互换性与技术测量实验指导书
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。
互换性与测量技术实验指导书(16K)
互换性与测量技术实验报告⒈ 工件：工件编号： 表面粗糙度要求： ⒉ 测量仪器：名称： 测量范围： 所选物镜倍数：在所用倍数物镜下目镜测微刻度套筒的分度值C = 微米 ⒊ 测量结果：实测值：R Z1 = R Z2 = R Z3 = 被测工件表面微观不平度十点高度R Z R Z =3321Z Z Z R R R ++ = 微米TR200粗糙度仪测量数据适用性结论： 该工件表面用TR200粗糙度仪测量的R a = 微米。
换性与测量技术实验报告⒈被测塞规标记：量规公差带图被测塞规形状公差：微米⒉所用仪器：名称：分度值：标尺示值范围：仪器测量范围：量块等级：量块组尺寸：通规与止规的形状误差：通规合格性结论：理由：止规合格性结论：理由：互换性与测量技术实验报告4—1齿轮齿距偏差和齿距累积误差的测量 1．被测齿轮编号： 模数m= 齿数Z= 齿形角 а= 齿轮精度标注：齿距极限偏差f pt = 微米 齿距累积公差F P = 微米 2．测量仪器名称： 分度值： 测量范围：基准齿距的偏差值K P ：K P =Zf npt ∑∆1相对=测量结果：齿距偏差△f pt = 微米 合格性结论： 齿距累积误差△F P = 微米 合格性结论：齿距累积误差作图：4—2 齿圈径向跳动测量1．被测齿轮编号：模数m= 齿数Z= 齿形角а=齿轮精度标注：齿圈径向跳动公差F r = 微米2．测量仪器名称：分度值：测量范围：模数直径4—3公法线长度变动量和公法线平均长度的测量1．被测齿轮编号：模数m= 齿数Z= 齿形角а=变位系数X =齿轮精度标注：公法线长度变动量公差Fw= 微米跨齿数K =9Z+ 0.5 = 公法线公称长度W = 毫米公法线平均长度的上偏差E wms =E ss cosа—0.72F r sinа= 毫米公法线平均长度的下偏差E wmi = E si cosа+ 0.72F r sinа= 毫米2．测量仪器名称：分度值：测量范围：3．测量记录：单位：毫米测量结果：公法线长度变动量Fw = W mas—W min = 微米公法线平均长度__W= 毫米公法线平均长度的偏差E wm =__W—W= 微米合格性结论：公法线长度变动量Fw公法线平均长度的偏差E wm1．被测齿轮编号：模数m= 齿数Z= 齿形角а=齿轮精度标注：基节极限偏差f Pb = 微米齿轮公称基节：毫米2．测量仪器名称：分度值：测量范围：3．测量记录：齿轮基节偏差合格性结论1．被测齿轮编号： 模数m= 齿数Z= 齿形角 а= 变位系数齿轮精度标注： 齿厚极限偏差：E SS = 毫米 齿顶园公称直径： 毫米 E Si = 毫米 2．测量仪器名称： 分度值： 测量范围： 3．测量记录及结果：齿轮齿顶园实际直径： 毫米 齿顶园直径实际偏差△D e 毫米 分度园弦齿高h '2242)]}cos(1[1{DeZXtg Z m h ∆++-+='απ= 分度园公称齿厚S)(24ZXtg mZSin S απ+== 单位：毫米齿厚实际偏差△E S 毫米 合格性结论：。
互换性与技术测量课程实验指导书
工程技术系机电一体化专业互换性与技术测量实训指导书编写人：王钧成靖文目录实验一轴孔测量实验 (3)实验二表面粗糙度测量实验 (9)实验三形位误差测量实验 (15)实验四螺纹主要参数的测量实验 (18)实验五圆柱齿轮的测量实验 (25)实验一 轴孔测量实验项目一 用立式光学计测量轴径一、实验目的1.了解立式光学计的结构及测量原理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,巩固尺寸及行为公差的概念4.掌握由测量结果判断工件合格性的方法 二、测量仪器介绍立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学量仪。
用量块组合成被测量的基本尺寸作为长度基准,按比较测量法来测量各种工件相对基本尺寸的偏差值，从而计算出实际尺寸。
仪器的基本度量指标如下: 分度值:……………0.001mm 示值范围:…………±0.1mm 测量范围:…………0-180mm 仪器不确定度:……0.001mm 仪器的外观结构如图5-1 所示 三、测量原理直角光管是立式光学比较仪的主要部件，整个光学系统和测量部件装在直角光管内部。
