机械精度设计基础
实验指导书
1
目 录
学生实验守则 .......................... 错误！未定义书签。 检测基础知识 ........................................... 3 实验一 尺寸的测量 ..................................... 5
实验1-1 立式光学比较仪测量外尺寸 ................ 5 实验1-2 大型工具显微镜测量外尺寸 错误！未定义书签。 实验1-3 万能测长仪测量内尺寸 .................... 7 实验1-4 万能工具显微镜测量内尺寸 错误！未定义书签。 实验二 平面度和直线度的测量 .......................... 11
实验 2-1 平面度测量 ............. 错误！未定义书签。 实验2-2 直线度的测量 ........................... 11 实验三 表面粗糙度及位置误差的测量 .................... 14
实验3-1 双管显微镜测表面粗糙度 . 错误！未定义书签。 实验3-2 表面粗糙度检查仪测表面粗糙度 ........... 14 实验3-3 平行度测量 ............................. 19 实验3-4 圆跳动的测量 ........... 错误！未定义书签。 实验四 齿轮综合误差测量 .............................. 20
实验4-1 齿轮双面啮合综合测量 ................... 20 实验4-2 齿轮周节偏差与周节累积误差的测量错误！未定义书签。
实验4-3 齿轮齿圈径向跳动测量 ................... 22 实验4-4 齿轮公法线平均长度偏差及公法线长度变动的测
量 ..................... 错误！未定义书签。
实验4-5 齿轮基节的测量 ......................... 23 实验4-6 齿轮分度圆齿厚偏差的测量 ............... 25
2
检测基础知识
一、 检测常用术语和基本概念
1. 测量方法
①绝对测量。直接在计量器具的度数装置上读取被测量的全值。例如用千分尺、测长仪等测量工件的尺寸。
②相对测量。在计量器具的度数装置上只能读取被测量与已知标准量的测量偏差值。例如光学比较仪测量塞规，先按塞规的基本尺寸组合量块，将光学比较仪调零，然后换上塞规进行测量，此光学比较仪读出的值是塞规的实际值与量块标准值的差，而塞规实际尺寸应为量块标准值与光学比较仪示值的代数和。
③直接测量。在计量器具上能直接测量出被测量的全值或相对于标准量的偏差。例如用游标卡尺测量轴颈。
④间接测量。测量与被测量有函数关系的其他量，再通过函数关系式求出被测量。
⑤接触测量。计量器具的测头与被测工件表面接触。例如用便携式表面粗糙度检查仪测量表面粗糙度。
⑥非接触测量。计量器具的侧头与被测工件表面不接触。例如用光切显微镜测量表面粗糙度。 2. 计量器具的基本技术指标
①分度值。计量器具的刻尺或度盘上两相邻刻线所代表的被测量值。例如千分尺微分筒上的分度值为0.01mm，分度值越小，其精度越高。
②刻度间距。量具刻度或刻度盘上相邻刻线的中心距离为刻度间距。
③示值范围。计量器具所指示或显示的最低值到最高值的范围。
④测量范围。计量器具在允许误差范围内，能够测得零件的最
3
低值到最高值范围。
⑤灵敏度。计量器具示数装置对被测量变化的反映能力。 ⑥测量力。测量过程中，计量器具与被测表面之间的接触力。在实际测量中，希望测量力为大小合适的恒定值，否则示值不稳定。
⑦示值误差。计量器具示值与被测量真值之间的差值，其数值的大小可由仪器的使用说明书查的。
二、 仪器的维护与保养
检测仪器和量具应安装在远离灰尘、振动、腐蚀气体、潮气的地方，室内最好恒温，温度在20oC左右，相对湿度最好不超过60%，否则仪器量具容易生霉。
仪器应保持清洁，特别是光学零件、测微螺旋、导轨。注意：在清洁时只允许擦拭裸露在外边的零件，不可随意触动仪器上没有相对运动的零件。
清洁仪器零件时，可用清洁脱脂软毛笔除去上边的灰尘，然后用汽油轻拭，并用洁净的软细布蘸上酒精擦拭，最后用脱脂棉擦干。注意：光学镜头应尽量减少擦拭，以免光学表面受到破坏。
使用完毕的仪器和量具，应及时进行清洁有关零部件，如长期不用，可涂一层无酸凡士林，装入箱内保存起来。
4
实验一 尺寸的测量
实验目的：
1．掌握长度测量中常用的量仪：立式光学比较仪、万能测长仪、大型工具显微镜、万能工具显微镜的测量原理及使用方法。
2．加深对内、外尺寸测量特点的了解。
实验1-1 立式光学比较仪测量外尺寸
一、需用量仪：
立式光学比较仪 二、仪器说明：
立式光学比较仪是一种精度较高的常用光学量仪，它可用来检定量块，也可按比较测量法来检测各种工件的外尺寸。
该仪器是利用光学杠杆放大原理，以块规作基准，进行比较测量。它的光学系统图见图1-1所示。
照明光经反射镜6及直角棱镜3照亮了位于分划板4左半部（从目镜5中看）的标尺9（共200格，刻度值为1微米）。光线
5