机械精度设计与检测基础实验指导书(全版)
机械基础实验指导书(A4最终版学生用)20120405
第三章验证类实验验证类实验是通过装拆机械传动装置，演示机构或机械传动装置的相对运动，测试其几何参数、运动学参数（位移、速度、加速度等）及动力学参数（力、变形等），找出变化规律，分析其影响因素，验证课程中的相关理论，加深对理论知识的认识。
验证类实验是机械原理、机械设计、公差与技术测量课程的基本实验，也是课程指导委员会制定的《教学基本要求》中推荐选择的实验。
3.1 机构运动简图测绘与结构分析实验一、实验目的：1、对运动副、另件、构件及机构等概念建立实感；2、熟悉并运用各种运动副、构件及机构的代表符号；3、培养根据实际机械绘制机构运动简图的能力；4、掌握机构自由度的计算方法。
二、机构运动简图的测绘示例图示一偏心轮机构，试绘出其机构运动简图，并计算其自由度。
（一）机构简图测绘步骤：1、认清构件数目。
转动手柄，使机构运动，注意观察此机构中哪些构件是活动构件，并逐一标注构件号码，如1－机架，2－手柄及偏心轮，3－连杆，4－活塞。
2、判断各构件间的运动副性质反复转动手柄，判定构件2与构件1的相对运动是绕轴A转动，故2与1在A点组成转动副；构件3与2的相对运动是绕偏心轮2的圆心B点转动，故3与2在B点组成转动副；构件4与3绕销子C相对转动；故4与3在C点组成转动副；构件4与1沿水平方向x－x相对移动，故4与1组成方位线为x－x的移动副。
3、画出运动副的构件符号对于组成转动副的构件，不管其实际形状如何，都只用两转动副之间的连线来代表，例如AB代表构件2，BC代表构件3。
对于组成移动副的构件，不管其截面形状如何，总用滑块表示，例如滑块4代表构件4，并通过滑块上转动副C的中心画出中心线x－x，代表4与1相对移动的方向线。
机架用斜线表示，以便与活动构件区别，如构件1。
主动构件上打箭头表示，以便与从动构件区别，如构件2。
图示（b）即为（a）图所示机构的运动简图。
4、测量构件尺寸并按比例绘制机构简图。
测量AB杆和BC杆的长度以及滑块4移动方向线x－x至转动副A的距离。
精度实验指导书删减
机械精度设计基础实验指导书目录学生实验守则........................... 错误!未定义书签。
检测基础知识........................... 错误!未定义书签。
实验一尺寸的测量..................... 错误!未定义书签。
实验1-1 立式光学比较仪测量外尺寸错误!未定义书签。
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 .... 错误!未定义书签。
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........... 错误!未定义书签。
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 ............ 错误!未定义书签。
实验三表面粗糙度及位置误差的测量..... 错误!未定义书签。
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错误!未定义书签。
实验3-3 平行度测量 .............. 错误!未定义书签。
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............... 错误!未定义书签。
实验4-1 齿轮双面啮合综合测量 .... 错误!未定义书签。
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 .... 错误!未定义书签。
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 .......... 错误!未定义书签。
实验4-6 齿轮分度圆齿厚偏差的测量错误!未定义书签。
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。
机械精度设计实验指导书-机械
实验一用形位误差测量仪测量圆度、圆柱度、同轴度一、实验目的1、掌握形位误差测量仪的使用方法和软件数据处理方法。
2、学会调节仪器零位。
3、巩固圆度、圆柱度、同轴度有关的概念。
二、仪器简介形位误差测量仪适用于机车、汽车、机床、造船、重型机器、仪器仪表、电机电力、航空航天等制造业企业的计量室和车间现场的形状和位置误差检测，也适用于有关科研院所和大中专院校科研教学工作及高等职业教育培训的使用。
