互换性实验指导书
互换性实验指导书
《互换性与测量技术》实验指导书学院：________________________专业年级：________________________指导老师：________________________姓名：________________________学号：______ _____________实验一 阶梯轴长度和直径的测量1. 实训目的学习游标卡尺的结构原理和使用方法。
2. 设备与器材游标卡尺和标准件。
3. 量仪说明与测量原理（1）游标卡尺以10分度游标卡尺（图1-1）为例说明。
将尺身的9小格即9mm 长度平均分成10份，做成游标，游标的每小格即为0.9mm ，比尺身相应小0.1mm ，根据游标和尺身的刻度错位可测量不足1mm 的长度。
尺身和游标上对应的一等份差值，叫做精确度，它体现了测量的准确程度。
游标卡尺正是利用尺身和游标上每一小格之差，来达到提高精确度的目的，这种方法叫做示差法。
图1-1 10分度游标卡尺1-内测量爪（测内径）；2-锁定旋钮；3-主尺；4-深度尺（测深度）；5-游标尺；6-外测量爪（测直径）如图1-2所示，游标上的第6条刻度线与尺身上的某一条对齐，则被测物体的长度为精确度⨯=⨯=⨯-=-=∆6)(1.069.066dc mm L L L bc同理，当游标上第n 条刻线与尺身上的某一条刻线对齐，则被测物体的长度为精确度⨯=∆n L图1-2 游标卡尺读数原理游标卡尺的读数步骤如下：第1步 确认游标格数，算出游标卡尺精确度：10分度游标卡尺精确度为mm 1.0mm 101=。
20分度游标卡尺精确度为mm 05.0mm 201=。
30分度游标卡尺精确度为mm 02.0mm 501=。
第2步 从尺身读出游标零刻线前的毫米数L 1。
第3步 观察游标上第几条刻线跟尺身上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是L 2=n ×精确度，得游标示数L 2。
第4步 测量结果为L = L 1+L 2= L 1+n ×精确度。
2012互换性-实验指导书(二)新
实验二几何误差测量（1）（圆度、圆柱度、平面度误差测量）一、实验目的明确圆度、圆柱度、平面度公差带形状及含义；掌握圆度、圆柱度、平面度误差的测量方法。
二、实验内容圆度、圆柱度、平面度误差测量。
三、实验设备百分表架、百分表、平台、小千斤顶、平板等。
四、实验方法（一）圆度与圆柱度误差测量1．圆度误差及测量、评定方法图2-1 圆度误差的定义圆度误差为包容同一横截面实际轮廓，且半径差为最小的两同心圆间的距离f，如图2-1所示。
圆度误差最小包容区域的判别方法是：由两同心圆包容被测实际轮廓时，至少有4个实测点内、外相间地在两个圆周上(即同心圆的内、外接点至少两次交替发生)，如图2-1所示。
圆度误差最小区域的同心圆圆心，通常是和零件的测量回转中心不一致。
图中，O点是测量时的回转中心，O′测量点是圆度误差的评定中心。
在测量旋转面的若干个横截面中，取其中最大的圆度误差值作为被测旋转面的圆度误差。
目前通常采用四种圆度误差的评定方法：最小外接圆法、最大内切圆法、最小二乘圆法、最小区域法。
其中以最小区域法评定的圆度误差值为最小，能最大限度地通过合格品，是我国标准的定义法。
测量圆度误差的方法，主要有：圆度仪测量，两点法测量圆度误差，三点法测量圆度误差。
这里只介绍两点法测量圆度误差。
两点法测量圆度误差用千分尺在垂直于轴线的固定截面的直径方向进行测量，测量截面一周中直径最大差一半即为单个截面的圆度误差。
如此测量若干个截面，取其最大的误差值作为该零件的圆度误差。
此种测量方法，由于在测量截面内是两点接触，所以称为两点法。
如图2-2所示。
两点法测得的圆度误差f和各直径的测量最大读数差F有如下关系：f=F/K=F/2，K是反映系数。
2．圆柱度误差的检测与评定方法圆柱度误差是指包容实际表面且半径差为最小的两同轴圆柱面间的半径差f。
圆柱度误差综合地反映了圆柱面轴线的直线度误差、圆度误差和圆柱面相对素线间的平行度误差。
用它来综合评定圆柱面的形状误差是比较全面的，常用在精度要求比较高的圆柱面。
《互换性与技术测量》实验指导书(三个实验,前两个必做,最后一个演示和选做)
实验一直线度误差的测量一、实验目的掌握按“节距法”测量直线度误差的方法。
二、测量原理及数据处理对于很小表面的直线度误差的测量常按“节距法”，应是将被测平面分为若干段，用小角度度量仪（水平仪、自准直仪）测出各段对水平线的倾斜角度，然后通过计算或图解来求得轮廓线的直线度误差。
本实验用合像水平仪。
具体测量方法如下：将被测表面全长分为n段，每段长l=L/N应是桥板的跨距。
将桥板置于第一段，桥板的两支承点放在分段点处，并把水平仪放在桥板上，使两者相对固定（用橡皮泥粘住）记下读数a1（单位为格）。
然后将桥板沿放测表面移动，逐段测量下去，直至最后一段（第n段）。
如图1每次移l，并要使支承点首尾相接，记下每段读数（单位为格）a1、a2、……a n。
