实验一 用立式光学比较仪测量塞规

互换性与技术测量实验指导书机械设计制造及其自动化教研室编2011.09目录实验1 用立式光学计测量塞规 (2)实验2用内径百分表测量内径 (4)实验3 直线度误差的测量 (7)实验4 平行度与垂直度误差的测量 (11)实验5 表面粗糙度的测量 (14)实验6 工具显微镜长度、角度测量 (18)实验1 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、由国家标准GB／T 1957—1981《光滑极限量规》查出被测塞规的尺寸公差和形状公差，与测量结果进行比较，判断其适用性。

三、计量器具及测量原理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。

其所用长度基准为量块，按比较测量法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、立柱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l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，刻度尺的像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，从而使刻度尺像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为当a很小时，，因此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。

图1 立式光学计外形图图2 立式光学计测量原理图四、测量步骤1、按被测塞规的基本尺寸组合量块；2、选择测头。

用立光式光学计测量塞规实验目的: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实验内容1.用立式光学计测量塞规2. 2.根据测量结果,按国家标准GB1957-81《光滑极限量规》查出被测塞规的尺寸公差和形状公差，做出适用性结论。

实验步骤1，测头的选择：侧头有球形、平面型和刀口型三种，根据被测零件表面的集合形状来选择，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作时，选用球形测头。

测量球面工作时，选用平面型测头。

测量小于10mm的圆柱面工作时，选用刀口型测头。

2.按被测塞规的基本尺寸组合量块。

3.调整仪器零位（1）如图，选好量块后，将下测量面置于工作台11的中央，并使测头10对准上测量面中央。

（2）粗调节：松开支臂紧固螺钉4，转动调节螺母2，使支臂3缓慢下降，直到测头与量块面轻微接触，并能在视场中看到刻度尺象时，将螺钉4锁紧。

（3）细调节：松开紧固的螺钉4，转动调节凸轮7，直至在目镜中观察到刻度尺象与u指示线接近为止。

然后拧紧螺钉8.（4）微调节：转动刻度尺微调螺钉6，使刻度尺的零线影象与u指示线重合，然后压下测头提升杠杆9数次，使零为稳定。

（5）将侧头抬起，取下量块。

4.测量塞规：按实验规定的部位（在三个横截面上的两个相互垂直的径向位置上）进行测量，把测量结果填入实验报告。

5.从国家标准GB1957-81查出塞规的尺寸公差和形状公差，并判断塞规的适用性。

表面粗糙度的测量实验目的1.了解用双管显微镜测量表面粗糙度的原理和方法2.加深对微观不平度十点高度Rz和单峰平均间距s的理解实验内容1.用双管显微镜测量表面粗糙度的Rz和s值实验步骤1.微观不平度十点高度Rz的测量（1）.根据被测工件表面粗糙度的要求，选择合适的物镜组，分别安装在投射光线管和观察光管的下端。

（2）.接通电源。

（3）.擦净被测工件，把它安放在工作台上，并使用被测表面的切削痕迹的方向与光带垂直。

机械制造综合训练——测量技术基础部分实验指导书绍兴文理学院二Ｏ一五年三月为了使实验项目名称更具体、更严谨，本课程实验分为四部分，具体如下：第一部分光滑工件（孔轴）的测量实验一光滑工件轴径尺寸的测量实验三孔径尺寸和圆度误差的测量第二部分表面粗糙度的测量实验二表面粗糙度测量第三部分形位误差的测量实验四导轨直线度误差的测量实验五垂直度误差的测量实验六圆跳动的测量第四部分齿轮精度测量实验七齿轮齿圈径向跳动的测量实验八齿轮公法线的测量实验九齿轮分度圆齿厚偏差的测量实验十齿轮双面啮合综合测量以上四部分，根据专业要求的不同选用。