三、实验步骤（一）、系统各部分的连接系统在工作之前，应将各部分相互正确地连接好，且各连接处应牢固可靠，保证测量工作的正常运行。
注意系统的连接应在断电的情况下操作，以免造成意外损伤。
1、DGB—5B电感测微仪的连接电感测微仪的电源线与220V的交流电源（市电）相连接；模拟量输入电缆分别与电感仪输出孔和便携式形位数据采集器相连接；插接在电感测微仪A插座上的DGC—8ZG/C轴向测头，连接在XW—250 形位专用测量装置的表架上，用以测量圆柱度、圆度等。
2、多功能便携式形位数据采集器的连接如图一所示，采集器的电源线与220V的交流电源（市电）相插接；插接在采集器输出输入接口最右插孔中的模拟输入电缆的另一端插接在电感测微仪的输出孔内；插接在采集器输出输入接口最左插孔1、开机、时间设定及复位开启采集器的电源开关，蜂鸣器连响六声，同时12位显示窗均显示“8”字后，各位显示窗显示“一”号，在第二位显示窗右下角显示“²”，提示使用者输入当前的工作日期。
日期的输入格式为“XXXX –XX – XX ”。
此时，采集器键盘只能使用“0”–“9”十个数字键。
一个符合格式要求的时间信息显示在第二位至第十一位显示窗上。
完成时间设定后，按“确认”键，采集器进入工作状态。
各位显示窗均显示“一”号。
采集器开机后，无论处于何种工作状态需要复位时，按“复位”键即可，此时各位显示窗均显示“一”号。
2、测量仪器选定按“仪器”键，在第二位显示窗上依次循环显示“A”、“B”、“C”、“D”字符，各字符表示所用的测量仪器，其含义为：A—电感测微仪（可用于测量圆度、圆柱度、圆跳动、全跳动）B —电感测微仪及自准直仪（可用于测量直线度、平面度及轴／孔同轴度）3、仪器挡位按“挡位”键选定所用仪器的测量挡位。
机械基础实验指导书(正稿)
《机械工程基础》实验指导书黄志诚编景德镇陶瓷学院机电学院机设教研室2008年9月目录实验一、低碳钢拉伸时力学性能的测定 (2)实验二、渐开线齿廓的范成实验 (6)实验三、减速器的拆装 (10)实验四、轴系结构组合设计 (14)实验一、低碳钢拉伸时力学性能的测定一、 实验目的1、观察低碳钢拉伸过程中的弹性、屈服、强化、颈缩、断裂等物理现象。
2、测定低碳钢的屈服极限（屈服点）σs ，强度极限（抗拉强度）σb ，断后伸长率δ和断面收缩率ψ。
二、 实验设备及工具a) WE 型液压式万能试验机； b) SH-350试样分划器； c) 游标卡尺；d)低碳钢长试样（l =100mm ，d=10mm ）。
拉伸试件按国标GB/T 6397—1986制作。
如图2－1所示，拉伸试件采用哑铃状，由工作部分、圆弧过渡部分和夹持部分组成。
若以L 表示试件工作部分标距，d 表示试件直径，则拉伸试件有短试件（L ＝5d ）和长试件（L ＝10d ）两种。
本试验采用长试件。
图2-1 圆形拉伸试件 图2-2 低碳钢的拉伸曲线三、实验原理及方法将试件安装于试验机的夹头内，之后匀速缓慢加载（加载速度对力学性能是有影响的，速度越快，所测的强度值就越高），直至将试件拉断。
低碳钢试件在静拉伸试验中，通常可直接得到拉伸曲线，即F －△L 曲线，如实2-2图所示。
用准确的拉伸曲线可直接换算出应力应变σε-曲线。
观察拉伸曲线可见试件依次经过弹性阶段、屈服阶段、强化阶段和缩颈阶段等四个阶段，其中前三个阶段是均匀变形的。
①弹性阶段 是指拉伸图上的OA ′段。
在弹性阶段，存在一比例极限点A ，对应的应力为比例极限p σ,此部分载荷与变形是成比例的，材料的弹性模量E应在此范围内测定。
②屈服阶段 对应拉伸图上的BC 段。
在低碳钢的拉伸曲线上，当载荷增加到一定数值时出现的锯齿现象。
屈服阶段中一个重要的力学性能就是屈服点。
低碳钢材料存在上屈服点和下屈服点，不加说明，一般都是指下屈服点。
精密机械设计基础实验指导书
精密机械设计基础实验指导书机电工程学院2012年1月目录实验一、机构运动简图测绘与分析实验二、机械运动创新方案设计实验三、简单机械装置的装拆实验一、机构运动简图测绘与分析一、实验目的1、通过对一些实物机械的测绘，掌握机构运动简图的测绘方法；2、针对实物机械，熟练掌握机构自由度的计算；3、实验验证机构具有确定运动的条件；4、加深对机构组成及其结构分析的理解。
二、实验原理和方法1．原理由于机构的运动仅与机构中构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略的符号来代表构件和运动副，并按一定的比例尺表示各运动副的相对位置，以此表示机构的运动特征。
2．方法(1)测绘时使被测绘的机械缓慢地运动，从原动件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目。
