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。
互换性与技术测量实验指导书.
互换性实验指导书机械工程学院实验一量块的使用一、实验目的1、能正确进行量块组合，并掌握量块的正确使用方法；2、加深对量值传递系统的理解；3、进一步理解不同等级量块的区别；二、实验仪器设备量块；千分表；测量平板；被测件。
三、实验原理量块的测量平面十分光洁和平整，当用力推合两块量块使它们的测量平面互相紧密接触时，两块量块便能粘合在一起，量块的这种特性称为研合性。
利用量块的研合性，就可以把各种尺寸不同的量块组合成量块组。
四、实验内容与步骤（一）实验内容采用合理的量块组合，测量被测零件尺寸高度。
（二）实验步骤1.用游标卡尺测量被测件2.据所需要的测量尺寸，自量块盒中挑选出最少块数的量块。
（每一个尺寸所拼凑的量块数目不得超过 4块，因为量块本身也具有一定程度的误差，量块的块数越多，便会积累成较大的误差。
）3.量块使用时应研合，将量块沿着它的测量面的长度反向，先将端缘部分测量面接触，使初步产生粘合力，然后将任一量块沿着另一个量块的测量面按平行方向推滑前进，最后达到两测量面彼此全部研合在一起。
4.将研合后的量块与被测件同时放到测量平板上，在测量平板上移动指示表的测量架，使指示表的测头与量块上工作表面相接触，转动指示表的刻度盘，调整指示表示值零位。
5.抬起指示表测头，将被测件放在指示表测头下，取下量块，记录下指示表的读数。
6.量块的尺寸与指示表的读数之和就是被测件的尺寸。
7. 记录数据；五、思考题量块按“等”测量与按“级”测量哪个精度比较高？实验二常用量具的使用一、实验目的1、正确掌握千分尺、内径百分表、游标卡尺的正确使用方法；2、掌握对测量数据的处理方法；3、对比不同量具之间测量精度的区别。
二、实验仪器设备外径千分尺；内径百分表；游标卡尺；轴承等。
三、实验原理分度值的大小反映仪器的精密程度。
一般来说，分度值越小，仪器越精密，仪器本身的“允许误差”（尺寸偏差）相应也越小。
学习使用这些仪器，要注意掌握它们的构造特点、规格性能、读数原理、使用方法以及维护知识等，并注意要以后的实验中恰当地选择使用。
互换性与测量技术基础实验指导书(材成)
互换性与测量技术基础实验指导书与实验报告适用专业材料成型与控制工程聂陶荪等编写景德镇陶瓷学院2013年4月实验指导书实验学时：6学时一、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）；Z3、齿轮公法线长度偏差的测量。
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。
四、主要参考书目1、陈于萍周兆元主编. 互换性与测量技术基础第二版. 北京，机械工业出版社，2006年2、甘永立主编. 几何量公差与检测实验指导书. 第4版. 上海，上海科技出版社，2004年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。
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。
互换性与测量技术实验指导书
（试用版）
中国海洋大学工程学院 机电工程系 机械教研室
前
言
一、互换性与测量技术实验课程的目的和要求
互换性与技术测量是机械工程专业的一门专业基础课，它使学生进一步掌握和巩固课堂上所学的 测量理论和基本的测量技术,初步熟悉某些计量器具的正确使用,要求培养锻炼学生在实际测量过程中 的动手能力。
五、数据处理
利用作图法处理数据： 1． 在坐标纸上，用横坐标 x 表示测点序号，用纵坐标 y 表示各测点相对于 0 点地高度差 Δk,作 出图所示地误差折线。 2． 根据形状误差评定中的最小条件，分别作两条平行直线 L1 和 L2 将误差折线包容，并使两平行 直线之间的坐标距离（平行于 y 方向的距离）为最小。例如，对图 a 所示的误差折线，可先作 一条下包容线 L1 （因为误差折线上各点相对于 L1 的坐标距离符合低－高－低准则） ， 然后过最 高点作 L1 的平行线，获得上包容线 L2；对图 b 所示的误差折线，可先作一条上包容线 L2（因 为误差折线上各点相对于 L2 的坐标距离符合高－低－高准则） ，然后过最低点作 L2 的平行线， 获得下包容线 L1。 3． 确定两平行直线 L1 和 L2 之间的坐标距离，即可求得直线度误差值。
