① 试分析用游标卡尺测量轴径和孔径有哪些测量误差?
实验1.2.2 千分尺测外径
1 目的与要求
① 掌握千分尺测量的原理
② 了解千分尺的结构，学会用千分尺测量外径的方法
2 测量原理
千分尺是利用螺旋的转角位移与直线位移成比例的原理读数的。固定套管上横刻线的上下面刻有两排刻线，同一排的刻线间距为1mm，上下两刻线错开0.5mm，即与测微螺杆的螺距相等。刻度筒上刻有50个等分刻度。刻度筒转一周，螺杆的轴向位移为0.5mm，刻度筒转一格，螺杆的轴向位移为0.5mm／50=0.01mm，即千分尺的分度值。因此，在读数时，先从固定套管的上下两排刻线读出整数毫米与0.5mm，再从刻度筒上读出0.5mm以下的读数，读数相加得所测尺寸。
3 千分尺简介
如图1.7所示，外径千分尺由手持尺架1、旋转刻度筒6、测微螺杆4、棘轮10、棘爪9、恒力旋钮11等组成。
4 操作步骤
① 左手握住手持尺架，右手旋转刻度套筒使两测头间的距离略大于被测尺寸，移动千分尺至测量点并使两测头与零件轻微接触，旋转恒力旋钮使测头与零件可靠接触。
② 检查零点读数 用棉花浸汽油将尺的测量面擦净后，
将两测量面合拢或使用块规检查零点读数应为零，否则记下零点示值误差，取其负值作为校正值。
③ 将工件表面擦净后测量图1.5所示阶梯轴的四段外径，每个外径测一个截面，每截面测3次，取3次测量的均值作为测量结果。
④ 将测量结果依次填入实验报告并与图纸标注尺寸对比，判断零件是否合格。
图1.7 千分尺 5 思考题
① 试分析用游标卡尺测量轴径有哪些测量误差?
② 用千分尺与游标卡尺测外径，从测量原理上讲有何异同?
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实验1.2.3 内径指示表测内径
1 目的要求
① 掌握内径比较测量的原理
② 了解内径指示表的结构，学会用内径指示表测量内径的方法
2 测量原理
用内径指示表测量内径，是采用比较测量的方法进行的。测量内径与测量外径的比较方法略有不同，要将量块组装在量块夹子中，通过卡脚形成内尺寸L，再用它来调准内径指示表的指针到达零位，然后用内径指示表去测量孔径。从指示表上读出的指针偏移量，即为被测孔径量块尺寸之差值?L，则被测孔径为x?L??L 。
3 仪器简介
图1.8所示的内径指示表是两点式，它与孔壁接触的是固定测头1和活动测头2，活动测头向里位移，通过等臂直角杠杆3，推动挺杆4向上，压缩弹簧5，并推转指示表9的指针顺时针回转，弹簧反力使活动测头向外，对孔壁产生测力。在活动测头2的两侧有定心板6，它在两只弹簧7的作用下，对称地压靠在孔壁上，以保证两测头与孔壁接触的两点落在横截面的直径上。仪器附有一组长短不同的固定测头，可更换使用，以测量各种大小不同的孔径。内径指示表的测量范围有6～10，10～18，18～50，50～100，?mm几种规格。指示
图1.8 内径指示表结构 1—固定测头 2—活动测头 3—等臂直角杠杆 4—挺杆 5、7—弹簧 6—定心板 8—隔热手柄 9—指示表 表采用钟表型百分表，其示值范围有3、5和10mm。
4 操作步骤
① 根据被测孔径的基本尺寸L组合量块，将量块组和专用卡脚5一起放入量块夹4内夹紧，构成标准内尺寸卡规。
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② 根据被测孔径尺寸，选择合适的固定测头1，拧入内径指示表的螺孔中，扳紧螺母7。
③ 用标准内尺寸卡规调准指示表零位，一手握隔热手柄8，另一手将活动测头2压入，使两测头的距离小于量块组尺寸后，放入两卡脚5之间，让两测头与卡脚两平面接触，摆动内径指示表，当指针顺时针回转到转折点(读数最小)时，表示内径指示表测头与卡脚接触的两个点的连线与卡脚平面垂直，此时，两接触点间的距离等于量块尺寸。转动指示表9的滚花环，使刻度盘的零位转到指针的转折点处。再摆动内径指示表，转动滚花环，如此反复几次，直到指针准确地在刻度盘的零位处转折为止。
④ 测量图1.6所示3个轴套的内孔，每孔测量两
图1.9 用内径指示表测量孔径 a调准零位 b测量孔径 1固定测头 2活动测头 3量块组 4量块夹子 5卡脚 6定心板7固定测头锁紧螺母 8隔热手柄 9指示表 个截面，每截面测3次，取3次测量的均值作为测量结果。测量孔径时手握隔热手柄，将内径指示表伸入孔中，先伸进定心板和活动测头，再伸进固定测头。当测头达到指定的测量部位时，按图上箭头方向摆动内径指示表，记下指针顺时针回转到转折点时的读数，此时表示两测头与孔壁接触在直径上。若读数取偏离零位的格值，乘上指示表的分度值，即为被测孔径的实际偏差。要注意：按顺时针方向超过零点的读数是负值，因为此时，孔径小于量块尺寸，活动测头缩入。将实际偏差加上量块尺寸，得被测孔径的实际尺寸。
⑤ 按图1.9b测三个横截面上的直径，每个界面测两个大致相互垂直方向的孔径x，用以代表孔的各处尺寸。
⑥ 将测量结果依次填入实验报告并与图纸标注尺寸对比，判断零件是否合格。 ⑦ 根据测量结果及千分尺测轴径的结果，判断对应孔轴的配合性质，将孔轴装配起来并检验测量结果是否正确。
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5 思考题
① 试分析用内径指示表测量孔径有哪些测量误差?