(2)根据相互联接的两构件间的接触情况及相对运动的特点，确定各个运动副的类型。
(3)在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接顺序，从原动件开始，逐步画出机构运动简图的草图。
用数字1、2、3、…分别标注各构件，用字母A、B、C、…分别标注各运动副。
(4)仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副某点导路的方位线等，选定原动件的位置，并按下式选择一定的比例尺画出正式的机构运动简图。
取适当比例尺μl三、实验设备和工具1、典型实物机械若干台；2、量具；3、自备铅笔、三角尺、橡皮、草稿纸；四、实验步骤和要求1．对于指定的几种机器或机构，要求其中至少有两种需按比例尺绘制机构运动简图，其余的可凭目测，使图与实物大致成比例，这种不按比例尺绘制的简图通常称为机构示意图。
2．计算机构自由度，并将结果与实际机构的自由度对照，观察计算结果与实际是否相符。
3．对上述机构进行结构分析(高副低代、分离杆组、确定杆组和机构级别等)。
五、思考题与实验报告1．思考题(1)通过本实验，阐述机构运动简图的内涵。
《机械精度设计与测量》实验指导书8页word
《机械精度设计与测量》实验指导书编制：张维合审核：日期：目录第一章量具的使用 (3)第二章随机误差的特性与处理 (7)第一章量具的使用第一节技术测量的基本知识1.1 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。
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。
按结构特点可分为以下几种：（1）固定刻线量具（2）游标量具（3）螺旋测微量具（4）机械式量仪（5）光学量仪（6）气动量仪（7）电动量仪3．极限规：为无刻度的专用量具。
4．检验量具：它是量具量仪和其它定位元件等的组合体，用来提高测量或检验效率，提高测量精度，在大批量生产中应用较多。
二、测量方法的分类1．由于获得被测结果的方法不同，测量方法可分为：直接量法间接量法2．根据测量结果的读值不同，测量方法可分为：绝对量法（全值量法）相对量法（微差或比较量法）3．根据被测件的表面是否与测量工具有机械接触，测量方法可分为：接触量法不接触量法4．根据同时测量参数的多少，可分为：综合量法分项量法5．按测量对机械制造工艺过程所起的作用不同，测量方法分为：被动测量主动测量1.5测量工具的度量指标度量指标：指的是测量中应考虑的测量工具的主要性能，它是选择和使用测量工具的依据。
1．刻度间隔C：简称刻度，它是标尺上相邻两刻线之间的实际距离。
2．分度值i：标尺上每一刻度所代表的测量数值。
3．标尺的示值范围：量仪标尺上全部刻度所能代表的测量数值。
4．测量范围：①标尺的示值范围②整个量具或量仪所能量出的最大和最小的尺寸范围。
《机械设计基础》实验指导书及报告
《机械设计基础》实验指导书及报告姓名______________________学号______________________自然班级______________________成绩任课教师______________________兰州理工大学机电学院目录1、实验一机构运动简图测绘与分析 (1)2、实验二齿轮齿廓范成原理 (4)3、实验三轴系结构测绘与分析 (7)4、实验四减速器拆装 (8)实验报告 (10)实验须知1.开课后根据自己课程安排要及时选课，不要多选或者少选；2.如有特殊情况不能参加实验，应提前向实验室老师请假。
进行必要调换。
否则一律按自己选定的时间参加实验，并在规定的时间内完成实验；3.参加实验的同学在实验前要做好本次实验的预习；4.携带实验指导书及实验相关的用具；5.在实验的过程中，要遵守实验室的各种规章制度；爱护仪器设备；注意节约原材料；不要做与实验无关的事情；6.各种实验设备在使用前要仔细检查，实验做完后要及时切断电源，将仪器设备工具等整理摆放好，发现丢失或损坏应立即报告；7.要遵守设备仪器的操作规程，注意人身和设备的安全；8.要保持实验室内和仪器设备的清洁和整齐美观。
工作台面要干净并要搞好室内卫生；9.在离开实验室前，应由指导教师在相关的实验数据的记录纸上签字，以求确认对设备仪器的完好和已完成了在实验室内应完成的工作；10.对实验结果要进行分析、整理和计算，认真填写实验报告；11.按要求及时交实验报告；12.由于结课后实验报告要由实验室统一保管，因此做过的实验报告若有丢失其成绩只能按不及格处理；13.考核按五级记分制，即优秀、良好、中等、及格和不及格。
没有实验成绩以及实验成绩不合格的同学不能参加正式考试（确有特殊原因者可申请补做或重做实验）。