棱镜； 5. 投影物镜； 6. 分划板； 7. 反射棱镜； 8. 微动螺钉； 9. 反射镜；
10. 投影屏； 11. 放大镜； 12. 物镜； 13. 平面反射镜； 14. 测杆； 15. 测帽
图 1-2 光学比较计的光学系统
3
图 1-3 光学比较计的杠杆放大原理图 2． 内径百分表的工作原理 内径百分表是内量杠杆式测量架和百分表的组合，如图 1-4 所示。用以测量或检验零件的内孔、深 孔直径及其形状精度。
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。
互换性实验指导书模板
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( a1-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。
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。
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。
北交大互换性实验指导书
《互换性与测量技术》课程实验指导书主撰人：代伟业、余庆玲审核人：李连进北京交通大学海滨学院机械与电气工程系前言1.实验总体目标实验是本课程教学的重要组成部分。
通过实验，可以使学生加深对几何量测量基础知识的理解，能根据不同精度要求正确选择计量器具，完成对简单零件几何量的测量。
这一方面培养了学生的基本实验技能和动手能力，同时巩固了课上所学的理论知识，为几何量精度设计打下一个良好的基础。
2.适用专业年级本实验适用于机械工程及自动化专业使用。
3.先修课程机械制图、金工实习等相关课程。
为保证测量精度，本实验课要求在恒温、恒湿的环境中进行，温度在20±0.5℃。
同时注意防尘、防振动。
6.本实验的重点、难点及教学方法建议本实验的重点是学生正确地理解测量误差的概念，以及根据不同测量项目正确选择测量工具，并分析测量误差产生的原因，找到减小测量误差的措施。
实验的难点是如何正确选择测量工具。
建议学生在独立或两人合作完成每个实验后，能对不同的测量项目选择合适的量具、不同测量方法进行测量，通过认真比较，分析影响测量精度的因素，正确理解测量误差等相关概念。
目录实验守则 (3)实验一减速器拆装及齿轮公法线测量实验 (4)实验二形位误差测量实验 (11)实验三齿轮齿圈径向跳动测量实验 (15)实验四立光测塞规直径实验 (20)实验守则为了使学生在实验中能注意爱护仪器设备，掌握正确的实验方法和认真地进行实验操作，保证和提高实验质量，特制定本守则。
1.上课前学生必须对实验内容进行充分预习，了解本次实验的目的、要求和测量原理。
2.按预约时间到达实验室。
入室前，掸去衣帽上的灰尘。
除与本次实验有关的书籍和文具外，其他物品不得带入室内。
3.凡与本次实验无关的仪器设备等均不得动用和触摸。
4.开始做实验之前，应在教师的指导下，对照量具量仪，了解它们的结构、调整和使用方法。
5.做实验时，必须经老师同意后方可使用仪器。
实验中要严肃认真，按规定的实验步骤进行操作，记录数据。
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。
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。
互换性与测量技术实验指导书
实验指导书互换性与测量技术适用专业：工科本科机械工程学院实验一、轴径的测量一、实验目的1．加深对测量技术中常用术语及测量误差的认识和理解。
2．了解万能工具显微镜的测量原理及结构特点，学习其使用方法。