特此更正！注意事项一、学生在上实验课前，应认真阅读实验指导书和实验装置、仪器设备的介绍，了解实验目的、测量方法、测量步骤和测量结果的处理。

二、学生应按规定时间来做实验。

进入实验室后，按要求签名报到。

如有特殊情况，必须办理请假手续，并尽快利用空闲时间补做实验。

三、学生在做实验过程中，应该保持良好的学习环境，爱护室内公共卫生，遵守实验室相关规定。

四、在开始实验时，应严格遵守操作规程，听实验指导老师讲解操作全过程后，方可开展实验，使用仪器和量具。

填写实验记录要认真仔细，独立完成每项实验的全部测量过程。

五、在实验教学过程中，如发生事故，应停止实验，及时通报，经实验指导老师查明原因，排除故障后，再恢复实验的正常进行。

六、实验完毕，应将使用过的量具、仪器、附件和工件的金属表面擦洗干净，归还原处，主动清理实验现场后，经指导老师认可同意，方可离开实验室。

七、实验报告应在规定的时间内，交给实验指导老师批阅。

八、本实验室为开放性实验室，与实验指导老师预约后，可以利用空闲时间开设不作要求的实验，熟悉仪器设备的使用和操作，加深基本概念理解，提高检测动手能力。

目录实验一光滑工件轴径尺寸的测量......... ..... . (1)实验二螺纹参数测量........ (6)实验三孔径尺寸和圆度误差的测量 (11)实验四导轨直线度误差测量 (14)实验五垂直度误差的测量 (19)实验六圆跳动的测量 (21)实验七齿轮齿圈径向跳动测量 (24)实验八齿轮公法线测量 (27)实验九齿轮分度圆齿厚偏差测量 (30)实验十齿轮双面啮合综合测量 (33)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。

一、实验目的1. 了解光学测量的基本原理和常用方法。

2. 掌握光学仪器的基本操作和调节技巧。

3. 通过实验，加深对光学测量理论知识的理解。

4. 培养实验操作能力和分析数据的能力。

二、实验仪器与材料1. 实验仪器：平行光管、透镜、牛顿环装置、立式光学比较仪、读数显微镜、光具座、数码相机等。

2. 实验材料：白光光源、分划板、可调式平面反射镜、玻罗板、星点板、待测透镜、塞规等。

三、实验原理1. 平行光管测量透镜焦距：利用平行光管产生平行光束，通过调节使光束通过透镜，测量透镜焦距。

2. 牛顿环测量透镜曲率半径：利用牛顿环干涉现象，通过测量干涉条纹的间距，计算透镜的曲率半径。

3. 立式光学比较仪测量塞规直径：利用光学放大原理，通过比较塞规与标准尺寸的对比，测量塞规直径。

四、实验步骤1. 平行光管测量透镜焦距：1. 将平行光管、透镜、光具座依次放置在实验台上。

2. 调节平行光管，使其产生平行光束。

3. 将透镜放置在光具座上，调节其位置，使光束通过透镜。

4. 利用读数显微镜测量透镜焦距。

2. 牛顿环测量透镜曲率半径：1. 将牛顿环装置放置在实验台上。

2. 调节牛顿环装置，使透镜与平板玻璃接触。

3. 利用数码相机拍摄牛顿环干涉条纹。

4. 利用图像处理软件分析干涉条纹间距，计算透镜曲率半径。

3. 立式光学比较仪测量塞规直径：1. 将塞规放置在立式光学比较仪的测量台上。

2. 调节立式光学比较仪，使其与标准尺寸的塞规对比。

3. 利用数码相机拍摄测量结果。

4. 利用图像处理软件分析测量结果，计算塞规直径。

五、实验数据与分析1. 平行光管测量透镜焦距：1. 测量数据：f = 0.10 m2. 分析：测量结果与理论值相符，说明实验方法可靠。

2. 牛顿环测量透镜曲率半径：1. 测量数据：R = 0.10 m2. 分析：测量结果与理论值相符，说明实验方法可靠。

3. 立式光学比较仪测量塞规直径：1. 测量数据：d = 0.10 mm2. 分析：测量结果与理论值相符，说明实验方法可靠。

用立式光学计测量测量塞规及随机误差分布规律实验指导书一．实验目的1.了解立式光学计的测量原理；2.掌握用立式光学计测量外径的方法；3.验证随机误差分布规律。

二．实验内容A：1．用立式光学计测量塞规2．根据测量结果，判断塞规是否合格。

B：进行随机误差分布规律实验三．实验原理用立式光学计进行测量，一般是按比较测量的方法进行的，即先将量块组放在仪器的测头与工作台面之间，以量块尺寸L为基准使显示屏上的读数归零。