测量原理是光学自准直原理和机械的正切放大原理组合而成。
其光路系统图如图5-2，正切放大原理图如图5-4，图5-3为图5-2中分划板的放大图。
分划板在物镜的焦平面上,由于这一特殊位置使刻度尺受光照后反射的光线经直角棱镜折转90°到物镜后形成平行光束。
当平面镜垂直于物镜主光轴时(通过调节仪器使测头距工作台为基本尺寸时正好平面镜垂直主光轴).这束平行光束经平面镜反射,反射光线按原路返图5-1 立式光学计外观图1—底座； 2—工作台； 3—粗调螺母； 4--支臂； 5--支臂紧固螺钉；6—立柱；7—直角光管；8—光源； 9—目镜；10—微调旋钮；11—细调旋钮；12—光管紧 固螺钉；13—测头提升杠杆；14—测头；15—工作台 调整旋；13—测头提升杠杆；14—测头；15—工作台 调整旋钮（共四个，调整工作台垂直测杆）回。
《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。
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。
互换性与测量技术实验指导书(2016-2017-1-32)课件
《互换性与技术测量实验》实验指导书（2016-2017-1）互换性与技术测量教研组编机械工程学院2016年08月班级：学号：姓名：目录实验一长度测量 (3)实验二表面粗糙度测量 (9)实验三齿轮齿圈径向跳动的测量 (13)实验一长度测量一、实验目的1.了解和掌握杠杆千分尺、和立式数显光学计的测量原理、主要结构及使用方法。
2.应用上述仪器检验光滑极限量规。
3.巩固尺寸公差的概念,学会由测得数据判断零件合格性的方法。
二、仪器结构及工作原理1.杠杆千分尺杠杆千分尺相当于外径千分尺与杠杆式卡规组合而成，其外形如图1-1（a）所示。
它的工作原理与杠杆式卡规及千分尺相同。
可以用作相对测量，也可以作绝对测量。
杠杆式卡规的工作原理如图1-1（b）所示。
（a）（b）图1-1杠杆式卡规的工作原理图当测量杆1移动时，使杠杆2转动，在杠杆的另一端装有扇形齿轮，可使小齿轮3和装牢在小齿轮轴的指针4转动，在刻度盘5上便可读出示值。
为了消除传动中的空程，装有游丝6。
测量力由弹簧8产生。
为了防止测量面磨损和测量方便，装有退让器9。
杠杆千分尺刻度值有0.001毫米和0.002毫米两种（现在使用的是前者），表盘的示值范围±0.02毫米，测量力是500-800克，测力变化不大于100克。
2.立式数显光学计立式光学计又称光学比较仪，集光电、机电于一体，是我国最先进的数显式光学仪器。
直接测量可以达到10毫米。
测量结果可以根据需要选择工、英制在显示屏上显示，也可以在任意位置置零。
当被测工件大于10毫米时，在测量前用量块（或标准件）对准零位，被测尺寸与量块尺寸的差值在屏幕上读得。
立式数显光学计对五等量块和一级精度的量块，球形和圆柱形工件得直径和不圆度，线型、板型、金属及非金属薄膜的厚度和平行度进行高精度测量。
仪器基本度量指标：数显最小显示值0.0001毫米直接测量显示值范围10毫米仪器比较测量范围0～200毫米示值误差：0－0.2mm比较测量时：±0.00025mm0－10mm直接测量时：±0.0005mm⑴仪器结构：见图1-5.图1-5 立式数显光学计结构简图1－数字显示器 2－测量计管锁紧螺钉 3－光学计管 4－测杆5－测帽锁紧螺钉 6－工作台 7－电源开关 8－打印键 9－公英制转换键 10－置零键 11－底座 12－调平手轮 13－测帽 14－提升器 15－信号电缆 16－升降螺母 17－横臂锁紧螺钉 18－横臂 19－立柱⑵仪器工作原理JDG-S2立式光学计使用的是每㎜100线的光栅，栅距为10μm.光电接收后，经过软件进行100细分后，显示当量为10μm/100=0.1μm 。
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。
《互换性与技术测量》实验指导书1
互换性与技术测量实验指导书目录实验一通用量具应用及量块组合选择（选用)实验二用比较仪检测工件尺寸误差实验三表面粗糙度的测量实验四直线度误差的测量实验1 通用量具应用及量块组合选择（孔轴测量）（选做）一、实验目的：1.了解量块、千分尺、游标卡尺的构造和工作原理。