最后按下列步骤（见例）列表计算出各测量点对两端点连线的直线度偏差Δh i，并取最大负偏差的绝对值之和作为所求之直线度误差。
[例]设有一机床导轨，长2米（L=2000mm），采用桥板跨距l=250mm，用分度值c=0.02mm/m的水平仪，按节距法测得各点的读数a i（格）如表1。
表1也可用作图法求出直线度误差，如图2。
作图法是在坐标纸上，以导轨长度为微坐标，各点读数累积为纵坐标，将测量得到的各点读数累积后标在坐标上，并将这些坐标点连成折线，以两端点连线作为评定基准，取最大正偏差与最大负偏差的绝对值之和，再换算为线值（μ），即为所求之直线度误差。
测量导轨直线度误差时，数据处理的根据，可由下图看出：（图3）A i — 导轨实际轮廓上的被测量点（i =0、1、2、……、n ）； a i — 各段上水平仪的读数（格）； Y i — 前后两测量点（i -1，i ）的高度差；h i — 各测点（A i ）到水平线（通过首点A 0）的距离（μ），显然1'in i i h y ==∑'i h — 在测量点A i 处，导轨的倾斜量（μ）； Δh i — 测量点A i 对导轨首末两端点连线（A 0，A n ）的直线度误差（μ）（显然Δh 0=0，Δh n =0）；l — 桥板跨距，即各测量段长度l =L /n (mm)，L ——导轨全长（mm ），n ——测量段数； c —水平仪的分度值0.01mm/米·格。
2022互换性-实验指导书(二)-图文
2022互换性-实验指导书（二）-图文实验二用内径百分表或卧式测长仪测量内径一、实验目的1．熟悉测量内经常用的计量器具和测量原理及使用方法。
2．加深对内径尺寸测量特点的了解。
二、实验内容1．用内径百分比测量内径。
2．用卧式测长仪测量内径。
三、测量原理及计量器具说明内径可用内径千分尺直接测量。
但对深孔或公差的等级较高的孔，则常用内径百分表或卧式测长仪作比较测量（一）内径百分表1．百分表的结构和传动原理百分表是应用杠杆、齿轮、齿条等机械传动，将测量杆的微小直线位移经放大后转变为指针的偏转，从而指示出相应测量值的量具。
图2-1所示是百分表的外形和传动原理。
如图2-1(b)所示，有齿条的测量杆上、下移动，带动齿轮22传动，与齿轮22同轴的齿轮23也随之转动，而齿轮23又带动中心齿轮Z，及其同轴上的指针偏转。
游丝的作用力保证齿轮在正反转时在同一齿面啮合，从而消除齿轮啮合间隙所引起的误差。
弹簧是用来控制测量力的。
百分表的刻度盘上刻成100等份，当测量杆移动1mm时指针转一圈，因此百分表的分度值为0.01mm。
百分表的测量范围有0～3mm、0～5mm、0～10mm三种，可在百分表表盘中的小刻度盘上来体现。
22．内径百分表内径百分表是测量内孔的一种常用量仪，其分度值为0.01mm，测量范围一般为6～10mm、10～18mm、18～35mm、35～50mm、50～160mm、160～250mm、250～400mm等。
图2-2所示为内径百分表的结构图。
内径百分表是用它的可换测头3（测量中固定不动）和活动测头2与被测孔壁接触进行测量的。
仪器盒内有几个长短不同的可换测头，使用时可按被测尺寸的大小来选择。
测量时，活动测头2受到一定的压力，向内推动镶在等臂直角杠杆1上的钢球4，使杠杆1绕支轴6回转，并通过长接杆5推动百分表的测杆而进行读数。
在活动测头的两侧，有对称的定位板8，装上测头2后，即与定位板连成一个整体。
定位板在弹簧9的作用下，对称地压靠在被测孔壁上，以保证测头的轴线处于被测孔的直径截面内。
互换性实验指导书
互换性与技术测量基础实验指导书实验一形位误差测量一．实验目的1．了解位置度误差的检测原则和基准体现方法；误差的测量原理及方法。
2．熟悉通用量具的使用。
3．加深对平行度、垂直度等位置公差的理解。
二．实验设备测量平板、心轴、精密直角尺、塞尺、百分表、表架、游标卡尺、偏摆检查仪等。
三．实验内容1．图2-1为被测件角座，其上提出四个位置公差要求；（1）顶面对底面的平行度公差0.15;（2）两孔的轴线对底面的平行度公差0.05;(3)两孔轴线之间的平行公差0.35;(4)侧面对底面的垂直度公差0.20;2．轴类零件的圆跳动。
三．实验方法步骤 1．按检测原则1（与理想要素比较原则）测量顶面对底面的平行度误差（图2-1）。
将被测件放在测量平板上，以平板面作模拟基准；调整百分表在支架上的高度，将百分表测头与被测面接触，使百分表指针倒转1～2圈，固定百分表，然后在整个被测表面上沿规定的各测量线上移动百分表支架，取百分表的最大与最小读数之差作为被测表面的平行度误差。
2-1 2-22．按检测原则，测量两孔轴线对底面的平行度误差。
用心轴模拟被测孔的轴线（图2-2 测量两孔轴线对底面的平行度误差），以平板模拟基准，按心轴上的素线调整百分表的高度，并固定之（调整方法同步骤1），在距离为L1的两个位置上测的两个读数M1和M2，被测轴线的平行度误差为：f=LM1−L1M2式中：L——被测轴线的长度。
3．按检测原则1测量两孔轴线之间的平行度误差（图2-3）。
用心轴模拟两孔轴线用游标卡尺在靠近孔口端面处测量尺寸a1及a2，差值（a 1-a2）即为所求平行度误差。