兰州理工大学机电学院2015年11月实验一机构运动简图的测绘与分析一、实验目的1、能够熟练的掌握测绘实际机器和模型机构运动简图的基本技能；2、学会分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法；3、加深对机构结构的了解。
精密机械设计实验指导书
精密机械设计实验指导书光电信息与通信工程学院测控技术与仪器系2007．11目录实验一机构运动简图的测绘 (1)实验二齿轮范成原理 (3)实验三凸轮机构的计算机辅助设计 (6)实验四用比较仪测量光滑极限量规 (10)实验五用测长仪测量光滑极限量规 (17)实验六用光切显微镜测量表面粗糙度 (22)实验七直线度误差测量 (27)实验八齿轮双面啮合综合测量 (37)实验九百分表拆装及结构分析 (41)实验十弹性元件特性实验（选做） (45)实验一 机构运动简图的测绘一、目的1、学会撇开机械的实际构造而仅从运动的观点来绘制其机构运动简图。
2、验证和巩固机构自由度的计算。
3、分析一些四杆机构的演化过程和验证其曲柄存在条件。
二、设备和工具1、插齿机2、小型冲床3、油泵模型4、摆动导杆机构模型5、其它机械模型6、缝纫机7、三角尺（自备） 三、原理和方法1、原理：由于机构的运动仅与机构中所有的构件数目、运动副的类型和相对位置有关，因此在机构运动简图中可以撇开机构的复杂外形和运动副的具体构造而用简单的符号来代替构件和运动副，并按一定的比便尺表示运动副的相对位置，以此说明实际机构的运动特征。
常用的运动副表示符号见教科书。
需注意有三个运动副构件的表示方法。
2、测绘方法：（一）测绘时使被测绘的机器或模型缓慢地运动，从原动构件开始仔细观察机构的运动，分成几个单位，从而确定组成的构件数目。
（二）根据相联接的两构件间的接触情况及相对运动的性质确定各个运动副的类型和数目。
（三）在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接次序，从原动构件开始，逐步画出机构运动简图的草稿，用数字1、2、3……分别标注各构件，用A 、B 、C ……分别标注各运动副。
在原动件上画箭头表示原动件及原动件的转向或移动方向。
（四）仔细测量与机构运动有关的尺寸，即转动副间的中心距和移动副导路的位置尺寸或角度等，任意假定原动构件的位置并按一定的比例尺将草稿画成正式的运动简图。
机械精度设计实验指导书2008
实验一 用水平仪测量导轨直线度、平行度误差一、实验目的1.了解一种检测原则及基准的体现方法。
2.掌握框式水平仪的工作原理和使用方法。
3.掌握一种直线度及平行度的测量及数据处理方法。
二、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，它是一个封闭的玻璃管，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α成正比，如图1(a))所示。
例如分度值i 为0.02mm ／m 的水平仪，每移一个刻度，表示在一米长高度变 图1化为0.02mm(角度为4″)。
水平仪一般为条形和框形两种，本次实验所用水平仪为200×200型框式水平仪，如图1(b)所示。
本次实验水平仪工作长度为200mm(水平仪200×200)，则该仪器实验格值为 m i A μ004.0200100002.02001000=⨯=⨯=三、实验步骤1.将水平仪放在导轨几个位置上观察，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，若超出仪器的示值范围，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.按桥板跨距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.注意事项 ①测量前，导轨面和水平仪工作面要擦拭干净方可使用。
②从导轨一端到另一端逐节距测量时，应注意桥板前后重合(图2)。
③测量时，必须待气泡静止后方可读数，否则会带来读数误差。
图2四、实验数据处理下面举例说明用框式水平仪测量导轨平行度误差的数据处理方法。
1．按图3所示分别测量被测导轨面和基准导轨面，其读数列入表1中。
2．按表1中累积值作图如图4所示。
机械精度设计与检测技术实验
实验二：直线度误差测量 实验仪器简介
（2）平直度测量仪的使用：