2．掌握量块尺寸组合、千分尺、游标卡尺测量尺寸的方法3．掌握由测得数据进行数据处理的一般方法，并分析产生误差的原因及误差类型。
二、实验所需仪器千分尺、游标卡尺 83块一套的量块三、实验步骤1．利用游标卡尺测量工件直径尺寸，共测量十组数据，将测量结果填入实验报告，并对测量数据进行数据处理。
2．利用千分尺测量工件长度尺寸，共测量十组数据，将测量结果填入实验报告，并对测量数据进行数据处理。
3．用83块一套的量块对千分尺测量的数据处理以后的数据进行尺寸组合。
四、测量数据1.用游标卡尺测量直径尺寸2.用千分尺测量的数据3．用83块一套的量块对千分尺测量的数据数据处理以后的数据进行组合的量块尺寸尺寸：第一块量块：第二块量块：第三块量块：第四块量块：六、思考题1：测量误差一般分为几类型，一般各怎么进行数据处理？实验2 用比较仪测量工件尺寸误差1.实验目的1.1 立式光学比较仪工作原理及使用方法。
1.2 熟悉轴的直径误差的测量方法。
1.3 学会基本的测量误差处理方法。
2.设备与器材立式光学比较仪、被测轴和相同尺寸量块3.实验原理与方案立式光学比较仪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2-2。
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2-3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。
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。
互换性与技术测量实验指导书
互换性与技术测量实验指导书机械工程实验室2008-10合象水平仪测量直线度误差一、实验目的1、掌握用合象水平仪测量直线度误差的方法及数据处理。
2、加深对直线度误差的定义及理解。
二、实验内容用合象水平仪测量直线度误差。
三、计量器具说明与测量原理为了控制机床、仪器导轨及长轴的直线度误差，常在给定平面（垂直平面或水平平面）内进行检测，常用的测量器具有框式水平仪、合象水平仪、电子水平仪和自准直仪等测定微小角度变化的精密量仪。
由于被测表面存在直线度误差，测量器具置于不同的被测部位上时，其倾斜角将发生变化，若节距（相邻两点的距离）一经确定，这个微小倾角与被测两点的高度差就有明确的函数关系，通过逐个节距的测量，得出每一变化的倾斜度，经过作图或计算，即可求出被测表面的直线度误差值。
合象水平仪因具有测量准确、效率高、价格便宜、携带方便等特点，在直线度误差的检测工作中得到广泛采用。
合象水平仪的结构，主要由微动螺杆、螺母、底盘水准仪、棱镜、放大镜、杠杆以及具有平面和V形工作面和底座等组成。
如图3-1所示。
1、水准器2、棱镜3、放大镜4、杠杆5、测量机构6、底板7、测量机构8、微动螺杆图3-1 合象水平仪合象水平仪是利用棱镜将水准器中的气泡像复合放大，以提高读数时的对准精度，利用杠杆和微动螺杆传动机构来提高读的精度和灵敏度,其工作原理见本指导书第二篇。
合象水平仪置于被测工件表面上，若被测两点相对自然水平线不等高时，将引起两端的气泡像不重合，转动度盘使气泡像重合，此时合象水平仪的读数值即为该两点相对自然水平面的高度差，刻度盘读数与桥板跨距L之间的关系为：h= i·L·a四、测量步骤；1、量出零件被测表面总长，将总长分为若干等分段（一般为6～12段）确定每一段的长度（跨距）L，并按L调整可调桥板两圆柱的中心距。
2、将合像水平仪放于桥板上，然后将桥板从首点依次放在各等分点位置上进行测量。
到终点后，自终点再进行一次回测，回测时桥板不能调头，同一测点两次读过的平均值为该点的测量数据。
互换性与技术测量实验指导书
互换性与技术测量实验指导书《互换性与技术测量》实验指导书卢桂萍编写机械与车辆学院二0一0年三月目录实验一孔轴配合的认识及基本技术测量实验二用立式光学计测量轴径实验三用合象水平仪测量直线度误差实验四表面粗糙度测量实验五齿轮测量实验一孔轴配合的认识及基本技术测量一、实验目的1．掌握技术测量的基本概念、基本知识；2．加深对光滑圆柱体结合的公差与配合的认识；3．学会选择并组合量块；4．认识和学会使用几种常用的机械式量仪；5．了解随机误差的处理。
