选择。每个仪器都配有一套固定测头以备选用，仪器测量行选择。每个仪器都配有一套固定测头以备选用，仪器测量范围取决于测头的范围。范围取决于测头的范围。内径指示表由指示表和装有杠杆系统的测量装置所组成，内径指示表由指示表和装有杠杆系统的测量装置所组成，如如图图1-1所示。所示。下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介在测量装置下端测量套在测量装置下端测量套2的一端装有可换固定测量头的一端装有可换固定测量头1，另一，另一端装有活动测量头端装有活动测量头8，测杆，测杆3的管口上端装有指示表的管口上端装有指示表6。测量。测量时，内

3、径指示表的两测头放入被测孔径内，位于被测孔径的时，内径指示表的两测头放入被测孔径内，位于被测孔径的直径方向上，这可由定位装置来保证。定位装置借助弹簧直径方向上，这可由定位装置来保证。定位装置借助弹簧10的弹簧力始终与被测孔径接触，其接触点的连线和直径是垂的弹簧力始终与被测孔径接触，其接触点的连线和直径是垂直的。可换固定测量头直的。可换固定测量头1和活动测量头和活动测量头8分别与孔壁接触，活分别与孔壁接触，活动测量头向内移动，推动直角杠杆动测量头向内移动，推动直角杠杆7产生回转运动，通过它又产生回转运动，通过它又推动传动杆推动传动杆4移动并使弹簧移动并使弹簧5压缩，同时推动指示表压缩，同时推动指

4、示表6的指针的指针产生回转，指示出读数值来。产生回转，指示出读数值来。由于直角杠杆由于直角杠杆7的两触点与回转轴心线间是等距离的，因的两触点与回转轴心线间是等距离的，因此活动测头移动距离与传动杆的移动距离完全相同，当活动此活动测头移动距离与传动杆的移动距离完全相同，当活动测头上的尺寸变化时，就直接反映到上端的指示表上。测头上的尺寸变化时，就直接反映到上端的指示表上。上一页 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介二、万能测长仪二、万能测长仪 实验用的万能测长仪有实验用的万能测长仪有JD15和和JD18两种。万能测长仪两种。万能测长仪可用来测量平行平面、球形及圆柱形零件的外形尺寸，也可可用

5、来测量平行平面、球形及圆柱形零件的外形尺寸，也可以使用仪器的附件测量平行平面的内尺寸、内孔尺寸、内外以使用仪器的附件测量平行平面的内尺寸、内孔尺寸、内外螺纹的中径以及用电子眼装置测量小孔尺寸等。仪器的工作螺纹的中径以及用电子眼装置测量小孔尺寸等。仪器的工作台可以升降、前后移动、在水平和垂直方向摆动及沿测量轴台可以升降、前后移动、在水平和垂直方向摆动及沿测量轴线方向自由浮动等，因而测量时，可利用工作台的相对运动线方向自由浮动等，因而测量时，可利用工作台的相对运动将工件调整到正确位置。将工件调整到正确位置。JD15万能测长仪结构如万能测长仪结构如图图1-2所示。所示。上一页 下一页返回项目一实验仪

6、器简介项目一实验仪器简介 万能测长仪是按照阿贝原理设计的。即被测尺寸线在毫米刻万能测长仪是按照阿贝原理设计的。即被测尺寸线在毫米刻度尺轴线的延长线上，如度尺轴线的延长线上，如图图1-3所示。刻度尺与测量轴一起所示。刻度尺与测量轴一起移动，读数采用平面螺旋线原理。移动，读数采用平面螺旋线原理。JD15万能测长仪读数万能测长仪读数:在测量过程中，镶有一条精密毫米在测量过程中，镶有一条精密毫米刻度尺如图刻度尺如图1-3中的测量轴中的测量轴2,随着被测尺寸的大小在被测工随着被测尺寸的大小在被测工件内做相应的滑动。当测量头接触被测部分后，测量轴就停件内做相应的滑动。当测量头接触被测部分后，测量轴就停止滑