平直度测量仪可用于测量直线度误差，平行度误差，平面度误差等。 第一步：根据被测导轨的直线度公差设定桥板的长度并制作桥板 第二步：将被测导轨按桥板长度分段并做好段的标记． 第三步：将平直度测量仪的光管部件安装于被测导轨的一端并加以固定（光管部件相 对于导轨不可有移动）。将桥板置于被测导轨上（桥板可以沿导轨移动）。 第四步：将平面反射镜安装于桥板上，其安装位置（包括水平平面与垂直平面两个方 向）应确保在桥板移动的全程中在目镜里始终能够看到绿色的十字形像（由平面反 射镜反射回来的）。 第五步：将桥板移动到第1段，转动测微鼓轮使黑线与十字形像对中，从目镜中的标尺 上和测微鼓轮上分别读数并记录。依次将桥板移动到第2段。 第六步：逐段进行测量（每一段的测量方法见第五），直到完成全程的测量。 第七步：对测量数据进行处理，并按指定的评定方法计算出被测导轨的直线度误差。
实验一：尺寸偏差测量 实验仪器简介
（2）电子数显卡尺的使用： 第一步：清零。按下on/off 转换按钮（接通电子数显卡尺电源），松开锁 紧旋钮，移动滑尺使测量爪完全闭合，按下清零按钮。 第二步：测量。测量内（外）尺寸用内（外）尺寸测量爪，测量时应确保 测量爪位置正确，以减少册人为误差。 第三步：读数。直接从显示屏上读取数据（注意：以mm为单位）。 第四步：关闭电源。为了节省电池，请在测量完毕后按下 on/off 转换按钮 关闭电源。 （3）电子数显卡尺的精度： 被测尺寸范围为10~50mm时：测量极限误差为 ± 40µ m
实验二：直线度误差测量 实验仪器简介
（3）电感测微仪的精度：
德国电感测微仪的精度 : 所选量程的 ±0.5% 中原量仪厂生产的电感测微仪的精度：±10µ 档： ±0.05µ m m ±100µm 档： ±0.5µ m ±1000µ 档： ±10µ m m
机械工程测试技术基础实验指导书
机械工程测试技术实验指导书前言现代科技的发展，使得改革传统教学方式迫在眉睫！通过增加实验和培训课程，重点培养学生的创造能力和实际操作能力是教学改革的主要内容之一。
针对教育部提出的进一步提高高等学校实验室建设和管理水平，推进实验教学改革，保证教学质量的思想，组建一个高水平实验室是提升学科的建设水平必经之路。
特别是机械工程测试技术这门课是一门实验性基础科学，主要研究各种物理量的测量原理和测量信号的分析处理方法。
它是进行各种科学实验研究和生产过程参数检测等必不可少的手段，它起着类似人的感觉器官的作用。
通过测试可以揭示事物的内在联系和发展规律，从而去利用它和改造它，推动科学技术的发展。
科学技术的发展历史表明，科学上很多新的发现和突破都是以测试为基础的。
同时，其它领域科学技术的发展和进步又为测试提供了新的方法和装备，促进了测试技术的发展。
在工程技术领域中，工程研究、产品开发、生产监督、质量控制和性能实验等，都离不测试技术。
在工程技术中广泛应用的自动控制技术也和测试技术有着密切的关系，测试装置是自动控制系统中的感觉器官和信息来源，对确保自动化系统的正常运行起着重要作用。
测试技术几乎涉及任何一项工程领域，简单的测试系统可以只有一个模块，为提高测量精度、增加信号传输、处理、存储、显示的灵活性和提高测试系统的自动化程度，以利于和其它控制环节一起构成自动化测控系统，在测试中通常先将被测对象输出的物理量转换为电量，然后再根据需要对变换后的电信号进行处理，最后以适当的形式显示、输出，或者提供给其它自动控制装置。
如下图所示。
测量系统组成图同时我们深知：培养一流的学生离不开一流的师资和一流的教学实验设备。
我们追求：使学生能真正掌握所学知识，并将它们更好更快地运用到社会生产实践中去。
由于实验室的建设尚在探索中，本实验指导书必有许多不足之处，请各位老师、同学、同行不吝指教，以便达到更好的效果。
一、课程教学与实验教学计划学时比40/8二、适用专业机械设计制造及其自动化专业、机械电子工程专业三、实验目的与基本要求实验目的：通过实践环节使学生进一步理解和掌握课堂上学到的相关原理、定理和方法。
精密机械设计基础实验指导书及报告
精密机械设计基础实验指导书及报告姓名：-------------------------班级：-------------------------学号：-------------------------哈尔滨石油学院实验一 机构运动简图测绘和结构分析一、实验目的1.初步掌握根据实际使用的机器进行机构运动简图测绘的基本方法、步骤和注意事项。
2.加强理论实际的联系，验算机构自由度、进一步了解机构具有确定运动的条件和有关机构结构分析的知识。
二、设备和工具 1.教具模型。
2.尺、笔、橡皮、纸 (自备)。
三、实验原理从运动学观点来看机构的运动仅与组成机构的构件和运动副的数目、种类以及它们之间的相互位置有关，而与构件的复杂外形、断面大小、运动副的构造无关，为了简单明了的表示一个机构的运动情况、可以不考虑那些与运动无关的因素(机构外形，断面尺寸、运动副的结构)。