二、实验内容1．观察减速箱中孔轴配合的类型；2．测量方法分类、测量工具介绍；2．量块的选择及组合；4．量仪的使用及测量。
三、测量原理及计量器具说明第一节技术测量的基本知识一、测量的一般概念技术测量主要是研究对零件的几何参数进行测量和检验的一门技术。
所谓“测量”就是将一个待确定的物理量，与一个作为测量单位的标准量进行比较的过程。
他包括四个方面的因素，即：测量对象、测量方法、测量单位和测量精度。
“检验”具有比测量更广泛的含义。
例如表面疵病的检验，金属内部缺陷的检验，在这些情况下，就不能采用测量的概念。
二、长度单位基准及尺寸传递系统为了保证测量的准确度，首先需要建立统一可靠的测量单位。
公制的基本长度单位为米(m)，机械制造中常用的公制单位为毫米（mm）,精密测量时，多用微米（μm）为单位，它们之间的换算关系为：1m=1000mm1mm=1000μm使用光速作为长度基准，虽然可以达到足够的准确，但却不便于直接应用在生产中的尺寸测量。
为保证长度基准量值能够准确地传递到生产中去，在组织上和技术上都必须建立一套系统，这就是尺寸传递系统。
如表1-1为我国尺寸传递图表，它体现了我国尺寸传递的全过程。
表1-1 尺寸传递系统三、测量工具的分类测量工具可按其测量原理、结构特点及用途分以下四类：1．基准量具：①定值基准量具；②变值量具。
2．通用量具和量仪：它可以用来测量一定范围内的任意值。
互换性实验指导书(1)
台州学院机械工程学院《互换性与技术测量》实验指导书2009.6.3目录实验一尺寸测量实验一（1）用立式光学计测量塞规实验一（2）用内径百分表测量内径实验二形位误差及表面粗糙度的检测实验二（1）用百分表测量零件径向圆跳动和径向全跳动实验二（2）用比较法检测表面粗糙度实验二（3）微机型万能工具显微镜测量圆度误差及同轴度误差实验三螺纹测量实验一 尺寸测量实验一(1) 用立式光学计测量塞规一、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。
2. 根据测量结果，按国家标准GB1957—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为立时光学计的外形图。
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后成为一平行光束，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，刻度尺象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饶支点转动某一角度α（图2a ）， 则反射光线相对于入射光线偏转2α角度，从而使刻度 尺象7产生位移t （图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 为测杆移动的距离，则仪 器的放大比K 为：ααbtg ftg s t K 2==当α很小时，αα22≈tg ，αα≈tg ，因此： bfK 2=图 1 光学计的目镜放大倍数为12，mm f 200=，mm b 5=，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。
《互换性与技术测量》实验指导书
《互换性与技术测量》 实验指导书湘潭大学机械工程学院二零一零年三月目录实验一：用比较仪测量光滑极限量规--------------------------------3实验二：用内径指示表测内孔------------------------------------------8实验三：直线度误差测量---------------------------------------------10实验四：用双管显微镜测量表面粗糙度-----------------------------15实验五：用正弦尺测量圆锥度-----------------------------------------20实验六：三针法测量螺纹中径-----------------------------------------22实验七：齿轮公法线的测量---------------------------------------------25实验八：齿轮的齿距偏差和累积误差的测量------------------------282实验一、用比较仪测量光滑极限量规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。
