用立式光学计测量轴的直径实验报告

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。

实验一尺寸测量
实验1—1 用立式光学计测量轴径
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
l、用立式光学计测量轴径。

2、根据测量结果，作出适用性结论。

三、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作时，选用球形测头。

测量球面工件时，选用平面形测头。

测量小于10mm 的圆柱面工件时，选用刀口形测头。

2、按被测轴径的基本尺寸组合量块。

3、调整仪器零位。

（1）选好量块组后，将下测量面置于工作台的中央，并使测头对准上测量面中央。

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

（3）细调节：松开紧固螺钉，转动调节凸轮，直至在目镜中观察到刻度尺象与0指示线接近为止。

然后拧紧螺钉。

（4）微调节：转动刻度尺微调螺钉，使刻度尺的零线影象与0指示线重合，然后压下测头提升杠杆9数次，使零位稳定。

（5）将测头抬起，取下量块。

4、测量轴径：按实验规定的部分（在两个截面上四个径向位置上）进行测量，把测量结果填入实验报告（见下表）。

5、判断轴径的合格性，并把测量结果填入实验报告（见下表）。

实验1—1 用立式光学计测量轴径。

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。

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。

实验一用立式光学计测量轴径实验报告仪器名称分度值(μm)示值范围(mm)测量范围(mm)器具的不确定度(μm)被测零件名称图样上给定的极限尺寸(mm)安全裕度A (μm)器具不确定度的允许值(μm)最大最小验收极限尺寸 (mm)基本尺寸 (mm)最大最小形位公差(μm)素线直线度公差素线平行度公差测量示意图测量数据实际偏差 (μm)实际尺寸 (mm)测量位置Ⅰ—ⅠⅡ—ⅡⅢ—ⅢⅠ—ⅠⅡ—ⅡⅢ—Ⅲ测量方向A A' -B B' -A A-'B B-'形位误差(μm)素线直线度误差素线平行度误差合格性结论理由审阅作图求直线度误差：35 35 30 30 25 25 20 2015 15 10 10 5 50 0 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ ⅢA A '-B B '-35 35 30 30 25 25 20 20 15 15 10 10 5 5 0 0Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ ⅢA A -'B B -'实验二用内径千分表测量孔径实验报告仪器名称分度值(μm)示值范围(mm)测量范围(mm)器具的不确定度(μm)被测零件名称基本尺寸(mm)图样上给定的极限尺寸(mm)器具不确定度的允许值(μm)最大最小安全裕度A (μm)验收极限尺寸(mm)最大最小形位公差(μm)圆度公差(μm)测量示意图测量数据实际偏差(μm) 实际尺寸（mm）测量位置Ⅰ—ⅠⅡ—ⅡⅢ—ⅢⅠ—ⅠⅡ—ⅡⅢ—Ⅲ测量方向A A' -B B' -圆度误差f0＝(μm) 合格性结论理由审阅实验三表面粗糙度测量实验报告实验四直线度误差测量实验报告名称分度值（mm／mm）仪器被测零件直线度公差 (μm)测点序号01234第一次相对读数第二次相对读数平均相对读数累积值（格）作图计算实验五平面度误差测量实验报告实验六跳动测量实验报告实验七齿轮测量7－1齿轮齿距与齿距累积偏差测量实验报告7－2 齿轮齿圈径向跳动测量实验报告7－3 齿轮齿厚偏差测量实验报告7－4 齿轮公法线长度偏差测量实验报告实验八螺纹测量.。

立式光学计测量塞规直径实验教学大纲一、学时：实验学时：1二、适用专业及年级机械设计、机电、过程控制、车辆等机类、近机类，3年级三、实验目的：1.了解立式光学计的工作原理和使用方法；2.根据测量结果，判断被测工件的合格性；3.熟悉尺寸公差及量规公差表格的查阅。

四、实验仪器说明：立式光学计常用于测量工件的外尺寸，多采用比较测量方法，只有在标尺的示值范围内才可进行绝对测量仪器的使用与调整：1．测量头的选择仪器备有球面形，刀刃形和平面形等三种类型的测量头。