2-34．按检测原则3（测量特征参数原则）测量侧面对底面的垂直度误差（图2-4）。
用平板模拟基准，将精密直角尺的短边垂直于平板上，长边靠在被测侧面上，此时长边即为理想要素。
用塞尺测量直角尺长边与被测侧面之间的最大间隙，测得值即为该位置的垂直度误差。
移动直角尺，在不同位置重复上述测量，取最大误差值为该被测面的垂直度误差。
互换性检测作业指导书
xxxx光电科技有限公司文件名称文件编号版本互换性检测作业指导书LDX-WR01051.0制定/修订日期2008.12.18测试作业指导书生效日期页码2008.12.231.依据标准GB 16844-1997/IEC 968:1988《普通照明用自镇流灯的安全要求》2.适用范围符合IEC 60061-1规定的灯头3.试验设备灯头量规、电子秤、xx等。
4.环境要求测试应在温度为25℃±1℃的无对流风的试验室中进行。
5.测试条件在不装有任何灯具形状的辅助外壳情况下进行。
6.检测流程图样品领用灯头尺寸检验见7.1弯矩检验见7.2~7.3填写检测记录单7.检验步骤为了保证互换性，灯应采用符合IEC61-1规定的灯头。
7.1使用表1所规定的检验其互换性的量规来检验成品灯的灯头尺寸。
表1中的量规均引自IEC61-3。
灯头E27表1检验互换性的量规和灯头尺寸用量规检验的灯头尺寸量规活页号螺纹最大尺寸7006-27B灯头螺纹外径最小尺寸7006-28A接触性7006-50螺纹最大尺寸7006-27D灯头螺纹外径最大尺寸7006-27EE267.1.1使用E26通规检验螺纹最大尺寸合格性的合格性，将灯头以适当的力尽可能旋入检验通规，用目视法观测灯头焊锡的最高部与规的半平面底部的接触状况，若两者相接触，则检验合格，否则，检验不合格。
7.1.2使用E27通规检验灯头螺纹最大尺寸的合格性，将灯头以适当的力尽可能旋入检验通规，后用可擦拭的记号笔涂黑灯头焊锡最高处，很快将旋入量规的灯头接触白纸检验灯头的合格性，若白纸上有黑色的痕迹，则检验合格，否则，检验不合格。
7.1.3使用E26/E27止规检验灯头螺纹外径最小尺寸，将灯头以适当的力尽可能旋入检验止规，后用可擦拭的记号笔涂黑灯头焊锡最高处，很快将旋入量规的灯头接触白纸检验灯头的合格四川鼎吉光电科技有限公司文件名称文件编号版本互换性检测作业指导书LDX-WR01051.0制定/修订日期2008.12.18测试作业指导书生效日期页码2008.12.23性，若白纸上没有黑色的痕迹，则检验合格，否则，检验不合格。
2012互换性-实验指导书(四)
实验七 用双管显微镜测量表面粗糙度一、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．加深对表面粗糙度评定参数轮廓的最大高度ＲＺ的理解。
二、实验内容用双管显微镜测量表面粗糙度的ＲＺ值。
三、实验器具及测量原理说明图7-1双管显微镜外形图 图7-2双管显微镜测量表面粗糙度原理图双管显微镜又称光切显微镜，可以用来测量表面粗糙度轮廓的最大高度R Ｚ。
双管显微镜的外形如图7-1所示。
它由底座1、工作台2、观察光管3、投射光管11、支臂7和立柱8等几部分组成。
双管显微镜是利用光切原理来测量表面粗糙度的，如图7-2所示。
被测表面为P 1、P 2阶梯表面，当一平行光束从45°方向投射到阶梯表面上时，就被折成S 1和S 2两段。
从垂直于光束的方向上就可在显微镜内看到S 1和S 2两段光带的放大像S 1′和S 2′。
同样，S 1和S 2之间的距离ｈ也被放大为S 1′和S 2′之间的距离h 1′。
通过测量和计算，可求得被测表面的不平度高度ｈ。
图7-3 双管显微镜的光学系统图 图7-4 双管显微镜的读数目镜 图7-3为双管显微镜的光学系统图。
由光源1发出的光，经聚光镜2、狭缝3、物镜4，以45°方向投射到被测工件表面上。
调整仪器使反射光束进入与投射光管垂直的观察光管内，经目镜5成像在目镜分划板上，通过目镜可观察到凸凹不平的光带（图7-4b ）．光带边缘即工件表面被照亮了的h 1的放大轮廓像h 1′，测量亮带边缘的宽度h 1′，可求出被测表面的不平度高度h ：45cos 45cos '11Nh h h == 式中 Ｎ——物镜的放大倍率为了测量和计算方便，测微目镜中十字线的移动方向（图7-4a ）和被测量光带边缘宽度h 1′成45°斜角（图7-4b ），故目镜测微器刻度套筒上的读数值h 1′′与不平度高度的关系为：45cos 45cos '''211Nh h h == 所以 Nh N h h 2''45cos ''121== 式中i 21=N，i 为目镜分厘尺的分度值或称为换算系数，它与投射角α、目镜测微器的结构和物镜的放大倍数有关，参见表7-1。
互换性实验指导
物理与机电工程学院《互换性与测量技术》实验指导书曾强编写适用专业：机械工程类本科专业四川文理学院二O一四年八月目录前言 (2)学生实验守则 (3)实验一通用量具应用及量块组合选择（孔轴测量） (4)实验二立式光学计测量轴径 (10)实验三万能测长仪测量孔径 (13)实验四用双向自准直仪测量直线度误差 (17)实验五表面粗糙度的测量 (21)实验六影像法测量螺纹主要参数 (24)前言在“设计、制造、测量”三大环节中，测量占有极其重要的地位，测量是检查、判定机械产品的几何精度是否达到设计和使用要求的最有效手段。