二、实验仪器1．立式光学计；2．数显立式光学计。
三，实验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。
互换性与技术测量实验指导书
互换性与测量技术实验指导书北方工业大学机械实验室2017年3月实验一尺寸测量实验1-1用立式光学计测量轴径一、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。
二、实验内容用立式光学计测量工件的外径三、测量器具1．立式光学计2．块规四、测量器具简介立式光学计是一种精度较高、结构简单的常用光学仪器。
常用来检定5等、6等量块、光滑极限量规及测量相应精度的零件。
（五）测量步骤：1、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。
2、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。
3、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。
4、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）。
5、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）。
6、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。
7、在轴的三个横截面上，相隔90度的径向位置上共测六个点（如图1-1），并按其的验收极限判断其合格性。
（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。
图1-1工件测量位置3、使用量块时要正确推合，防止划伤量块测量面。
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。
《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(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 。
《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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互换性与技术测量实验指导书LG GROUP system office room 【LGA16H-LGYY-LGUA8Q8-LGA162】互换性与测量技术实验指导书北方工业大学机械实验室2017年3月实验一尺寸测量实验1-1用立式光学计测量轴径一、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。
二、实验内容用立式光学计测量工件的外径三、测量器具1．立式光学计2．块规四、测量器具简介立式光学计是一种精度较高、结构简单的常用光学仪器。
常用来检定5等、6等量块、光滑极限量规及测量相应精度的零件。
（五）测量步骤：1、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。
2、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。
3、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。
4、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）。
5、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）。
6、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。
7、在轴的三个横截面上，相隔90度的径向位置上共测六个点（如图1-1），并按其的验收极限判断其合格性。
