立式光学计测量尺寸公差实验指导书

用立式光学计测量测量塞规及随机误差分布规律实验指导书一．实验目的
1.了解立式光学计的测量原理；
2.掌握用立式光学计测量外径的方法；
3.验证随机误差分布规律。

二．实验内容
A：1．用立式光学计测量塞规
2．根据测量结果，判断塞规是否合格。

B：进行随机误差分布规律实验
三．实验原理
用立式光学计进行测量，一般是按比较测量的方法进行的，即先将量块组放在仪器的测头与工作台面之间，以量块尺寸L为基准使显示屏上的读数归零。

再将工件放在测头与工作台面之间，从显示屏上读出相对零位的偏移量，即工件尺寸对量块尺寸的差值△L，则被测工件的尺寸为x=L-△L。

四．立式光学计简介
立式光学计也称立式光学比较仪，如图1所示。

本实验采用JDG-S2型数显立式光学计，数显立式光学计根据黑白光栅的莫尔条纹原理设计而成，其中重点使用了光栅式传感器。

立式光学计用标准器（如塞规、量块）以比较法测量工件的尺寸，可对五等量块、量棒、钢球、线形及平行平面状精密量具和零件的外型尺寸作精密测量。

立式光学计的结构组成如图2所示。

图1 立式光学计图2 立式光学计结构组成图
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-横臂锁紧螺母，18-横臂，19-立柱JDG-S2型数显立式光学计的技术参数
1.被测件最大长度180 mm
2.直接测量范围≥10 mm
3.最小显示值0.0001 mm
4.测量力(2±0.2) N
5.读数方式数字显示
6.最大不准确度比较测量时：±0.00025 mm，直接测量时：0.0005mm
7.最大测量误差±(0.5+L/100) μm，L是被测长度，以mm计
五．实验步骤
1.选择合适的测头。

立式光学计的测头有球形、平面形和刀口形三种，根据被
测零件表面的几何形状来选择，使测头与被测表面尽量满足点接触。

测量平面工件时，选用球形测头；测量球面工件时，选用平面形测头，测量圆柱面工件时，则应选用刀口形测头。

2.根据被测塞规的基本尺寸组合量块。

3.调整仪器零位。

将量块组置于仪器工作台的中心，并使测头对准量块组的上
测量面的中心，按下reset归零按钮，完成仪器调零，测头以此位置为零位。

按下压杆，抬起测头，取下量块组。

4.测量塞规。

测量时，按下压杆，将塞规放在工作台上，放下测头，压在塞规
上表面。

显示屏示数稳定后，读取示数，即为塞规相对基本尺寸零位的偏移量△L。

5.记录数据。

分别记录下量块组的基本尺寸L和立式光学计的偏移量读数△L，
进行数据处理，得到塞规的尺寸。

将测量结果与国标中塞规的尺寸公差和形状公差比较，判断塞规是否合格。

6.进行随机误差分布规律实验。

再次对塞规测量，并且尽可能测量塞规同一部
位，反复测量100次，注意每测完3～5次必须对仪器重新调零。

然后要对测量数据进行处理，作出直方图并求出标准偏差和极限测量误差。

六．立式光学计实验数据记录与处理学号：姓名：
1.实验数据记录
量块基本尺寸L= mm；偏移量读数△L/mm；塞规尺寸x/mm=L-△L；
2.测量数据直方图
标准偏差: 1.044013
极限测量误差: 0.0061。