测量技术的基本任务是保证产品质量，防止废品产生，降低成本，实现互换性。
通过测量技术实验，要求达到以下主要目的：1、了解有关测量技术的知识，学会控制产品质量的基本方法，加强对机械制造的质量观念；2、基本掌握典型零件的测量方法；3、了解机械制造中常用计量器具的构造原理和一般保养方法；4、掌握计量器具的选用原则及常用计量器具的使用方法；5、了解测量结果的处理方法，并学会作精度分析，从而掌握提高测量精度的途径。
本实验指导书共设置了六个实验：1.通用量具应用及量块组合选择；2.立式光学计测量轴径；3.万能测长仪测量孔径；4.形位误差测量；5.表面粗糙度的测量；6.基于图像处理万能工具显微镜的测量。
学生实验守则1、测量技术实验室相当于工厂的中心计量室，主要是常用量具和光学仪器，要求恒温、恒湿、防尘、防震。
进入实验室后不能乱动仪器，不得高声喧哗，严禁吸烟、吐痰、丢垃圾。
2、实验前学生必须认真预习实验指导书，明确实验目的，了解实验原理和方法。
3、进入实验室后要注意听指导教师讲解示范，并经许可后才能进行实验操作。
4、实验时应保持良好的秩序，以严肃认真的科学态度进行实验，实验过程中注意独立思考，细心观察，对出现的问题进行认真分析并查出其原因。
5、实验时应按操作规程进行，否则不能得到要求的测量结果，而且还有可能损坏仪另外，仪器上的镜头不能用手或布擦，仪器上上防锈油的地方不能用手接触。
互换性实验指导书
互换性实验指导书互换性与技术测量实验指导书武汉工程科技学院机械与电子信息学部二○一四年十二月实验一用机械比较仪测量塞规一、实验目的1、学习机械比较仪的结构原理及其使用方法。
2、学习直接测量结果的处理方法。
3、加深理解计量器具与测量方法的常用术语。
二、设备与器材机械比较仪（带基座和百分表）7台、被测塞规和量块各7组。
三、仪器及使用说明机械比较仪主要用于长度比较测量，可测圆柱形、球形等物体的直径及零件的长度尺寸。
用这类仪器测量时，先用量块将仪器标尺或指针调到零位，被测尺寸对量块尺寸的偏差可以从仪器刻度标尺上读得。
百分表是应用最为广泛的一种机械式量仪。
图2 机械式百分表的传动系统图2为机械式百分表的传动系统，被测件的尺寸或形状变化→测头→测杆→齿条→齿轮Z1 →齿轮 Z2 →齿轮Z3 →长指针，长指针在表盘上指示出其转过的数值，从表盘上读出指针转过的数值。
当测杆向上移动时，长指针向顺时针方向旋转；当测杆向下移动时，长指针向反时针方向旋转。
百分表的测量杆移动1mm时，通过齿轮传动系统，使大指针回转一周，刻度盘沿圆周刻有100个刻度，当指针转动1格时，表示所测量的尺寸变化为1/100＝0.01mm，所以百分表的分度值为0.01mm。
百分表的使用：（1）检查百分表（外观、指针、重复性和测量杆的行程等）（2）擦净测头、测量杆、装夹套筒、表盘以及被测件，并把百分表装夹在表架上或其它牢靠的支架上。
（3）百分表调“0”。
（4）测量、读数。
百分表调“0”方法（转动表盘调“0”法）：先提起测量杆，使测头与基准表面接触，并使指针转过半圈至一圈，然后把表紧固住（使表的指针预先转过半圈至一圈的目的，一是保证有一定的起始测量力，二是保证在测量中既能读出正数，又能读出负数——正负是以“0”位为基准的），在把测量杆提起1mm～2mm，然后轻轻放下，这样反复做2 ～3次，看百分表的重复性，如果重复合格，就转动表盘，使其“0”刻线与指针重合，然后再提起测量杆使其自行落下，检查指针是否仍与“0”刻线重合。
互换性实验指导手册
实验一 用立式光学计测量塞规外径一、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1. 用立式光学计测量塞规外径；2. 根据测量结果，按国家标准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，并作出适用性结论。
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1.1为立式光学计的外形图。
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1.2b 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1.2a ），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1.2c ），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：ααtan 2tan b f s t K ==当α很小时，tan2α ≈ 2α，tanα ≈ α，因此：图1.1 立式光学计的外形结构1-底座；2-调节螺母；3-支臂；4、8-紧固螺钉；5-立柱；6-直角光管；7-调节手轮；9-提升杠杆；10-测头；11-工作台b fK 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：960520021221212=⨯⨯===b f K n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。