7、动，测微目镜止滑动，测微目镜1的光学系统如的光学系统如图图1-4 (a)所示。在目镜所示。在目镜1中可以观察到毫米数值，但还需细分读数，以满足精密测量中可以观察到毫米数值，但还需细分读数，以满足精密测量的要求。测微目镜中有一个固定分划板的要求。测微目镜中有一个固定分划板4，它的上面刻有，它的上面刻有10个相等的刻度间距，毫米刻度尺的一个间距成像在它上面时个相等的刻度间距，毫米刻度尺的一个间距成像在它上面时恰与这恰与这10个间距总长相等，故个间距总长相等，故上一页 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介其分度值为其分度值为0.1 mm。在它的附近，还有一块通过手轮。在它的附近，还有一块通

8、过手轮3可可以旋转的平面螺旋线分划板以旋转的平面螺旋线分划板2，其上刻有，其上刻有10圈平面螺旋双刻圈平面螺旋双刻线，螺旋双刻线的螺距恰与固定分划板线，螺旋双刻线的螺距恰与固定分划板4上的刻度间距相等，上的刻度间距相等，其分度值也为其分度值也为0.1 mm。在分划板。在分划板2的中央，有一圈等分为的中央，有一圈等分为100格的圆周刻度，当分划板格的圆周刻度，当分划板2转动一格圆周分度时，其分转动一格圆周分度时，其分度值为度值为1 x (0.1/100)mm=0.001 mm，这样就可达，这样就可达到细分读数的目的。到细分读数的目的。上一页 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介 这种仪

9、器的读数方法如下这种仪器的读数方法如下:从目镜中观察，可同时看到三从目镜中观察，可同时看到三种刻线，如图种刻线，如图1-4(b)所示，先读毫米数所示，先读毫米数(7 mm)，然后按，然后按毫米刻线在固定分划板毫米刻线在固定分划板4上读出小数点后第一位数上读出小数点后第一位数(0.4 mm)，再转动手轮，再转动手轮3，使靠近零点儿毫米刻度值的一圈平面，使靠近零点儿毫米刻度值的一圈平面螺旋双刻线夹住毫米刻线，再从指示线对准的圆周刻度上读螺旋双刻线夹住毫米刻线，再从指示线对准的圆周刻度上读得微米数得微米数(0.051 m)，所以从图，所以从图1-4(b)中得到读数是中得到读数是7.451 mm上一页

10、 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介 JD18万能测长仪的结构如万能测长仪的结构如图图1-5所示，其实物图如所示，其实物图如图图1-6所示。读数投影屏所示。读数投影屏8上能够显示装在测量主轴上能够显示装在测量主轴6上的毫米刻线上的毫米刻线尺尺(示值范围为示值范围为0一一100 mm),0.1 mm双纹刻线双纹刻线(示值范示值范围为围为0一一1 mm)和微米分划板和微米分划板(示值范围为示值范围为0一一100 m)的的成像。测座成像。测座4内装有测量主轴内装有测量主轴6、投影读数光学系统和读数投、投影读数光学系统和读数投影屏影屏8，安装在测量主轴，安装在测量主轴6上的毫米刻线尺上的毫

11、米刻线尺(刻度间距为刻度间距为1 mm)经过经过50倍的透镜组放大后成像在影屏的下半部，在影倍的透镜组放大后成像在影屏的下半部，在影屏的下半部刻有屏的下半部刻有11对等距的双纹刻线，见对等距的双纹刻线，见图图1-7(a)，刻度，刻度间距为间距为5 mm，这，这10个刻度间距的长度等于将毫米刻线尺上个刻度间距的长度等于将毫米刻线尺上的的1 mm放大后的长度放大后的长度(50 mm，因此双纹刻线每个刻度，因此双纹刻线每个刻度上一页 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介间距代表毫米刻线尺的间距代表毫米刻线尺的0.1 mm。在读数投影屏。在读数投影屏8中的微米中的微米分划板固定不动，经分划板