而用一些简单的线条和所规定的符号表示构件和运动副并按一定的比例表示各运动副的相对位置，以表明机构的运动特性。
四、实验步骤1、分析机构的运动情况缓慢转动被测机构的原动件、找出从原动件到工作部分的机构传动路线。
2、由机构的传动路线找出构件数目、运动副的种类和数目。
3、合理选择投影平面，选择原则：对平面机构运动平面即为投影平面。
对其它机构选择大多数构件运动的平面作为投影平面。
4、在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的联接顺序。
逐步画出机构运动简图的草图，然后用数字标注各构件的序号，用英文字母标注各运动副。
5、仔细测量机构的运动学尺寸、如回转副的中心距和移动副导路间的相对位置、标注在草图上。
6、在图纸上任意确定原动件的位置、选择合适的比例尺把草图画成正规的运动简图。
比例尺的选定如下：比例尺的选定如 L μ=()()m mm 构件的实际长度图纸上表示构件的长度 7、计算机构的自由度F=3n-2P L -P H 。
五、实验要求每位同学至少测量、分析二个机构，标出机构的名称；绘制机构运动简图，计算机构自由度，并判断机构是否具有确定运动。
电子教材-机械精度设计与测量技术实验指导书
机械精度设计与测量技术实验指导书 祝金兰 编著沈阳建筑大学交通与机械工程学院机械电子工程实验教学中心2006年2月学 生 实 验 守 则1、学生必须按照规定的时间到实验室上课，不得迟到早退。
2、必须遵守实验室的一切规章制度。
3、不准动用与本次实验无关的仪器设备和室内的其它设施。
4、学生实验前应做好预习，复习有关基础理论知识，并接受教师提问检查。
5、实验准备工作就绪后，必须经指导教师同意，方可动用仪器设备进行实验。
6、实验中要仔细观察，认真记录各种实验数据，不准抄袭他人实验结果，实验过程中不得擅自离开操作岗位。
7、使用仪器设备要遵守操作规程，要注意安全，如仪器发生故障，应立即报告指导教师进行处理。
8、实验结束后，请指导教师检查，将使用的仪器设备摆放好，并清扫好实验室，经教师同意方可离开实验室。
9、违反操作规程或擅自动用其它设备造成损坏者，视其认识程度和情节轻重，按有关规章制度进行处理。
一、实验目的本课程是机械类各专业的技术基础课，是设计和制造之间的桥梁。
通过实验课的学习，使学生掌握测量技术的基本知识和基本技能，学会正确使用计量器及处理结果的方法，了解几何参数测量的基本原理和方法，分析测量误差的产生原因对零件使用性能的影响，培养学生的动手能力和分析解决问题的能力。
二、主要设备仪器配备卧式光学比较仪、平台、合象水平仪、箱体、杠杆百分表、表面粗糙度显微镜、工具显微镜、渐开线检查仪、双啮综合检查仪。
三、实验内容提要项目一：用卧式光学比较仪、立式比较仪测量内径和外径。
用内径百分表测量孔径。
项目二：用合象水平仪测量直线度误差。
用模拟位置度仪测量箱体误差。
项目三：用表面粗糙度显微镜测Rz值。
尺寸测量。
圆度误差或圆柱度误差测量。
用三针法测量螺纹中径。
项目四：径向综合误差、相邻齿误差测量。
渐开线齿形误差测量。
齿轮公法线测量。
四、实验教学方法动手操作验证性、综合性实验。
五、实验教学要求原理清楚，方法正确，数据可靠，报告工整。
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机械精度设计与检测基础实验指导书吉林大学机械精度设计与检测课程组试用版本目录实验1 尺寸误差测量 (4)1.1 用长度测量仪测轴、孔直径 (4)一 实验目的 (4)二 仪器介绍及测量原理 (4)三 实验步骤 (6)四 数据处理及评定 (7)五 实验报告 (8)1.2 用测绘投影仪测量齿形链齿形及孔径 (8)一 实验目的 (8)二 仪器介绍及测量原理 (8)三 实验步骤 (9)四 检测工件 (10)五 实验报告 (10)实验2 几何误差测量 (11)一 实验目的 (11)二 三坐标系统组成、功能、原理 (11)1 三坐标测量系统组成 (11)2 三坐标测量机各硬件功能 (12)3 测量原理 (13)三 实验内容及步骤 (13)1 实验内容 (13)2 实验步骤 (13)四 实验报告 (16)实验3 表面粗糙度测量 (17)一 实验目的 (17)二 仪器介绍及测量原理 (17)三 实验内容及步骤 (18)1 .实验内容 (18)2 实验步骤 (18)四 数据处理及评定 (19)五 实验报告 (19)实验4 齿轮误差测量 (20)4.1 用万能测齿仪测齿轮齿距偏差 (20)一 实验目的 (20)二 仪器介绍及测量原理 (20)三 实验步骤 (22)四 数据处理 (22)五 合格性判断条件 (23)六 实验报告 (23)4.2 用渐开线测量仪测齿轮齿廓误差 (24)一 实验目的 (24)二 仪器介绍及测量原理 (24)三 实验步骤 (25)四 数据处理及评定 (25)五 实验报告 (25)实验1 尺寸误差测量1.1 用长度测量仪测轴、孔直径一 实验目的1 了解长度测量仪的基本结构及测量原理。