二、实验设备：万能工具显微镜：仪器主要技术指标：纵向测量范围：0～200mrn横向测量范围：0～100mm 分度值：0.0005mm圆工作台：角度示值范围0～360°，分度值：3´测角目镜：角度示植范围0～360°，分度值：1´立住倾斜角度范围：土15°，分度值：10´使用附件：物镜、测角目镜、顶针架三、测量原理及计量器具说明1、仪器用途工具显微镜用于测量螺纹规，螺纹刀具，齿轮滚刀以及轮廓样板等。
它分为小型、大型，万能和重型等四种形式。
它们的测量精度和测量范围各不相同，但基本原理是相似的。
19JC型万能工具显微镜可用影像法、轴切法或接触法按直角坐标或极坐标对机械工具和零件的长度，角度和形状进行精密测量。
本实验用影像法。
2、工作原理图1为万能工具显微镜的外形图，它主要由目镜5，工作台15，底座16，支座，立柱13，悬臂等部分组成。
转动手轮，可使立柱绕支座左右摆动，转动9及17.18，可使工作台纵横向移动。
仪器的光学系统如图2所示。
由光源1发出的光束经聚光镜2、可变光阑3、滤光片4、反射镜5；聚光镜6成为平行光束，透过玻璃工作台7后，对工件进行投影。
被测工件的投影轮廓经物镜组8、反射棱镜9投射到目镜11的焦平面处的米字线分划板10上。
从而在目镜11观察到放大的轮廓影。
另外，也可用反射光源，照亮被测工件表面，同样在目镜11中观察到放大的轮廓影。
1. 2. 人工编码置数器；3. 螺钉；4. 弹簧夹；5.双向目镜；6. 瞄准显微镜；7. 反射照明器；8. Y向滑台；9. 制动手轮；10. 地脚螺钉；11. 微动手轮；12. 螺钉；13. 压板；14. 压板座； 15. 玻璃工作台； 16. 底座 17. 旋手18. 制动手轮 19. 微动手轮 20．纵向滑台X 21.22. 复零按钮 23．数显箱图1图3a为仪器的目镜外形图，它由玻璃分划板，中央目镜，角度读数目镜，反射镜和手轮等组成。
互换性与测量技术实验指导书(2013)三个实验
互换性与测量技术实验指导书主编：唐芬南湖南工业大学机械工程学院目录实验一：用立式光学比较仪测量轴的直径 (1)实验二：用内径指示表测内孔 (7)实验三：直线度误差测量 (10)实验一、用立式光学比较仪测量轴的直径线性尺寸可以用相对测量法(比较测量法)进行测量。
相对测量常用的量仪有机械、光学、电气和气动比较仪等几种，本实验用立式光学比较仪测量外尺寸，用比较仪测量时，先用量块(或标准器)调整量仪示值零位，测量工件所得的示值为被测尺寸相对于量块尺寸的偏差。
一、实验目的1．了解光学比较仪的结构并熟悉它们的示值零位调整方法和使用方法;2．熟悉量块的使用与维护方法。
图1-2 光学比较仪系统的光学二、用立式光学比较仪测量轴的直径1．量仪说明和测量原理立式光学比较仪也称立式光学计，是一种精度较高且结构不复杂的光学仪器，用于测量外尺寸。
图1-1为量仪外形图;量仪主要由底座12、立柱16、横臂14、直角形光管4和工作台10等几部分组成。
量仪的光学系统安装在光管内，光学系统如图1-2所示。
光管工作时的测量原理是光学杠杆放大原理。
光线经反射镜6、棱镜7投射到分划板4上的刻度尺9(它在分划板左半面)。
分划板位于物镜2的焦平面上。
当刻度尺9被照亮后，从刻度尺发出的光束经直角转向棱镜3，物镜2形成平行光束，投射到平面反射镜1上。
光束从反射镜1反射回来，在分划板4右半面形成刻度尺9的影象，从目镜5可以观察到该影象和一条固定指示线。
刻度尺上有一条零刻线。
它的两侧各有100条均布的刻线，这些刻线与零刻线构成200格刻度间距。
零刻线位于固定指示线上。
测量时，若反射镜1垂直于物镜2的主光轴，则分划板右半面胸刻度尺影象与其左半面的刻度尺的上下位置是对称的，即零刻线影象位于固定指示线上。
如果反射镜1与物镜2的主光轴不垂直，则分划板右半面的刻度尺影象就相对于其左半面的刻度尺上下移动。
参看图1-3所示的光学比较仪测量原理图(图中没有画出图1-2中的直角转向棱镜)，从图1-3．光学比较仪测量原理图物镜焦平面上的焦点C 发出的光线，经物镜后变成一束平行光投射到平面反射镜P 上。
互换性与测量技术实验指导书(16K)
学生实验守则一、学生必须按时到达实验室做实验，不得无故迟到、旷课。
二、学生做实验时，应事先与有关实验人员联系，在规定的时间内进行实验。
三、实验课前，学生必须预习有关实验内容，了解本次实验的目的、要求、仪器设备、实验原理、实验步骤等。