12、固定不动，经30倍透镜组放大后成像在影屏的上半部，倍透镜组放大后成像在影屏的上半部，影屏与影屏与30倍物镜组是刚性连接在一起的，旋转测微旋钮倍物镜组是刚性连接在一起的，旋转测微旋钮9，可使它们同步移动。当影屏移动可使它们同步移动。当影屏移动5 mm(即即0.1 mm双纹刻双纹刻线的一个刻度间距线的一个刻度间距)时，时，30倍物镜组也沿着微米分划板方向倍物镜组也沿着微米分划板方向移动移动5 mm。在微米分划板。在微米分划板5 mm范围内有范围内有101条等距的刻条等距的刻线，将线，将0.1 mm分成分成100等分，故微米分划板的分度值为等分，故微米分划板的分度值为1 m 上一页 下一页返回项目一

13、实验仪器简介项目一实验仪器简介 JD18万能测长仪的读数方法如下万能测长仪的读数方法如下:如图如图1-7(b)所示，测所示，测量时在影屏的下半部显示出毫米刻线尺的某一条毫米刻线量时在影屏的下半部显示出毫米刻线尺的某一条毫米刻线(75 mm)的影像，转动测微旋钮使影屏移动，在微米分划的影像，转动测微旋钮使影屏移动，在微米分划板示值范围内，将该毫米刻线对称地夹在其左、右相邻的某板示值范围内，将该毫米刻线对称地夹在其左、右相邻的某一对双纹刻线中间，然后进行读数一对双纹刻线中间，然后进行读数(0.3 mm)，则图，则图1-7 (c)所示影屏视场的读数为所示影屏视场的读数为75+0.3+0.021=75

14、.321 mm上一页 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介 三、立式光学计三、立式光学计 立式光学计也称立式光学比较仪立式光学计也称立式光学比较仪(简称为立式光较简称为立式光较仪仪)，是一种精度较高、结构简单的光学仪器，一般采，是一种精度较高、结构简单的光学仪器，一般采用相对法以量块为长度基准测量工件外尺寸，它是计量用相对法以量块为长度基准测量工件外尺寸，它是计量室常用的计量仪器之一。除厂用于测量精密的轴类零件室常用的计量仪器之一。除厂用于测量精密的轴类零件外，还可以检定外，还可以检定5等和等和6等量块。等量块。常见的立式光学计有两种常见的立式光学计有两种:刻线尺式立式光学计和刻线尺

15、式立式光学计和数显式立式光学计。数显式立式光学计。上一页 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介 1.刻线尺式立式光学计刻线尺式立式光学计 图图1-8 (a)所示为所示为LG-1型刻线尺式立式光学计的实物图，型刻线尺式立式光学计的实物图，图图1-8 (b)所示为其外形结构简图。所示为其外形结构简图。仪器的基本技术性能指标如下仪器的基本技术性能指标如下:.型号型号LG 1 .分度值分度值0.001 mm示值范围士示值范围士0.1 mm 测量范围测量范围0一一180 mm .示值误差士示值误差士0.3 mm 刻线尺式立式光学计是利用光学杠杆放大原理进行测量的，刻线尺式立式光学计是利用光学杠

16、杆放大原理进行测量的，其光学系统如其光学系统如图图1-9所示。所示。上一页 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介 光线经反射镜光线经反射镜1及三角棱镜及三角棱镜2照亮位于分划板照亮位于分划板3左半部的标尺左半部的标尺4(共共200格，分度值为格，分度值为1 m，再经直角棱镜，再经直角棱镜5及物镜及物镜6后变后变成平行光束成平行光束(分划板分划板3位于物镜位于物镜6的焦平面上的焦平面上)，此光束被反，此光束被反射镜射镜7反射回来，再经物镜反射回来，再经物镜6、棱镜、棱镜5在分划板在分划板3的右半部形的右半部形成标尺像。分划板成标尺像。分划板3右半部上有位置固定的指标尺右半部上有位置固定