2 掌握长度测量仪的操作方法。
3 加深对轴、孔及尺寸公差带概念的理解。
4 掌握数据处理方法及尺寸合格性判断原则。
二 仪器介绍及测量原理1 万能测长仪结构组成1 数显箱2 固紧螺钉3 阿贝测量头4 测量主轴5 测帽6 万能工作台7 尾管主轴8 尾座 9、10 底座 11 工作台转动调节手柄12 工作台摆动调节手柄13 工作台升降手轮 14 工作台测微鼓图1 数字万能测长仪外形图数字万能测长仪为接触式测量，仪器测量基准是有效刻线长度为100mm光栅尺，设计中把它安放在阿贝测轴的中心线上，符合阿贝测量原理。
结构组成如图1所示，万能工作台6具有5个自由度，分别由各手柄调节，工作台升降手轮13调整万能工作台的高度升降自由度；工作台测微鼓14调整万能工作台的前、后移动自由度；工作台转动调节手柄调整万能工作台的转动自由度；工作台摆动调节手柄12调整万能工作台摆动自由度；工作台左右移动自由度由测量力控制，不需要调整。
尺寸测量值通过数显箱1读数。
测量时，旋转固紧螺钉2固定阿贝测量头、尾管主轴、尾座的位置。
测帽5安装于测量主轴及尾管主轴测帽轴上。
2 光栅测量系统原理1 发光二极管2 聚光镜3 光栅尺4 指示光栅5 光栅读数头6 硅光电池图2 光栅测量系统原理图光栅测量系统由光栅尺和读数头组成，原理如图2所示。
光栅读数头中采用了红外发光二极管做光源，通过聚光镜，成平行光照在光栅尺刻线面上。
红外发光二极管发光效率高，可在低电压、小电流下工作，并具有体积小、寿命长、可靠性高等优点。
光栅读数头与测量主轴固连，随主轴一起做轴向移动，光栅尺固定在不动的框架上。
光栅尺是黑白光栅，每毫米100条刻线；指示光栅为四裂相型，当两者刻线调到相互平行时，由于这两块光栅相对移动时透光和遮光效应，形成了光闸莫尔条纹，位于指示光栅后方的硅光电池便可接收到周期变化的光通量，并转化为依次相差0度、90度、180度和270度电信号，送入数字显示系统。
3 仪器主要参数测量范围A 外尺寸绝对测量法 0~100mm，相对测量法 0~670mm。
B 内尺寸使用小测钩 10~400mm，使用大测钩 30~370mm。
测量准确度外尺寸测量时，仪器准确度优于： （0.5+L / 200）μm内尺寸测量时，仪器准确度优于： （1.0+L / 100）μm三 实验步骤1 轴尺寸（外尺寸）测量（1） 选择安装测帽、调整测量力，并注意温度情况。
（2） 选择安装合适的工作台，并将工件固定在工作台上。
（3） 打开数显箱开关，左右移动测量主轴，直至数显数字正常显示。
（4） 调整阿贝测量头、尾座和尾管主轴到合适的位置，锁死各处固紧螺钉。
（5） 施加测量力，并让两测帽相接触，并拉开，重新接触几次，检查数显示数是否稳定。
如显示数稳定，则进行数显箱清零。
如不稳定，检查是否安装、锁止等存在问题。
（6） 将工作台升起，使工件外尺寸处于两测帽之间，使接触稳定。
微调万能工作台各自由度，同时眼睛看着数显箱找数值拐点。
找到数值最小值即为被测外尺寸的测量值。
2 孔尺寸（内尺寸）测量（1） 选择安装测钩、调整测量力，并注意温度情况。
（2） 选择安装合适的工作台及附件，并将合适尺寸的环规装夹在工作台上。
（3） 打开数显箱开关，左右移动测量主轴，直至数显数字正常显示。
（4） 调整阿贝测量头、尾座和尾管主轴到合适的位置，锁紧各处固紧螺钉。
（5） 施加测量力，用测钩测量环规内径，调整万能工作台各自由度，眼睛看着数显箱找数值拐点，之后进行数显箱归零。
（6） 卸下环规，将被测工件安装于万能工作台上，用测钩测量被测内尺寸，微调工作台，找数显箱数值拐点，记录下数显箱数值。
（7） 被测工件内尺寸等于数显数值加上环规尺寸。
四 数据处理及评定图3 公差带及安全裕度测量6处轴、孔尺寸，当 6个尺寸均处于图纸上给定的上下验收极限之间（见图3），零件尺寸合格。
所以合格条件如下：es ‐ A ≥ e amax和e amin ≥ ei + A式中 e amax轴尺寸的最大实际偏差——e amin —— 轴尺寸的最小实际偏差A —— 安全裕度ES ‐ A ≥ E amax和E amin ≥ EI + A孔尺寸的最大实际偏差式中 E amax——E amin —— 孔尺寸的最小实际偏差A —— 安全裕度五 实验报告写明实验仪器、原理，测量结果，并进行合格性判定。