四、学生进入实验室后，要遵守实验室的各项规章制度，爱护公共财物，注意人身安全，不得喧闹谈笑，不做与实验无关的事。
五、开始实验前，先对照实物了解仪器设备的使用方法，认真做好实验前的准备工作。
启动设备之前，须经指导教师检查认可。
六、实验过程中，要遵守仪器设备的操作规程，正确操作，仔细观察实验现象，真实、完整的记录实验数据和结果。
七、仪器设备发生故障时，应及时关机，切断电源、水源、气源，并报告指导教师。
若有损坏，按学校有关规定进行处理。
八、应将实验数据或结果送交指导教师审阅、签字，经许可后，将仪器设备恢复原状，并做好实验现场的环境卫生。
目录实验一、表面粗糙度的测量实验二、产品质量检验与分析——用立式光学计测量外径实验三、直线度误差的测量实验四、圆柱齿轮的测量4—1齿轮周节偏差和周节积累误差得测量4—2齿圈径向跳动的测量4—3齿轮公法线长度变动量和公法线平均长度的测量4—4基节偏差的测量4—5分度园齿厚偏差的测量互换性与测量技术实验指导书 实验一 表面粗糙度的测量一、实验目的1、 了解用光切显微镜和手持式粗糙度仪测量表面粗糙度的原理和方法。
2、 加深对表面粗糙度和微观不平度十点高度R Z 的理解。
3、 熟悉表面粗糙度R Z 、R a 、Ｒy 、R q 等参数并加强理解。
二、实验要求用光切显微镜和手持式粗糙度仪测量表面粗糙度R Z 的值。
用手持式粗糙度仪测量表面粗糙度R Z 、R a 、Ｒy 、R q 等参数的值。
三、光切显微镜测量原理和仪器说明微观不平度十点高R Z 是指在取样长度内，5个最大的轮廓峰高平均值与5个最大的轮廓谷深平均值之和。
图1—1R Z =55151∑∑==+i vii pi y y式中：y pi —第i 个最大的轮廓峰高 y vi —第i 个最大的轮廓谷深图1—1光切显微镜主要用于测量表面粗糙度参数R Z ，也可测量R y 。
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互换性与测量技术实验指导书测控技术教研室机械与汽车工程学院实验一尺寸误差测量一、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.用立式光学计测量赛规。
2.根据测量结果，按国家标准GBl957—81《光滑极限量规》查出被测塞规的尺寸公差和形状公差，作出适用性结沦。
三、测量原理及计量器具说明投影立式光学计用于长度测量，其测量方法属于接触测量，一般用相对测量法测量轴的尺寸。
光学计比较仪是一种精密度较高、结构简单的常用光学仪器，除主要用于轴类零件的精密测量外，还用来检定5等（3、4级）量块。
本仪器采用光学投影读数方法，它操作方便、工作效率较高。
同时本仪器的投影屏采用腊屏新技术，并在其腊屏前设置一块读数放大镜，对提高刻线的成像质量及整个视场获得较匀称的主观亮度有一定的效果。
（一）仪器结构：仪器结构如图1-1所示，投影光学计管是由上端壳体12及下端测量管17二部分组成的，上端壳体12内装有隔热片、分线板、反射棱镜、投影物镜、直角棱镜、反射镜、投影屏及放大镜等光学零件，在壳体的右侧上装有调节零位的微动螺钉4，转动微动螺钉4可使分划板得到一个微小的移动而使投影屏上的刻线迅速对准零位。
测量管17插入仪器主体横臂7内，其外径为φ28d，在测量管17内装有准直物镜，平面反射镜及光学杠杆放大系统的测量杆，测帽9装在测量杆上，测量杆上下移动时，测量杆上端的钢珠顶起平面反射镜，致使平面反射镜座以杠杆板上的另二颗钢珠为摆动轴，而倾斜一个φ角，其平面反射镜与测量杆是由二个抗拉弹簧牵制，对测定量块或量规有一定的压力。
测量杆下端露在测量管17外，以备套上各种带有硬质合金头的测帽。
测量杆的上下升降是借助于测帽提升器9的杠杆作用，立式提升器9上有一个滚花螺钉，可以调节其上升距离，达到方便地使被测工件推入测帽下端，并靠两个抗拉弹簧的拉力使测头与被测工件良好接触。