17、的指标尺11，当反，当反射镜射镜7与物镜与物镜6平行时，分划板左半部的标尺与右半部的标尺平行时，分划板左半部的标尺与右半部的标尺像上下位置是对称的，指标尺像上下位置是对称的，指标尺11正好指向标尺像的零刻线，正好指向标尺像的零刻线，如如图图1-10 (a)所示。当被测尺寸变化，使测杆所示。当被测尺寸变化，使测杆8推动反射推动反射镜镜7绕其支撑转过某一角度时，则分划板上的标尺像将向上或绕其支撑转过某一角度时，则分划板上的标尺像将向上或向下移动一相应的距离向下移动一相应的距离t,如图如图1-10(b)所示。此移动量为所示。此移动量为被测尺寸的变动量，可按指示所指格数及符号读出。被测尺寸的变动量，可

18、按指示所指格数及符号读出。上一页 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介 光学杠杆放大原理如光学杠杆放大原理如图图1-11所示。、为被测尺寸变动量所示。、为被测尺寸变动量,t为标尺像相应的移动距离，物镜及分划板刻线面间的距离为标尺像相应的移动距离，物镜及分划板刻线面间的距离F为为物镜焦距，该测杆至反射镜支撑之间的距离为物镜焦距，该测杆至反射镜支撑之间的距离为a，则放大，则放大比比K为为K=t/s=F*tan 2a/(a*tan a)式中式中:F 为物镜焦距为物镜焦距;a为测杆至支点间的距离。为测杆至支点间的距离。a角一般很小，可取角一般很小，可取tan 2a=2a,tan a=a，所以

19、，所以K=2F/a.一般光学计物镜焦距一般光学计物镜焦距F=200mma=5mm，则放大比，则放大比K=80。用。用12倍目镜观察时，标倍目镜观察时，标上一页 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介尺像又放大尺像又放大12倍，因此总放大比倍，因此总放大比N为为 N=12K=12 x 80=960 当测杆移动当测杆移动0.001 mm时，在目镜中可见到时，在目镜中可见到0.96 mm的位移量。由于仪器的刻度尺刻度间距为的位移量。由于仪器的刻度尺刻度间距为0.96 mm(它代它代表表0.001 mm，即这个位移量相当于刻度尺移动一个刻度，即这个位移量相当于刻度尺移动一个刻度距离，所以仪器的

20、分度值为距离，所以仪器的分度值为1 m上一页 下一页返回项目一实验仪器简介项目一实验仪器简介 2.数显式立式光学计数显式立式光学计 图图1-12所示为所示为JDC-S1数显式立式光学计，图数显式立式光学计，图(a)为其为其结构示意图，图结构示意图，图(b)为其实物图。为其实物图。数显式立式光学计读数原理与刻线尺式立式光学计有所不数显式立式光学计读数原理与刻线尺式立式光学计有所不同，它是采用光栅刻线尺传感器及数字信号处理系统将测头同，它是采用光栅刻线尺传感器及数字信号处理系统将测头的移动量转化为数字并由显示屏显示出来，因而测量结果更的移动量转化为数字并由显示屏显示出来，因而测量结果更为直观，提高

21、厂测量精度和测量效率。为直观，提高厂测量精度和测量效率。上一页返回项目二实验安排项目二实验安排实验一用内径指示表测量孔径实验一用内径指示表测量孔径 1.实验目的实验目的 (1)了解内径指示表的结构并掌握它的测量原理。了解内径指示表的结构并掌握它的测量原理。(2)掌握用内径指示表测量和评定孔径的方法。掌握用内径指示表测量和评定孔径的方法。(3)了解量块及其附件的使用方法。了解量块及其附件的使用方法。2.实验步骤实验步骤 (1)选择固定测量头根据被测孔径基本尺寸选择合适的固选择固定测量头根据被测孔径基本尺寸选择合适的固定测量头，将它拧入内径指示表的测量装置上相应的螺孔中，定测量头，将它拧入内径指示

