六、测量与处理数据
被测零件 名称 基本尺寸 最大极限 最小极限 安全裕度 上验收限DS* 下验收限DI* 尺寸Dmax 尺寸Dmix A* 计量器具 名称 测量示意图 测量范围 示值范围 分度值 仪器不确定度 测量数据 测量截面 测量方向 A-A B-B 合格性判断 七、思考题
实际偏差 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ 实验尺寸 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ 按设计公差判断 按验收极限判断 1、用内径百分表测量孔的直径时，属于何种测量方法？测量误差有哪些？ 2、仪器的测量范围与标尺的示值范围有何不同？
实验2 用立式光学计测量轴径
实验学时：1 实验类型：验证性 实验要求：必开 一、实验目的
1、掌握立式光学计的工作原理及使用方法。 2、熟悉轴的直径及其形状误差的测量方法。 3、学会基本的测量误差处理方法。
10
二、设备与器材
立式光学计１台、被测轴和相同尺寸量块各１组。 三、实验原理与方案
立式光学计主要用于作长度比较测量。要先用量块将标尺和指针调到零位，被测尺寸对量块的偏差可从仪器标尺上读得。并可对某轴的固定部位进行多次重复测量，计算测量误差。
立式光学计主要组成见外形图1。由底座1、立柱2、支臂3、直角光管4和工作台11等几部分组成。
立式光学计的光学系统图2所示。光线由进光反射镜6进入光学计管中，由通光棱镜7将光线转折90度，照亮了分划板4上的刻度尺9。刻度尺上有 100 格的刻线，此处刻线作为目标，位于物镜2的焦平面上。由刻度尺9发出的光线经棱镜3后转折90度，透过物镜2成为平行光线，射向平面反射镜，平行光线被反射回来，重新透过物镜2，再经棱镜3汇聚于分划板4的另一半上，此处有一指示线8。当测量杆5上下移动时，推动平面反射镜１产生摆动，于是刻度尺9的像相对于指示线产生了移动，移动量可通过目镜10进行读数
图1 立式光学计结构 图2 立式光学计的光学系统 1—底座；2—立柱；3—支臂；4—直角光管；5—提升器； １—平面反射镜；2—物镜；3—棱镜； 6—调整螺母；7—粗调节螺母；8—紧固螺钉； 4—分划板；5—测量杆；6—反射镜； 9—微调手轮；10—紧固螺钉； 11—工作台 7—通光棱镜；8—指示线；9—刻度尺； 10—目镜 四、实验步骤、方法与注意事项 根据被测零件表面的几何形状来选择测量头，使测量头与被测表面尽量满足点接触。测量头有：球形、平面和刀口形三种。测量平面或圆柱面零件时选用球形测头。测量球面零件时选用平面形测头。测量小圆柱面工件时选用刀口形测头。
1、按被测零件的基本尺寸组合量块和选择测量头。
2、仪器调零位：如图1，将组合好量块组的下测量面置于工作台11中央，并使测量头12对准上测量面中央。粗调：松开支臂紧固螺钉8，转动调节螺母 7，使支臂3缓慢下降，直至
11
到测量头与量块上测量面轻微接触，并在视场中看到刻度尺象，将螺钉8锁紧。细调：松开紧固螺钉10，转动调节轮9，直至在目镜中观察到刻度尺象与指示线接近为止，然后拧紧螺钉10。微调：转动刻度尺微调螺钉13见图2。使刻度尺的零线影象与指示线重合后，用手指压下测头提升杠杆5不少于三次，使零位稳定，调零结束。
3、将测头抬起取下量块，放入被测量件，按实验规定的部位测量，并将测量的结果填入实验报告中。 五、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。
2、工作台的选择与校正：
工作台分平面工作台和槽面工作台，其选择原则与测帽的要求相同。
对于可调整工作台，为保证测杆与工作台面垂直，测量前必须进行校正。先选择一与被测工件尺寸相同的量块大致放在工作台的中央，光学计管换上最大直径的平面测帽，使测帽平面的1/4与量块接触。调整仪器至目镜中看到分划板刻度为止。然后旋动工作台调节螺丝，使其前后移动，并从目镜中观看分划板示值的变化，若在测帽平面的四个位置的读数变化小于1／5格分度值，则表示工作台的校正已完成。