（二）仪器规格Ⅰ投影光学计管的主要规格：1.投影光学计的总放大率1650X2.投影物镜的放大率18.75X3.读数放大镜率 1.1 X4.光学杠杆的放大率80X5.分划板分划值0.001mm6.分划板分划范围±0.1mm7.测量力2N±0.2N8.零位调节范围20格9.测量杆的自由升降距离0.5mm10.投影光学计管外径配合尺寸φ28h 611.测量杆与测帽配合的外径尺寸φ6g 6Ⅱ测量范围：0～180mmⅢ仪器的最大不准确度0.25 um 仪器的不稳定性0.1 um1 投影灯2 投影灯固定螺钉3 支柱4 零位微动螺钉5 立柱6 横臂固定螺钉7 横臂8微动偏心手轮9 立式测头提升器10 工作台调整螺钉11 工作台底盘12 壳体13 微动托圈14微动托圈固定螺钉15 光管定位螺钉16 测量管定位螺钉17 测量管18 测帽19 变压器图1-1（三）工作原理投影立式光学计的工作原理如图1-2所示，“由白炽灯泡1发出的光线经过聚光灯2和滤光片6，再通过隔热片7照明分划板8的刻线面，再通过反射镜9后射向准直物镜12。
由于分线板8的刻线面置于准直物镜12的焦平面上，所以成像光束通过准直物镜12后成为一束平行光入射于平面反射镜13上，根据自准直原理，分划板刻线的像被平面反光镜13反射后，再经准直物镜12被反射棱镜9反射成像在投影物镜4的物平面上，然后通过投影物镜4，直角棱镜3和反射镜5成像在投影屏10上，通过读数放大镜11观察投影屏10上的刻线像。
”由于测帽15接触工件后，其测量杆14使平面反光镜倾斜了一个角度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，其关系计算如下（如图1-3）：图1-2 图1-3设：测量杆移动的距离为S ，其平面反射镜则以O 为轴线摆动φ角，因此aStg =φ（其中a 为测量杆轴线到平面反射镜13的摆动轴线O 之距离）所以φtg a S ⋅=又设：入射在平面反射镜13上的主光镜为MN1，根据反射定律，当平面反射镜转动了φ角时，其反射光线与入射光线夹角应为2φ角，因此M 点转动M1点，令N1M1==f(即准直物镜焦距)。
因此，fttg =φ2所以φ2tg f t ⋅= 因此，光学杠杆的传动比φφtg a tg f S t K ⋅⋅==2 由于φ角很小，可视作φφφφ==tg tg ,22故得， afK 2=假设投影物镜放大率为V 1，读数放大镜的放大率为V 2。
则投影光学计的总放大率 21212v v afv v k n ⋅⋅=⋅⋅= 令光学计的准直物镜焦距f=200mm, a=5mm, v 1=18.75X, v 2=1.1X故 X n 16501.175.1852002=⨯⨯⨯= 由上式可知，当测量杆移动一个微小的距离——0.001mm,经过1650X 的放大后，就相当于在投影屏上看到的1.65mm 的距离。
四、测量步骤1. 核对仪器精度与被测零件精度是否适应。
2.调整投影灯，并缓慢地拨动立式测头提升器，从目镜中能看到标尺影像，使投影屏能获得均匀照明。
3.选择测帽：测平面或圆柱面用球形测帽；测小于10mm的圆柱面用刀口形测帽；测球面用平测帽。
测帽选择的原则是：被测工件与测帽的接触面必须使其最小，接近于点或线接触以减少其测量误差。
当选好测帽后，将其套在光学计管下端的测量杆上，并用其螺钉固紧。
4.选择工作台，其选择原则与测帽的要求相同。
5.组合量块：按被测工件（塞规）的基本尺寸组合量块。
6.用无水酒精将工作台、测量头、量块及被测塞规表面清洗、拭干。
7.调整仪器零位（1）置量块组合好量块后，将量块组置于工作台的中央，并使测量头对准量块组上工作面中央。
（2）粗调整松开横臂固定螺钉，转动升降螺母，使横臂缓慢下降，直到测头与量块轻微接触，并能在目镜视场中看到刻度尺成像为止，然后拧紧横臂固定螺钉。
（3）细调整松开测量管固定螺钉16，转动微动偏心手轮8使刻线零位与指标线相重合，然后固定测量管固定螺钉16。
（4）微调整调节零位微动螺钉4，准确重合对零，并多次拨动立式测头提升器（9），刻线零位应与指示线多次严格重合。
8. 测量塞规：按实验规定的部位进行测量，把测量结果填入实验报告。
9. 查出被测塞规的尺寸公差，与测量结果比较，判断被测塞规的合格性。
10. 整理仪器。
五、思考题1.用立式光学计测量塞规属于什么测量方法？专业的分类是“接触式测量”，立式光学计的原理是光学杠杆的放大作用，所以也是一种光学检测测量。