22、表的测量装置上相应的螺孔中，并加以固紧。并加以固紧。(2)调节零位调节零位根据被测孔的基本尺寸选取量块，并把它根据被测孔的基本尺寸选取量块，并把它们组合成量块组，装入量们组合成量块组，装入量下一页返回项目二实验安排项目二实验安排块夹中块夹中(或使用具有确定内尺寸的标准圆环或使用具有确定内尺寸的标准圆环)。将内径指示表的两测量头放入两量爪之间，与两量爪相将内径指示表的两测量头放入两量爪之间，与两量爪相接触，如接触，如图图1-13所示。为了使内径指示表的两测量头轴线与所示。为了使内径指示表的两测量头轴线与两量爪平面相垂直两量爪平面相垂直(两量爪平面间的距离就是量块组的尺两量爪平面间的距离就是量块组

23、的尺寸寸)，需用手拿住表杆的中部，微微摆动内径指示表，找出表，需用手拿住表杆的中部，微微摆动内径指示表，找出表针的转折点，并转动表盘，使针的转折点，并转动表盘，使“0”刻线对准该转折点。如此刻线对准该转折点。如此反复多次，直到指针的转折点始终在反复多次，直到指针的转折点始终在“0”刻线上，此时表明刻线上，此时表明零位已调好。零位已调好。上一页 下一页返回项目二实验安排项目二实验安排(3)测量孔径将内径指示表的两个测量头放入被测孔中，如测量孔径将内径指示表的两个测量头放入被测孔中，如图图1-14所示的方法摆动量仪。记下指示表指针回转到转折点所示的方法摆动量仪。记下指示表指针回转到转折点的示值的示

24、值(注意正、负号注意正、负号)。该数值就是实际被测孔径对其基本。该数值就是实际被测孔径对其基本尺寸的偏差。尺寸的偏差。如如图图1-15所示，在被测孔的三个横截面、两个方面上测所示，在被测孔的三个横截面、两个方面上测出出6个实际偏差，并记入实验报告中。个实际偏差，并记入实验报告中。上一页 下一页返回项目二实验安排项目二实验安排(4)评定合格性若被测孔径评定合格性若被测孔径(若要求符合包容原则若要求符合包容原则)实际偏差实际偏差为为E.E.圆度误差圆度误差f0,则满足以下二式者，即为合格则满足以下二式者，即为合格Es-AEaEt+A式中式中:A为安全裕度为安全裕度f0eaei式中式中:ea为直径的

25、实际偏差为直径的实际偏差上一页 下一页返回项目二实验安排项目二实验安排(2)评定形状位置误差的合格性在被测轴的零件图上标注厂评定形状位置误差的合格性在被测轴的零件图上标注厂素线直线度公差、圆度公差、圆柱度公差和素线平行度公差。素线直线度公差、圆度公差、圆柱度公差和素线平行度公差。由于在轴上测厂四条素线，所以应求出四个素线直线度误差由于在轴上测厂四条素线，所以应求出四个素线直线度误差值、圆度误差值、圆柱度误差值和平行度误差值，并将其中值、圆度误差值、圆柱度误差值和平行度误差值，并将其中最大的误差值与公差值相比较，当直线度误差值蒸直线度公最大的误差值与公差值相比较，当直线度误差值蒸直线度公差值和平

26、行度误差值蒸平行度公差值时，即为合格。差值和平行度误差值蒸平行度公差值时，即为合格。求素线直线度误差的方法有作图法和计算法两种求素线直线度误差的方法有作图法和计算法两种(应按应按最小条件法求，但对仅测三点，比较简单，可用此法最小条件法求，但对仅测三点，比较简单，可用此法)，现举，现举例说明。例说明。上一页 下一页返回项目二实验安排项目二实验安排若已测得某一素线上的三点，其实际偏差分别为若已测得某一素线上的三点，其实际偏差分别为:ea1=-30 m,ea2=一一31 m,ea3=-35 m .作图法，如作图法，如图图1-22所示，先将首尾两点相连，再找出所示，先将首尾两点相连，再找出n点与该连线