最新互换性与技术测量实验指导
互换性与技术测量实验指导互换性与技术测量实验指导书刘惠娟桂林电子工业学院2004学生实验须知1.在规定时间准时进入实验室，入室前必须更换拖鞋，除有关书籍和文具外，其它物品一侓不准带入实验室。
2.进入实验室后，严禁随地吐痰；严禁吸烟和乱抛纸屑，保持室内清洁和安静。
3.凡与本实验无关的仪器均不得乱动。
4.实验前，首先预习实验指导书，在指导老师的同意下方可使用仪器。
5.严格遵守仪器的使用规则，操作要细心。
仪器的光学镜头严禁用手模或用手帕檫模。
6.实验时如仪器发生故障应立即告诉指导老师，不得自行拆修。
7.实验完毕，将仪器、被测工件整理好，认真填写实验报告，并将实验报告交指导老师审阅后才可离室。
8.实验成绩为期终考查之一，必须保存全部实验报告。
9.凡遇不遵守实验规则时，指导教师可随时停止其实验。
目录1实验二用光切法测量表面粗糙度2实验三形状误差的测量2实验四位置误差的测量3实验五在工具显微镜上测量外螺纹的各项参数4实验六齿轮齿圈径向跳动的测量4实验七齿轮公法线长度及其变动的测量4实验八齿轮周节偏差及周节累积误差的测量4实验九在双啮仪上对齿轮的综合测量5实验十产品质量检验设计性实验实验二用光切法测量表面粗糙度一、实验目的：1．掌握应用光切法测量表面粗糙度的基本原理。
2．练习用9J光切显微镜测量Rz、Ry及S的方法。
二、仪器及其工作原理应用光切原理设计而成的测量表面粗糙度的仪器称为光切显微镜（或双管显微镜）。
我国生产的光切显微镜有JSG—I型和9J型，光切显微镜适于测量微观不平度+点高度Rz 、轮廓的最大高度 Ry，以及较规则表面（如车、下、铣、刨等）的轮廓单峰平均间距S和轮廓微观不平度的平均间距Sm值。
9J型光切显微镜的外型如图3—1所示，仪器测量的微观不平高度范围为（0.8—63）um，其工作原理如图3—2所示。
图 3— 1图 3— 2由光源1发出的光线经聚光镜2和狭缝3，物镜4后，成为具有一定宽度的平行光束，以倾斜45º的方向照射在被测表面上。
互换性测量公差-实验指导书-25页word资料
《互换性与测量技术》实验指导书机械工程与自动化学院实验一用内径百分表或卧式测长仪测量内径一．实验目的1．熟悉测量内经常用的计量器具和方法。
2．加深对内径尺寸测量特点的了解。
二．实验内容1．用内径百分比测量内径。
2．用卧式测长仪测量内径。
三．测量原理及计量器具说明内径可用内径千分尺直接测量。
但对深孔或公差的等级较高的孔，则常用内径百分表或卧式测长仪作比较测量1．内径百分表国产的内径百分表，常由获得测头工作行程不同的七种规格组成一套，用以测量10－450MM的内径，特别适用于深孔，其典型结构如图1所示。
内径百分表是用它的可换测头3（测量中固定不变）和活动测头2跟被测孔壁接触进行测量的。
仪器盒内用几个长短不同的可换测头，使用时可按被测尺寸的大小来选择。
测量时，活动测头2受到一定的压力，向内推动镶在等臂直角杠杆1上的刚球4，使杠杆1绕6回转，并通过长接杠5推动百分表测杆而进行读数。
在活动测头的两侧，对称的定位板8。
装上测头2后，即于定位板连成一个整体。
定位板在弹簧9的作用下，对称地压靠在被测头的孔壁上，以保证测头的轴线处于被测孔的直径截面内。
2．卧式测长仪卧式测长仪是以精密刻度尺为基准，利用读数显微镜进行，该仪器带有多种专用附件，可用于测量外尺寸、内尺寸和内、外螺纹中径。
根据测量需要，既可用于绝对测量，又可用于相对（比较）测量，故常成为万能测长仪。
卧式测长仪的外观如图2所示。
在测量过程中，镶有一条精密的毫米刻度尺（图2中的38）的测量轴38随着被测尺寸大的大小在测量轴承座内作相应的滑动。
当测头接触被测部分后，测量轴就停止滑动。
图2.34读数显微镜，读数显微镜（34），装于壳体（43）上。
目镜（32）的视度，在测量时可以旋转视度圈（33）调整。
手轮（35）可以带动移动分划板移动。
手轮（31）可以使整组目镜在测量轴线方向作少量移动，测量时可以用其迅速对正零位（或起始值）。
（48）是锁紧螺钉，在移动（31）之前必须先将其松开，对准以后再将其锁紧，然后再进行测量。
互换性与测量技术基础实验指导书(机设)
一、实验目的1、学习常规计量器具的使用和常规测量方法；2、学习对典型的几何精度项目进行测量。
二、实验项目检测项目如下：1、用立式光学计测量轴径；2、用双管显微镜测量表面粗糙度（R Z）；三、实验要求1、实验前应认真预习，掌握实验原理及方法，写好预习报告。
2、开始做实验前，应在教师指导下，对照量具量仪，了解它们的结构和调整、使用方法。
3、实验中要严肃认真，按规定进行操作，记录数据。
切勿用手触摸量仪的工作表面和光学镜片。
4、实验结束后，测量数据给指导老师检查。