选用测量投影满足点接触为宜，故测量平面或圆柱面工件时选用球面测量头；测量小于10mm圆柱面工件时选用刀刃形测量头；测量凸球面工件时应选用平面形测量头。

2．工作台的调整测量工件时是以工作台面作为测量基准面，因此要求台面必须于测量头的测量方向相垂直。

如果选用Φ8平面台和带筋的方形工作台，不需进行调整；若选用90圆形工作台是需用四个调节螺钉来调整工作台，直到与测量头测量方向垂直（一般，使用中的仪器已经是调整好状态，不许进行这项调整）。

3．器标尺零位的调整①将量块组的下测量面置于工作台上，使测量头对准量块上测量面的中点；②粗调节：松开锁紧螺丝，转动调节螺母，使支臂下降，直到测量头与量块上测量的中点仅留有很小的间隙时，锁紧螺丝；③细调节：松开锁紧螺丝，转动偏心轮。

使指标线与标尺上的零刻线重合，拧紧螺丝；④微调节：拧紧螺丝后，轻轻按动抬起杠杆。

当出现指标线不与标尺零刻线相重合时（大约偏离10格之内），只需转动微调轮使其达到重合并完全稳定为止。

五、实验步骤：1.根据被测塞规的基本尺寸选择相应精度的立式光学计和量块尺寸，将量块置于工作台上进行仪器零位调整；2.将被测塞规放在工作台面上，保持圆柱下母线紧贴台面，然后慢慢在测量头下滚过，从标尺上找到读数的最大值，即为所测部位尺寸的实际偏差。

按此法应分别测出三个截面和两个方向（相差90°）的实际偏差，记入实验报告内；3.根据尺寸实际偏差与被测塞规的极限偏差（从公差表中查出），判断被测塞规的合格性；4.清理仪器和被测塞规。

实验一用立式光学比较仪测量轴径一、测量器具---立式光学比较仪立式光学计主要利用量块与零件相比较的方法，来测量物体外形的微差尺寸，是测量精密零件的常用测量器具。

主要技术参数：型号：LG－1总放大倍数：约1000倍分度值：0.001mm示值范围：±0.1mm测量范围：最大长度180mm仪器的最大不确定度：±0.00025mm示值稳定性：0.0001mm测量的最大不确定度：±（0.5＋L/100）μm工作原理：利用光学杠杆的放大原理，将微小的位移量转换为光学影象的移动。

其工作原理如图1－1所示。

图1－1 立式光学比较仪工作原理图结构：立式光学比较仪结构如图1－2所示，主要由以下部组成：光学计管：测量读数的主要部件；①零位调节手轮：可对零位进行微调整；③ 测帽：根据被测件形状，选择不同的测帽套在测杆上。

选择原则为：与被测件的接触面积要最小；②工作台：对不同形状的被测件，应选用不同的工作台，选择原则与上基本相同；使用方法：①粗调：仪器放在平稳的工作台上，将光学计管安在横臂的适当位置；②测帽选择：测量时被件与测帽间的接触面必须最小，即近于点或线接触。

③工作台校正：工作台校正的目的是使工作面与测帽平面保持平行。

一般是将与被测件尺寸相同的量块放在测帽的边缘的不同位置，若读数图1－2 立式光学比较仪结构图相同，则说明其平行。

否则可调整工作台旁边的四个调节旋扭。

④归零：把已选用的量块放在一个清洁的平台上，转动粗调节环使横臂下降至测头刚好接触量块时，将横臂固定在立柱上。

再松开横臂前端的锁紧装置，调整光管与横臂的相对位置，当从光管的目镜中看到零刻线与指示虚线基本重合后，固定光管。

调整光管微调旋扭，使零刻线与指示虚线完全对齐。

拨动提升器几次，若零位稳定，则仪器可进行工作。

二、测量步骤1、选择测帽：测量时被测物体与测帽间的接触面必须最小，即近于点或线接触。

因此在测量平面时，须使用球面测帽，测量柱面时宜采用刀刃形或平面测帽，对球形物体则应采用平面测帽。