3、调整反射镜，并缓慢地拨动测帽提升杠杆，从目镜中能看到标尺影象，若此影象不清楚可调整目镜视度环。
4、松开横臂紧固螺钉，调整手柄，使光管上升至最高位置后固紧螺钉。
5、按被测零件的基本尺寸组合所需量块尺寸。一般是从所需尺寸的未位数开始选择，将选好的量块用汽油棉花擦去表面防锈油，并用绒布擦净．用少许压力将两量块工作面相互研合。
6、将组合好的块规组放在工作台上，松开横臂紧固螺钉，转动调节螺母，使横臂连同光管缓慢下降至测头，与量块中心位置极为接近处（约0．lmm的间隙）将螺钉拧紧。
7、松开光管紧固螺钉，调整手柄，使光管缓馒下降至测头与块规中心位置接触，并从目镜中看到标尺象，使零刻线外于指标线附近为止。调节目镜视度环，使标尺像完全清晰（可配合微调反光镜）。锁紧螺钉，调整微调旋钮，使刻度尺像准确对好零位。
8、按压测帽提升杠杆2～3次，检查示值稳定性，要求零位变化不超过l／10格，如超过过多应寻找原因，并重新调零（各紧固螺钉应拧紧但不能过紧，以免仪器变形）。
9、按下测帽提升杠杆，取下规块组，将被测部件放在工作台上（注意一定要使被测轴的母线与工作台接触，不得有任何跳动或倾斜）。
10、按压测帽提升杠杆多次，若示值稳定，则记下标尺读数（注意正负号）。此读数即为该测点轴线的实际差值。
11、在轴的三个横截面上，相隔90度的径向位置上共测六个点 六、注意事项
1、测量前应先擦净零件表面及仪器工作台。
2、操作要小心，不得有任何碰憧，调整时观察指针位置，不应超出标尺示值范围。 3、使用量块时要正确推合，防止划伤量块测量面。
12
4、取拿量块时最好用竹摄子夹持，避免用手直接接触量块．以减少手温对测量精度的影晌。 5、注意保护量块工作面，禁止量块碰撞或掉落地上。 7、测量结束前，不应拆开块规，以便随时校对零位。 七、测量与处理数据
被测零件 名称 基本尺寸 最大极限 最小极限 安全裕度 上验收限DS* 下验收限DI* 尺寸Dmax 尺寸Dmix A* 6、量块用后，要用航空汽油洗净，用绸布擦干并涂上防锈油。
计量器具 名称 测量示意图 测量范围 示值范围 分度值 仪器不确定度 测量数据 测量截面 测量方向 A-A B-B 合格性判断
八、思考题
实际偏差 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ 实验尺寸 Ⅰ-Ⅰ Ⅱ-Ⅱ Ⅲ-Ⅲ 按设计公差判断 按验收极限判断 立式光学计测量轴，属于什么测量方法？绝对测量与相对测量各有何特点？什么是分度值？刻度间距？
13
第三章 表面粗糙度检测的测量
实验一 比较法检测表面粗糙度
实验学时：1 实验类型：验证性 实验要求：必开 一、实验目的
1、熟悉比较法测量表面粗糙度的方法； 2、正确理解表面粗糙度的评定参数。 二、实验设备：面粗糙度比较样板、试件数个。 三、实验内容
比较法测量表面粗糙度是生产中常用的方法之一。此方法是用表面粗糙度比较样板与被测表面比较，判断表面粗糙度的数值。尽管这种方法不够严谨，但它具有测量方便、成本低、对环境要求不高等优点，所以被广泛应用于生产现场检验一般表面粗糙度。
图1所示为表面粗糙度比较样板，它是采用特定合金材料加工而成，具有不同的表面粗糙度参数值。通过触觉、视觉将被测件表面与之作比较，以确定被测表面的粗糙度的表面。 视觉比较：就是用人的眼睛反复比较被测表面与比较样板间的加工痕迹异同、反光强弱、色彩差异，以判定被测表面的粗糙度的大小。必要时可借用放大镜进行比较。
图1 表面粗糙度比较样板
触觉比较：就是用手指分别触摸或划过被测表面和比较样板，根据手的感觉判断被测表面与比较样板在峰谷高度和间距上的差别，从而判断被测表面粗糙度的大小。
14