并仔细整理好使用的器具和被测工件，清理工作场所，经老师同意后方可离开。
5、认真遵守实验室的各项有关规定。
6、予习报告、实验操作、实验报告按权重3：4：3计算学生本实验项目成绩。
实验一用立式光学计测量轴径一、实验目的1、掌握用相对法测量线性尺寸的原理；2、了解立式光学计的结构并熟悉使用方法；3、熟悉量块的使用和维护方法。
二、量仪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。
其工作原理可参看教材的相关内容。
三、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。
四、思考题 1、有立式光学计测量外径属于何种测量方法，它有何特点？该仪器能否用于绝对测量？ 2、怎样正确地选用量块和研合量块组？使用量块应注意哪些问题？ 实验二 用双管显微镜测量表面粗糙度（R Z ）一、实验目的1、了解用光切法测量表面粗糙度的原理；2、了解双管显微镜的结构并熟悉它的使用方法；加深对轮廓最大高度R Z 的理解。
《互换性与技术测量》实验指导书(三个实验)
实验一直线度误差的测量一、实验目的掌握按“节距法”测量直线度误差的方法。
二、测量原理及数据处理对于很小表面的直线度误差的测量常按“节距法”，应是将被测平面分为若干段，用小角度度量仪（水平仪、自准直仪）测出各段对水平线的倾斜角度，然后通过计算或图解来求得轮廓线的直线度误差。
本实验用合像水平仪。
具体测量方法如下：将被测表面全长分为n段，每段长l=L/N应是桥板的跨距。
将桥板置于第一段，桥板的两支承点放在分段点处，并把水平仪放在桥板上，使两者相对固定（用橡皮泥粘住）记下读数a1（单位为格）。
然后将桥板沿放测表面移动，逐段测量下去，直至最后一段（第n段）。
如图1每次移l，并要使支承点首尾相接，记下每段读数（单位为格）a1、a2、……a n。
最后按下列步骤（见例）列表计算出各测量点对两端点连线的直线度偏差Δh i，并取最大负偏差的绝对值之和作为所求之直线度误差。
[例]设有一机床导轨，长2米（L=2000mm），采用桥板跨距l=250mm，用分度值c=0.02mm/m的水平仪，按节距法测得各点的读数a i（格）如表1。
也可用作图法求出直线度误差，如图2。
作图法是在坐标纸上，以导轨长度为微坐标，各点读数累积为纵坐标，将测量得到的各点读数累积后标在坐标上，并将这些坐标点连成折线，以两端点连线作为评定基准，取最大正偏差与最大负偏差的绝对值之和，再换算为线值（μ），即为所求之直线度误差。
测量导轨直线度误差时，数据处理的根据，可由下图看出：（图3）A i — 导轨实际轮廓上的被测量点（i =0、1、2、……、n ）； a i — 各段上水平仪的读数（格）；Y i — 前后两测量点（i -1，i ）的高度差；h i — 各测点（A i ）到水平线（通过首点A 0）的距离（μ），显然1'in i i h y ==∑'i h — 在测量点A i 处，导轨的倾斜量（μ）； Δh i — 测量点A i 对导轨首末两端点连线（A 0，A n ）的直线度误差（μ）（显然Δh 0=0，Δh n =0）；l — 桥板跨距，即各测量段长度l =L /n (mm)，L ——导轨全长（mm ），n ——测量段数； c —水平仪的分度值0.01mm/米·格。
《互换性与技术测量》实验指导书(3个动手实验)解析
实验一用双管显微镜测量表面粗糙度一、实验目的1. 熟悉表面粗糙度的主要评定参数；2. 掌握表面粗糙的常用测量方法。
二、测量原理及仪器说明双管显微镜是根据“光切法原理”制成的光学仪器，一般用它测量表面不平度高度R z。
其测量范围取决于选用的物镜放大倍数。
通常适合于测量R z=0.8～80μm的表面粗糙度（有时也可用来测量零件刻线的槽深等）。
仪器的主要性能如表1所列。
仪器外形及各部分功能见图1及其说明。
利用光切法测量表面粗糙度的原理如图2所示。
表1物镜放大倍数N7×14×30×60×视场直径（mm） 2.5 1.3 0.6 0.3测量范围R z（µm）80～10 20～3.2 6.3～1.6 3.2～0.8目镜套筒分度值（µm） 1.26 0.63 0.294 0.145光线经狭缝形成一条扁平的带状光束，以45°的角度投射到被测表面上，有如一平面以45°方向与被测表面相切一样[图2（b）]。
由于被测表面并非理想平面，因此截面与被测表面的交线应出现凹凸不平的轮廓线。
在另－45°方向观察，就可以见到该轮廓线的影像，此凹凸不平即反映被测表面的不平度，其不平度见图2（a）所示。
'cos 45h h N或者 'cos 45h hN式中'h －为45°方向上的影像高度。
影像高度'h 是用目镜测微器来测量的，由于测微器的十字刻线与测微器读数方向成45，所以，当用十字线中的任一直线与影像峰、谷相切来测量波高时，波高'''cos 45h h ,''h 为刻线移过的实际距离，即测微器两次读数差，如图2（c ），所以被测表面凹凸不平的高度为''cos 45cos1''2h hh N N测微器刻度套筒每转一格，十字线在目镜视场内沿移动方向移动的距离为0.0175mm 或17.5μm 。