（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。
图1-1工件测量位置3、使用量块时要正确推合，防止划伤量块测量面。
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。
6、量块用后，要用航空汽油洗净，用绸布擦干并涂上防锈油。
7、测量结束前，不应拆开块规，以便随时校对零位。
（七）测量数据处理及零件合格性的评定考虑到测量误差的存在，为保证不误收废品，应先根据被测轴径公差的大小，查表得到相应的安全裕度A，然后确定其验收极限。
若全部实际尺寸都在验收极限范围内，则可判此轴径合格，即： Es-A≥Ea≥Ei+A式中：Es——零件的上偏差 Ei——零件的下偏差Ea——局部实际尺寸 A——安全裕度用立式光学计测量轴径实验记录仪器名称分度值(μm)示值范围(mm)测量范围(mm)备注被测零件名称图样上给定的极限尺寸(mm)安全裕度A (μm)最大最小验收极限尺寸 (mm)基本尺寸 (mm)最大最小结果测量示意图测量数据实际偏差 (μm)实际尺寸 (mm)测量位置Ⅰ—ⅠⅡ—ⅡⅢ—ⅢⅠ—ⅠⅡ—ⅡⅢ—Ⅲ测量方向一、实验目的1．熟悉内径百分表及内径的测量方法2．加深对内尺寸测量特点的了解二、测量器具名称l．内径百分表2．量块及其附件3．外径千分尺三．测量器具结构及工作原理介绍内径百分表是用相对法测量孔径的通用量具，适用于测量一般精度的深孔零件，其原理如图1-2所示。
内径百分表主要由百分表1、接长杆2、活动测头3、等臂杠杆4、可换测量头5、定测头图1-2 内径百分表工作原理及锁紧装置等组成。
工件的尺寸变化通过活动测头3，传递给等臂转向杠杆4及接长杆2，然后由分度值为0．01毫米的百分表指示出来。
为使内径百分表的测量轴线通过被测孔的圆心，内径百分表一般均设有定心装置，以保证测量的快捷与准确。
内在百分表的分度值为0.01mm，测量范围有6～10mm、10～18mm、18～35mm、35～50mm、50～160mm、100～250mm、250～450mm等多种规格。
根据不同的被测孔直径可选择相应测量范围的内径百分表及适当的可换测量头，通过比其精度高的量具调整零位后进行测量。
四、测量步骤1．预调整：①将百分表装入量杆内，预压缩1毫米左右（百分表的小指针指在1的附近）后锁紧。
②根据被测零件基本尺寸选择适当的可换测头装入量杆的头部，用专用扳手扳紧锁紧螺母。
此时应特别注意可换测量头与活动测量头之间的长度须大于被测尺寸～1毫米左右，以便测量时活动测量头能在基本尺寸的正、负一定范围内自由运动。
2．对零位：因内径百分表是相对法测量的器具，故在使用前必须用其它量具根据被测件的基本尺寸校对内径百分表的零位。
校对零位的常用方法有以下三种：①用量块和量块附件校对零位按被测零件的基本尺寸组合量块，并装夹在量块的附件中，将内径百分表的两测头放在量块附件两量脚之间，摆动量杆使百分表读数最小，此时可转动百分表的滚花环，将刻度盘的零刻线转到与百分表的长指针对齐。
这样的零位校对方法能保证校对零位的准确度及内径百分表的测量精度，但其操作比较麻烦，且对量块的使用环境要求较高。
②用标准环规校对零位按被测件的基本尺寸选择名义尺寸相同的标准环规，按标准环规的实际尺寸校对内径百分表的零位。
此方法操作简便，并能保证校对零位的准确度。
因校对零位需制造专用的标准环规，固此方法只适合检测生产批量较大的零件。
③用外径千分尺校对零位按被测零件的基本尺寸选择适当测量范围的外径千分尺，将外径千尺对在被测基本尺寸外，内径百分表的两测头放在外径千分尺两量柱之间校对零位。
图1-3 测量示意图因受外径干分尺精度的影响，用其校对零位的准则度和稳定性均不高，从而降了内径百分表的测量精确度。
但此方法易于操作和实现，在生产现场对精度要求不高的单件或小批量零件的检测，仍得到较广泛时应用。
3．测量①手握内径百分表的隔热手柄，先将内径百分表的活动量头和定心护桥轻轻压入被测孔径中，然后再将固定量头放人。
当测头达到指定的测量部位时，将表微微在轴向截面内摆动（如图1-3），读出指示表最小读数，即为该测量点孔径的实际偏差。
测量时要特别注意该实际偏差的正、负符号：当表针按顺时针方向未达到零点的读数是正值，当表针按顺时针方向超过零点的读数是负值。