1.2 用测绘投影仪测量齿形链齿形及孔径一 实验目的1 了解测绘投影仪基本结构及测量原理。
2 掌握测绘投影仪操作方法。
3 加深对轴、孔及尺寸公差带概念的理解。
4 掌握数据处理方法及合格性判断原则。
二 仪器介绍及测量原理1 显示器2 平台水平移动调节手轮3 电源开关4 上光灯亮度调节旋纽5 上光灯开关6 调焦手轮7 键盘8 下光灯开关9 下光灯调节旋钮11 平台前后移动调节手轮 12 平台 13 摄像头图1 测绘投影仪测绘投影仪（型号 JVP 300），该仪器属于二维测量，可测量平面上的各种几何形状的点、线，并可生成二维CAD图形。
主机结构图1所示。
数控程序界面如图2所示。
图中区域1－为测量点坐标显示区域；区域2－为工件投影区域；区域3—为测试结果显示区域；区域4—为测试结果显示二维CAD图显示区域；区域5—为测试工具摸块显示区域；区域6—为镜头对焦调整区域。
图2 软件界面三 实验步骤1、开微机2、开仪机按钮3、放置工件4、打开软件控制程序，即双击桌面图标“OVM”，出现图2界面5、鼠标左键点击工具条“档案” “建立专案”，即建立新的检测文件6、调试光源，对焦7、在测试工具摸块选择合适工具进行检测。
鼠标左键进行选点，鼠标右键为测试结束键8、想要输出二维图形，鼠标左键点击工具条“档案” “DXF”；点“TXT”输出文本文件；点“W”输出word文件；点“X”输出Excel文件 注意：AUTOCAD文件打开时，屏幕没有图形时，利用可利用CAD命令调整显示大小和位置。
在命令行键入“z”，再键入“a”，即可显示全部图形。
四 检测工件检测工件为正时齿形链链板，要求测试链板的2个销轴安装孔的直径。
检测方法：分别用手动检测和自动检测方法检测2个孔径。
五 实验报告写明检测仪器名称，检测原理，孔的公差要求，检测数据，分析检测孔是否合格结论。
实验2 几何误差测量一 实验目的1 加深对先修几何公差项目的理解。
2 了解三坐标测量机结构、测量原理及软件系统。
3 掌握直线度、平面度、圆度、圆柱度、平行度、垂直度、倾斜度、位置度、同轴度、对称度的三坐标测量及评定方法。
二 三坐标系统组成、功能、原理本实验设备为蔡司公司生产的三坐标测量机SPECTRUM（图1所示），该三坐标测量机为桥式结构，量程X、Y、Z向分别为700mm、1000mm、600mm，长度测量精度为2.4+L/200μm，单点测量精度2.4μm。
1 三坐标测量系统组成1 大理石平台2 控制柜3 抽湿机4 控制面板5 测头6 探针组7 标准球8 主机9 打印机图1 三坐标测量系统该三坐标测量机由硬件和软件组成，硬件包括主机、气源、工作站、打印机，其中主机包括大理石平台、测头、探针组、控制面板、三个方向气浮导轨及驱动电机、控制柜。
配套软件系统安装于工作站上对测量数据进行记录、处理及几何误差评定，另外，应用软件可实现三坐标测量脱机编程。
2 三坐标测量机各硬件功能（1）大理石平台大理石平台用于摆放被测工件，固定夹具或作为测量基准。
其质地均匀，稳定性好、强度大、硬度高，能在重负荷下保持高精度。
（2）气浮导轨及电机三坐标测量机的导轨有气浮、液压和机械滚动式三种型式。
气浮导轨移动时摩擦阻力小，轻便灵活，对导轨表面精度影响小。
但是，气浮导轨易受空气温度、湿度和清洁度的影响，因此对气源要求较高。
三个方向的移动由电机驱动。
（3）探针、探针组及探头探针包含一个尖端，大多数情况是一个红宝石球。
它被粘在硬金属杆一端。
红宝石为人工制造的珍贵石头，因其有高硬度而成为理想选择。
球的形状近乎完美，它的形状缺陷是可以忽略不计的。
一个或几个探针构成一个探针组。
探针组通过适配盘安装在探头上。
（4）控制面板三坐标测量机开、关机，手动测量需通过控制面板实现。
右侧手柄左右摆动、前后摆动分别控制探头X向、Y向移动，左侧手柄前后摆动控制探头Z向移动。
（5）控制柜控制柜为三坐标测量机的核心控制部件，另兼有黑匣子的作用，可以记录下测量机的一切操作情况。
3 测量原理任何形状都是由空间点组成，所有的几何量测量都可归结为空间点的测量，因此精确进行空间点坐标的采集，是评定任何几何形状的基础。
三坐标测量机的基本原理是将被测零件置于它允许的测量空间，精密地测出被测零件表面的点在空间三个坐标位置的数值，将这些点的坐标数值经过计算机数据处理，拟合形成测量元素，如圆、球、圆柱、圆锥、曲面等，经过数学计算的方法得出其形状、位置误差及其他几何量数据。
三 实验内容及步骤1 实验内容（1）工件形状误差测量及评定（直线度、平面度、圆度、圆柱度）（2）工件方向误差测量及评定（平行度、垂直度、倾斜度）（3）工件位置误差测量及评定（位置度、同轴度、对称度）2 实验步骤（1）开机开机前，用专用纸蘸酒精擦拭大理石平台滑轨及上导轨。