② 用内径指示表与游标卡尺测量孔径，从测量方法上讲有何异同?产生测量值偏差的原因是什么？
实验2 形状误差测量
实验2.1 演示实验
实验2.1.1 框式水平仪测量直线度误差
1目的与要求
① 了解框式水平仪的结构原理及操作方法。 ② 掌握测量导轨直线度误差的原理及数据处理方法。
2测量原理
测量导轨直线度误差一般是采用水平仪，以水平线来模拟理想直线，与导轨面进行比较。一般采用节距法测量，其方法为将水平仪按图2.1的方式依次首尾相接放置在导轨上，分别读取水平仪在各个位置的示值，第一个位置的示值表示第1点相对第0点的高度差，根据全部示值可绘出由7条线段组成的折线，则包容此折线的两条距离最短的平行线之间的距离为此导轨的直线度误差。
2 仪器简介
水平仪一般是用于测量水平面或垂直面上的微小角度。水平仪(除电感水平仪外)的基本元件是水准器，它是个封闭的玻璃管，内装乙醚或酒精。 管内留有一定长度的气泡。在管的外壁刻有间距为2mm的刻线，管的内壁成一定曲率的圆弧，不论把水平仪放到什么位置，管内液面总要保持水平。即气泡总是向高处移动，移过的格数与倾斜角成正比，如图2.2 (a))所示。例如分度值为0.02mm／m的水平仪，每移一个刻度、表示在一米长度上高度变化为0.02mm(角度为0.00114°)。水平仪一般为条形和框形两种，本次实验所用水平仪如图2.2(b)所示，其宽、高尺寸为200×200、分度值为0.02mm／
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图2.1 图2.2 m。由于其工作长度为200mm，则该仪器格值为：
A? 3 操作步骤
i0.02?200??200?0.004?m 1000.1000① 将水平仪放在导轨各个位置上观察，检查导轨面相对水平面倾斜的角度是否超出仪器的示值范围，若超出仪船的示值范围，就需对导轨面进行调整，最好调整到接近水平位置。以便减小示值误差的影响及简化数据处理。
② 按水平仪跨距l=200mm等分被测导轨和基准导轨为若干节距，并作记号。从导轨的一端到另一端逐节测量，分别记下测量读数值。可重复几次，取每节距读数的平均值，以提高测量精度。
③ 测量前，导轨面和水平仪工作面要擦拭干净方可使用。 ④ 从导轨一端到另一端逐节距测量时，应注意桥板前后重合。 ⑤ 测量时，必须待气泡静止后方可读数，否则会带来读数误差。 ⑥ 按图2.1所示分别测量被测导轨面，读数填入实验报告，反复测3次。 ⑦ 按累计值作折线图及包容折线的距离最短的两条平行线，测量两条平行线间的距离。
5 思考题
① 为什么要根据累计值作图？
② 用节距法测量导轨，若导轨分成8段，测点应是几个，为什么? ③ 在所画误差图形上，为什么要按平行线垂直方向取值？
实验2.1.2 分度头测量圆度误差
1实验目的
① 了解分度头的工作原理。
② 掌握在分度头上测量圆度误差的方法及圆度误差判断方法。
2仪器简介
分度头由手轮、传动机构、转轴和卡盘组成，实验中所用分度头的分度值为5'，手
轮转动带动主轴和零件一齐转动，实现分度。
3实验步骤
① 将被测零件装在光学分度头上，并将指示表的测头靠在零件上，前后移动指示表，使其测头与零件最高点相接触（即指针的转折点位置），
② 将分度头外面的活动度盘转至0?，记下指示表上的读数。
③ 转动手轮，注视活动度盘，使分度头每转过30o，就由指示表上读取一个数值。测完一周，共记下12次读数。按下述数据处理方法求该截面轮廓的圆度误差。测量若干截面轮廓的圆度误差，取其中最大值作为该圆柱面的圆度误差f0，若f0 小于或等于圆
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