27、的纵坐标距离即可。此例中直线度误差值为点与该连线的纵坐标距离即可。此例中直线度误差值为1.5 m上一页 下一页返回项目二实验安排项目二实验安排.计算法，直线度误差值为计算法，直线度误差值为|ea2-1/2(ea1+ea3)|=|-31-1/2(-30-35)|=1.5m 计算素线平行度公差。素线平行度公差就是三个实际偏差计算素线平行度公差。素线平行度公差就是三个实际偏差中最大与最小偏差之差值的绝对值。中最大与最小偏差之差值的绝对值。本例中的素线平行度公差为本例中的素线平行度公差为|ea2-ea1|=|-35-(-30)|=5m上一页 下一页返回项目二实验安排项目二实验安排 计算圆柱度和圆度误差

28、。求圆柱度和圆度误差方法可用近计算圆柱度和圆度误差。求圆柱度和圆度误差方法可用近似的计算法。例如，测得三个截面相隔似的计算法。例如，测得三个截面相隔90。的径向位置上共。的径向位置上共6个直径。其实际偏差如个直径。其实际偏差如表表1-2所示。所示。圆柱度误差可由测得最大偏差和最小偏差之差的圆柱度误差可由测得最大偏差和最小偏差之差的1/2来确定。来确定。本例中圆柱度误差为本例中圆柱度误差为:|-6-(-16)|/2=5 (m)圆度误差可用同一截面两垂直方向的直径差的圆度误差可用同一截面两垂直方向的直径差的1/2近似作近似作为该截面的圆度误差，取三个截面的圆度误差最大者作最后为该截面的圆度误差，取

29、三个截面的圆度误差最大者作最后结果。结果。本例圆度误差为本例圆度误差为:|-8-(-16)|/2=4 (m)上一页返回项目三实验报告项目三实验报告实验报告一用内径指示表测量孔径实验报告一用内径指示表测量孔径下一页返回项目三实验报告项目三实验报告实验报告二用万能测长仪测量孔径实验报告二用万能测长仪测量孔径上一页 下一页返回项目三实验报告项目三实验报告实验报告三用立式光学计测量轴径实验报告三用立式光学计测量轴径上一页返回图图1-1内径指示表内径指示表返 回图图1-2 JD15万能测长仪万能测长仪返 回图图1-3万能测长仪测量原理万能测长仪测量原理返 回图图1-4 JD15万能测长万能测长仪测量读数

30、原理仪测量读数原理返 回图图1-5 JD18万能测长仪结构万能测长仪结构返 回图图1-6 JD18万能测长仪实物万能测长仪实物返 回图图1-7屏动测微器的读书方法屏动测微器的读书方法返 回图图1-8 LG-1型刻线尺式立式光学计型刻线尺式立式光学计返 回图图1-9立式光学计的光学系统立式光学计的光学系统返 回图图1一一10分分划划板板返 回图图1-11光学杠杆放大原理光学杠杆放大原理返 回图图1-12 JDG-S1数显式立式光学数显式立式光学计计返 回图图1-13调节零位调节零位返 回图图1-14测量测量孔孔径径返 回图图1一一15测量点示竟图测量点示竟图返 回图图1一一16孔孔径测量示煮图径测量示煮图返 回图图1-17找回转点找回转点返 回表表1-1测量数据测量数据返 回下一页表表1-1测量数据测量数据返 回上一页图图1-18测测帽帽返 回图图 1-19微调微调返 回图图1-20测量测量返 回图图1-21评定铂径的合格性评定铂径的合格性返 回图图1-22作图评定作图评定返 回表表1-2实际偏差实际偏差返 回