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《互换性与测量技术基础》实验指导书汕头大学机电系实验一、测长仪测长实验一、实验目的1.了解测长仪的结构及操作方法；2.掌握测长仪长度比较测量方法；二、实验设备立式测长仪(JD3投影立式光学计)，测量轴，标准块JD3投影光学器是精密光学机械长度仪器。
它是利用标准量块与被测件性比较的方法来测量零件外形的微差尺寸，是工厂计量器、车间检定站或制造量具、工具与精密零件车间常用的精密仪器之一。
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。
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。
仪器的基本量度指标如下：1、测量范围（mm）0~1802、投影光学计镜管的主要规格分划板分划值0.001mm（即1微米）分划板分划值范围±0.1mm（即0.001*100小格=0.1mm）测量力（N）2±0.2零位调节范围20格测量杆的自由升降距离：0.5mm投影光学计镜管外径配合尺寸φ28h6测量杆与测帽配合的外径尺寸φ6g63、仪器的准确度0.25μm4、仪器的示值稳定性0.1μm5、仪器的外形尺寸（mm）340×160×7506、仪器重量（KG）21三、光学测量原理当测帽15接触工件后，其测量杆14使平面反光镜倾斜一个角度Φ，在投影屏上就可以看到刻线的像也随着移动了一定的距离，其关系计算图二所示。
测量杆移动的距离为S，平面反光镜以o为轴线摆动Φ角，a为测量杆轴线至平面反光镜13的摆动轴线o的距离。
入射在平面反光镜13上的主光线为MN，当平面反光镜转动了Φ角时，其反射光线与入射光线夹角就为2Φ角，图中MN1=f（准直物镜焦距）。
四、测量步骤及记录1、粗调：松开‘6横臂固定螺钉’，转动支柱上的调节螺母（顺时针下降，逆时针上升），直至测帽与标准量块测件面轻微接触，并在目镜中看到刻度尺像；注意：测帽与测件没有充分接触或处于过分接触的挤压状态，目镜中都不会显示标尺，粗调时要求达到在目镜中能见到标尺。
2、细调：松开‘16测量管固定螺钉’，转动‘8微动偏心手轮’，直至在目镜中观察到刻度尺像零线与指示线接近为止，然后拧紧‘16测量管固定螺钉’；注意：旁边的‘14微动托圈固定螺钉’锁紧状态不需改变。
3、微调：若零位仍有所偏移，转动‘4零位微动螺钉’，使刻度尺的零线与指示线重合；4、检验：用手指压测帽提升器不少于三次，使零位稳定，调零结束。
5、测量：将测帽抬起取下标准量块，放入被测件，按实验规定的部位测量，并将测量结果填入实验报告中。
实验二形位误差测量实验一、实验目的本实验用指示表和平板测量被测平面相对于其理想平面的平面度误差。
通过本实验要求学生掌握按最小条件、对角线平面法和三远点平面法评定平面度误差值的方法。
二、实验设备1、测量平板；2、百分表；3、万能表架；4、方箱三、测量原理将被测平板放在测量平板上，以测量平板为基准，从百分表上读出被测平板上各点的读数值，通过计算求出其平面度误差四、测量步骤1、将被测平板用可调支承置于测量平板上，将百分表装夹在万能表架上。
2、百分表测头与被测表面接触，为了读数方便，可转动表盘，使大指针为零，移动百分表，使被测表面的其中三个角相对于测量平板等高。
3、在被测表面上均匀取9点，移动百分表，记下在每点的读数，测量三次并作好记录。
五、数据处理1、三点法：以三等高点为基准平面，作平行于基准平面且过最高点和最低点两平行平面，则其平面度误差为上、下两平行平面之间的距离，即：最高点读数值减去最低读值。
2、对角线法：采集数据前先分别将被测平面的两对角线调整为与测量平板等高，然后在被测表面上均匀取9点用百分表采集数据，作平行于两对角线且过最高点和最低点两平行平面，则其平面度误差为上、下两平行平面之间的距离，即：最高点读数值减去最低读值。
3、最小区域法：通过基面转换，按最小区域原则求出平面度误差值。
对三组数据分别进行数据处理，以最大的平面度误差值作为测量结果。
是否符合最小区域法的判别方法是：由两平行平面包容被测实际表面时，至少有三点或四点相接触，相接触的高低点分如有下列三种形式之一者，即属最小区域。
（1）三个相等最高点与一个最低点（或相反）：最低（或高）点垂直投影位于三个相等最高（或低）点组成的三角形之内。
（2）两个相等最高点与两个相等最低点：两相等最高点垂直投影位于两相等最低点连线之两侧。
（3）两个相等最高点与一个最低点（或相反）：最低（或高）点垂直投影位于两相等最高（或低）点连线之上。
实验三、表面粗糙度测量实验一、实验目的1.掌握用表面粗糙度显微镜评定工件表面粗糙度的方法；2.加深对表面粗糙度评定参数Rz——微观不平度十点高度的理解。
二、实验设备表面粗糙度显微镜（光切法显微镜）、稳压电源、被测样板。
三、测量原理与测量器具说明光切法显微镜是以光切法原理，测量和观察机械零件加工表面的微观几何形状误差的。