②按图1-4所示，在孔轴向的三个截面及每个截面相互垂直的两个方向上，共测六个点，将数据记入测量报告单内，按孔的验收极限判解其合格与否。
图1-4测量位置五、零件合格性的评定考虑到测量误差的存在，为保证不误收废品，应先根据被测孔径的公差大小，查表得到相应的安全裕度A，然后确定其验收极限，若全部实际尺寸都在验收极限范围内，则可判此孔径合格。
即：Es-A≥Ea≥Ei+A 式中：Es——零件的上偏差Ei——零件的下偏差Ea——局部实际尺寸A——安全裕度用内径千分表测量孔径实验记录仪器名称分度值(μm)示值范围(mm)测量范围(mm)备注被测零件名称基本尺寸(mm)图样上给定的极限尺寸(mm)最大最小安全裕度A (μm)验收极限尺寸(mm)最大最小结果实验二、形位误差的测量一、实验目的1．掌握用水平仪测量直线度误差的方法及数据处理。
2．加深对直线度误差含义的理解。
3．掌握直线度误差的评定方法。
二、实验内容用合象水平仪按节距法测量导轨在给定平面内的直线度误差，并判断其合格性。
三、实验器具：1．合象水平仪、铣床工作台2．桥板四、测量原理及器具介绍为了控制机床、仪器导轨及长轴的直线度误差，常在给定平面（垂直平面或水平平面）内进行检测，常用的测量器具有框式水平仪、合象水平仪、电子水平仪和自准直仪等测定微小角度变化的精密量仪。
由于被测表面存在直线度误差，测量器具置于不同的被测部位上时，其倾斜角将发生变化，若节距（相邻两点的距离）一经确定，这个微小倾角与被测两点的高度差就有明确的函数关系，通过逐个节距的测量，得出每一变化的倾斜度，经过作图或计算，即可求出被测表面的直线度误差值。
合象水平仪因具有测量准确、效率高、价格便宜、携带方便等特点，在直线度误差的检测工作中得到广泛采用。
合象水平仪的结构，主要由微动螺杆、螺母、底盘水准仪、棱镜、放大镜、杠杆以及具有平面和V形工作面和底座等组成。
合象水平仪是利用棱镜将水准器中的气泡像复合放大，以提高读数时的对准精度，利用杠杆和微动螺杆传动机构来提高读的精度和灵敏度,其工作原理见本指导书第二篇。
合象水平仪置于被测工件表面上，若被测两点相对自然水平线不等高时，将引起两端的气泡像不重合，转动度盘使气泡像重合，此时合象水平仪的读数值即为该两点相对自然水平面的高度差，刻度盘读数与桥板跨距L之间的关系为：h=i·L·a框式水平仪是一种测量偏离水平面的微小角度变化量的常用量仪，它的主要工作部分是水准器。
水准器是一个封闭的玻璃管，内表面的纵剖面具有一定的曲率半径，管内装乙醚或酒精，并留有一定长度的气泡。
由于地心引力作用，玻璃管内的液面总是保持水平，即气泡总是在圆弧玻璃管的最上方。
当水准器的下平面处于水平时，气泡处于玻璃管外壁刻度的正中间，若水准器倾斜一个角度α，则气泡就要偏离最高点，移动的格数与倾斜的角度α成正比。
由此，可根据气泡偏离中间位置的大小来确定水准器下平面偏离水平的角度。
框式水平仪的分度值有0.1mm/m， 0.05mm/m，0.02mm/m三种。
如果水平仪分度值为0.02mm/m，则气泡每移动一格，表示导轨面在1m长度上两测量点高度差为0.02mm （或倾斜角为4〞）。
五、实验步骤1、量出零件被测表面总长，将总长分为若干等分段（一般为6～12段）确定每一段的长度（跨距）L，并按L调整可调桥板两圆柱的中心距。
2、将水平仪放于桥板上，然后将桥板从首点依次放在各等分点位置上进行测量。
到终点后，自终点再进行一次回测，回测时桥板不能调头，同一测点两次读过的平均值为该点的测量数据。
如某测点两次读数相差较大，说明测量情况不正常，应查明原因并加以消除后重测。
测量时要注意每次移动桥板都要将后支点放在原来前支点处（桥板首尾衔接），测量过程中不允许移动水平仪与桥板之间的相对位置。
3、从合象水平仪读数时，先从合像水平仪的侧面视窗处读得百位数，，再从其上端读数鼓轮处读得十位和个位数。
从框式水平仪读数时，待气泡稳定后，从气泡边缘所在刻线读出气泡偏离的格数。
4、把测得的值依次填入实验报告中，并用计算法按最小条件进行数据处理，求出被测表面的直线度误差。
六、数据处理1、为了作图的方便，最好将各测点的读数平均值同减一个数而得出相对差。
2、根据各测点的相对差，在坐标纸上描点。
作图时不要漏掉首点（零点），且后一点的坐标位置是在前一点座标位置的基础上累加。
用直线依次连接各点，得出误差折线。