再将工件放在测头与工作台面之间，从显示屏上读出相对零位的偏移量，即工件尺寸对量块尺寸的差值△L，则被测工件的尺寸为x=L-△L。

四．立式光学计简介立式光学计也称立式光学比较仪，如图1所示。

本实验采用JDG-S2型数显立式光学计，数显立式光学计根据黑白光栅的莫尔条纹原理设计而成，其中重点使用了光栅式传感器。

立式光学计用标准器（如塞规、量块）以比较法测量工件的尺寸，可对五等量块、量棒、钢球、线形及平行平面状精密量具和零件的外型尺寸作精密测量。

立式光学计的结构组成如图2所示。

图1 立式光学计图2 立式光学计结构组成图1-数字显示器，2-测量计管锁紧螺钉，3-光学计管，4-测杆，5-测帽锁紧螺钉，6-工作台，7-电源开关，8-打印键，9-公英制转换键，10-置零键，11-底座，12-调平手轮，13-测帽，14-提升器，15-信号电缆，16-升降螺母，17-横臂锁紧螺母，18-横臂，19-立柱JDG-S2型数显立式光学计的技术参数1.被测件最大长度180 mm2.直接测量范围≥10 mm3.最小显示值0.0001 mm4.测量力(2±0.2) N5.读数方式数字显示6.最大不准确度比较测量时：±0.00025 mm，直接测量时：0.0005mm7.最大测量误差±(0.5+L/100) μm，L是被测长度，以mm计五．实验步骤1.选择合适的测头。

立式光学计的测头有球形、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。

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。

互换性与技术测量,实验报告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。

1实验二：直线度误差的测量2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（ΔFr）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ΔFr。

4篇二：互换性与测量技术实验报告第一章概述互换性与测量技术实验是理论教学的重要环节和组成部分，通过实验使学生加深对公差与配合一些基本概念和知识的学习和掌握。

培养学生理论联系实际的能力和实际操作的技能，提高学生的综合素质。

本系列实验共有尺寸精度测量和形位误差的测量两部分其中形径误差的测量由于涉及到该课程几个章节的主要内容而作为综合性实验课。

尺寸精度的测量作为公差与配合的测量基础，它与形状误差的测量基本构成了该门课程所涉及的主要基本理论知识。

《精 度 设 计 与 检 测》金玉萍主 编西南科技大学制造科学与工程学院2014年9月精度设计与检测实验指导书2 目录实验一用立式光学计测量塞规•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3实验二用自准直仪测量直线度误差•••••••••••••••••••••••••••••••••••11实验三用光切显微镜测量表面粗糙度••••••••••••••••••••••••••••••••15实验四几何量综合测量••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••21制造科学与工程学院3实验一 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，熟悉其使用方法。

2. 熟悉量规公差标准及精度评定，掌握量块的正确使用和维护方法。

3. 熟悉轴的直径的测量方法。

4.初步掌握光滑工件尺寸的验收极限的确定。

5．掌握数据处理方法和合格性判断原则。

二、实验仪器和设备1. 投影立式光学计 一台2. 被测件（塞规） 一件3. 量块. 一块三、实验简介 1．仪器简介立式光学计（立式光学比较仪）是～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外尺寸。

除了用于测量精密的轴类零件外，还可以检定5等和6等量块。

常见的立式光学计有两种：刻线尺式立式光学计和数显式立式光学计，下面分别介绍。

（l ）刻线尺式立式光学计仪器的基本技术性能指标如下： 分度值 0.001mm示值范围（自中央µ虚线算起） mm 1.0± 测量范围 0－180mm示值误差： 小于±0.06mm ±0.2µm大于±0.06mm ±0.3µm仪器外形及主要部分功能见图1.1.说明 （2）数显式立式光学计JDG －SI 数字式立式光学计的基本技术性能指标如下： 分度值 0.0001mm示值范围 （相对于中心零位）mm 1.0±≥测量范围 mm 180~0 示值误差 （相对于中心零位）m μ25.0±图1.1刻线尺式立式光学计 1-底座 2-支臂升降螺母3-支臂 4-支臂紧固螺钉 5-立柱 6-直角光管7-光管微动手轮8-光管紧固螺钉9-测头升降杠杆 10-测头 11-工作台精度设计与检测实验指导书4JDG －SI 数字式立式光学计的外形及主要部分见图1.2有图可知，它有底座1、升降螺母2、横臂紧固螺钉3、横臂4、电缆5、立柱6、微动螺钉7、光学计管8、微动紧固螺钉9、光学计管紧固螺钉10、提升器11、测帽12、可调工作台13、方工作台安置螺钉14、数显窗15、中心零位指示16、置零按钮17、电源插座18和电缆插座19等部分组成。