精度一般可以达到0.01毫米以上（理论值）。
2.测量范围和刻度尺的示值范围有什么不同？如果仪器的测量范围只有一档，那么二者是一样的。
如果测量范围多于一档，那么刻度尺与相应的量程之间有一个换算关系。
一般在刻度尺上有好几行数字，对应不同的量程。
通常立式光学计是用比较法测量，仪器的测量范围是指仪器保证精度的有效测量范围。
刻度值示值范围就是测量精度的细分，主要精度就是在刻度尺上的分划刻线实验二形位误差测量实验2-1 用指示表测量平面度误差一、实验目的(1)了解平板测量方法。
(2)掌握平板测量的评定方法及数据处理方法。
二、测量方法测量平板的平面度误差主要方法有：用标准平板模拟基准平面，用指示表进行测量。
如图所示。
标准平板精度较高．一般为0级或I级。
对中、大型平板常用水平仪或自准直仪进行测量，可按—定的布线方式，测量若干直线上的各点，再经适当的数据处理，统一为对某一测量基准平面的坐标值。
不管用何种方法，测量前都先在被测图1平面上画方格线，并按所画线进行测量。
测量所得数据是对测量基准而言的，为了评定平面度误差，还需进行坐标变换，以便将测得值转换为与评定方法相应的评定基准的坐标值。
三、实验步骤本实验是用标准平板作为测量基准，用指示表测量小型平板。
(1) 如图1所示，将被测平板沿纵横方向画好网格、本例中为测量9个点，四周边缘留10mm，然后将被测平板放在基准平台上，按画线交点位置，移动干分表架，记下各点读数并填入表中。
(2) 对测得的各点示值处理数据，求解平面度误差值。
四、平面度误差的评定方法1．按最小条件评定参看图2，当两平行平面包容实际被测表面时，实际被测表面上应至少有三至四点分别与这两个平行平面接触，且满足下列条件之一。
此时这两个包容平面之间的区域称为最小包容区域。
最小包容区域的宽度即为符合最小条件的平面度误差值。
(1)三角形准则：有二点与一个包容平面接触，有一点与另一个包容平面接触，使该点的投影能落在上述三点连成的三角形内(图2 (a))。
(2)交叉准则：至少各有两点分别与两平行平面接触，且分别由相应两点连成的两条直线在空间呈交叉状态(图2 (b))。
(3)直线准则：有两点与一个包容平面接触，有一点与另一个包容平面接触，且该点的投影能落在上述两点的连线上(图2 (c))。
图 22．按对角线平面法评定用通过实际被测表面的一条对角线且用平行于另一条对角线的平面作为评定基准， 以各测点对此评定基准的偏离值中的最大偏离值与最小偏离值之差作为平面度误差值。
测点在对角线平面上方时，偏离值为正值。
测点在对角线平面下方时，偏离值为负值。
3．按三远点平面法评定用实际被测表面上相距最远的三个点建立的平面作为评定基准，以各测点对此评定基准偏离值中的最大偏离值与最小偏离值之差作为平面度误差值。
测点在三远点平面上方时，偏离值为正值，测点在三远点平面下方时，偏离值为负值。
五、示例检验一小平板所测得数据如表2-1所示用旋转法求平面度误差值，按图3依次旋转。
按三点法：平面度误差值为m f μ808=-=，如图3(c)所示。
按对角线法则：平面度误差值为m f μ9)1(8=--=，如图3(d)所示。
按最小区域法则：平面度误差值为m f μ7.6)320(0=---=，如图3(f)所示(符合交叉原则）。
由以上看出：最小条件法评定平面度误差值最小，也最合理。
图 3表 2-1要求：本次实验至少用上述三种方法中的一种方法评定平面度误差值，且最好按最小条件法评定。
六思考题平面度误差平面度误差是指被测实际表面相对其理想平面的变动量,理想平面的位置应符合最小条件。
平面度误差的测量方法，比如：1．统一基准法2．对角线法平面度误差评定方法常用的有：三点法、对角线法、最小区域法实验2-2 用偏摆检查仪测量跳动误差一、实验目的1．掌握径向圆跳动、径向全跳动和端面圆跳动的测量方法。
2．理解圆跳动、全跳动的实际含义。
二、仪器简介偏摆检查仪主要由干分表、悬臂、支柱、底座和顶尖座组成，仪器外观及测量示意如图4所示。
三、实验步骤与数据处理本实验的被测工件是轴类零件如图5所示。
1．径向圆跳动误差的测量图 4图 5测量时，首先将轴类零件安装在两顶尖间，使被测工件能自由转动且没有轴向窜动。