在不破坏零件表面的条件下测出工件及外面轮廓最大高度实际尺寸，此外，还可测量零件表面上个别位置的加工痕迹和破损情况。
此仪器用于测量零件表面轮廓最大高度Rz值，其测量范围取决于选用的物镜的的放大倍数，通常适用于测量Rz等于0.8～63微米的表面粗糙度。
因此种仪器只能对外表面进行测量，除对金属进行测量外，也可对纸张、木材和人工材料进行测量。
物件放大倍数 60× 30× 14× 7× 视场直径（mm ） 0.3 0.6 1.3 2.5 测量范围Rz （µm） 0.8～1.6 1.6～6.3 6.3～20 20～63 总放大倍数 510× 260× 120× 60× 物镜组件与工件距离（mm ） 0.04 0.2 2.5 9.5 粗糙度等级 9 9～7 7～5 5～3用表面粗糙度显微镜测轮廓最大高度Rz 值是利用光切法，其原理如图所示：狭缝被光源发出的光线照射后，通过物镜发出一束光以倾斜45°方向照射在被测量的工作表面上。
具有齿状的不平表面，背光亮的具有平直边缘的狭缝像的亮映射后，表面的波峰在点S 产生反射，波谷在S ’产生反射通过观测显微镜的物镜，它们各自成像在分划板a 和a ’点。
在目镜中观察到即为具有被测表面一样的齿状亮带，通过目镜的分划与测微器测出a 与a ’点之间的距离N ，被测表面轮廓最大高度h 为：V NV N h 245cos =︒=式中V 为物镜放大倍数。
由于制造、装较有误差所以物镜的名义放大倍数与物镜的实际放大倍数不同，故在使用时先确定物镜的实际放大倍数。
物镜的放大倍数V 的确定：为了确定公式中V 的数值，在测Rz 之前，须对仪器备有的标准刻度尺（仪器附件）进行测量。
首先将标准刻度尺放在仪器的工作台上，调整标准刻度尺刻线清晰地成像在目镜视场中，并且使其刻度线和狭缝垂直，分划十字线的运动方向与狭缝像平行(如图b,图a中的刻度线与分划十字线没有达到需要的位置，狭缝与狭缝像是成45度的)。
然后将分划板十字线交点对准标准尺的一端，按测量目镜的分划板与测微鼓轮进行第一次读数，如图把十字线交点移动到标准刻度尺的另一端，再以同法进行第二次读数。
此时，测微目镜的第二次读数差与标准刻度尺选择段刻度数之比，就是显微镜物镜的放大倍数V。
四、实验步骤1、根据被测量的表面的粗糙情况，按表一选用适当的物镜，接通电源，注意用变压器。
2、接着V值的确定方法确定物镜的实际放大倍数。
3、将被测工件擦净后放在工作台上，使测量表面的加工纹理方向与显微镜光轴平面平行，即与狭缝像垂直，并与测量表面平行与工作台。
4、调焦，读数。
调粗调手轮（4）和微调手轮（6），使视场中出现清晰的狭缝像和表面轮廓。
旋松测微目镜的紧固螺钉（19），转动测微目镜使其中十字线的水平线与狭缝像平行，并用螺钉（19）把它固定在这个位置上。
首先，使分划板水平线与狭缝清晰边缘的最高点相切，然后在目镜分划板(整数)与千分尺分度筒(小数)上读数。
在十字线的水平与狭缝清晰边缘的最低点相切，第二次读数，两次读数之差为H。
由于目镜内分划板运动方向与狭缝像成45°角度，H为读到的数，h’为波峰与波谷的差值，有h’=Hcos45，同时实际的波峰与波谷差值h=h’/V= Hcos45/V，V为实际放大倍数。
在视场内测5个高点和5个最低点，按公式算出h1，h2，h3，h4，h5的数值，取其平均值为被测表面的轮廓最大高度Rz的值。
实验四、齿轮精度测量一、实验目的1、掌握用齿圈径向跳动检查仪测量齿轮圈径向跳动的方法。
2、加深理解齿轮齿圈径向跳动的含义。
二、实验设备齿轮齿圈径向跳动检查仪，被测齿轮。
三、测量原理与计量器具说明齿圈径向跳动误差△Fr是指在齿轮一转动范围内，测头在齿槽内或在轮齿上，测得量头相对于齿轮旋转轴线径向位置的最大变动量。
可用齿圈径向跳动检查仪（如图2）、万能测齿仪或普通偏摆检查仪上带小圆柱和千分表进行测量（如图3）。
为了测量各种模数的齿轮，仪器备有不同直径的球形测量头。
在测量齿圈径向跳动时，测量头应在分度圆附近于齿面接触，故在测量前应根据被测齿轮的模数选择大小适当的测头。
（如图7-2）如测头的直径为d：d=1.68m(m—齿轮的模数)。
四、实验步骤1、安装齿轮：将齿轮套在检验心轴上，用仪器的两顶尖顶在检验心轴的两顶尖孔内，心轴与顶尖之间的松紧应适度，即保证心轴灵活转动而又无轴向窜动。
2、选择测量头：测量头有两种形状，一种是球形测量头，另一种是锥形或V形测量头。
若采用球形测量头时，应根据被测齿轮模数按下表选择适当直径的测量头。
也可用试选法使量头大致在分度圆附近与齿廓接触。
3、零位调整：搬动手柄6放下表架，根据被测零件直径转动螺母4，使测量头插入齿槽内与齿轮的两侧面相接触，并使千分表具有一定的压缩量。
转动表盘，使指针对零。
4、测量：测量头与齿廓相接触后，由千分表进行读数，用手柄6抬起测量头，用手将齿轮转过一齿，再重复放下测量头，进行读数如此进行一周，若千分表指针仍能回到零位，则测量数据有效，千分表示值中的最大值与最小值之差，即为齿圈径向跳动误差ΔFr。
否则应重新测量。
合格条件：△Fr＜Fr (其中Fr由齿轮的精度及相关参数可以查相关的参考书可以获得)11。