互换性实验指导书汇总
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(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。
2012互换性-实验指导书(三)
实验四 圆度、圆柱度、同轴度、跳动误差的测量一、实验目的1．掌握圆度误差、圆柱度误差、同轴度误差及跳动误差的测量方法；2．学会对测量数据的处理，加深对基本概念的理解；3．了解测量工具结构并熟悉它的使用方法。
二、测量原理、步骤（一）圆度与圆柱度误差测量1．圆度误差及测量、评定方法图4-1 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4-1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1.1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4-2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。
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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。
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。
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。
互换性测量公差-试验指导书-25资料
双管显微镜是利用光切原理来测量表面粗糙度的，如图3所示。被
测表面为P1、P2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S1和S2两段。从垂直于光束的方向上就可在 显微镜内看到S1和S2两段光带的放大像S1'和S2'。同样，S1和S2之间的距离h也被放大为S1'和S2'之间的距离h1‘。通过测量和计算，可求得被测表面的不平度高度h。
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，
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。视察读数显微镜的绿色视场中，可看到三种不同的
刻线，分置在两个不同的窗框中。在中间大的窗框中有两种刻线，从 左端开始标有0至10的数字，这是刻度值为0.1毫米分划板。 另一是 一根长的刻线并在垂直方向标有数字，这是毫米分划尺。在下面较小 的窗框中，可看到一水平方向可移动的刻线，其上标有0至100的数 字，这是刻度值为0.001毫米的移动分划板。
建立以第1孔的孔心为原点，1、2两孔的孔心连线为x轴测量坐标系 统，并由此确定量块组的尺寸L5和L6。然后，在此基础上，按图2
所示用游标深度尺测出a1、a2、a3、a4等四个尺寸(尺寸a1可用游 标卡尺测量)各孔轴线的坐标值按下列关系式计算：
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 。
互换性与技术测量课程实验指导书
第五部分互换性与技术测量课程实验实验十九轴孔测量实验实验二十表面粗糙度测量实验实验二十一形位误差测量实验实验二十二螺纹主要参数的测量实验实验二十三圆柱齿轮的测量实验实验十九 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,反射光线按原路返回。
在分划板上成的刻度尺像与刻度尺左右对称,在目镜中读数为零。
当平面镜与主光轴的垂直方向成一个角度α时(测件与基本尺寸的偏差s 使平面镜绕支点转动),这束平行光束经平面镜反射,反射光束与入射光束成2α角,经物镜和平面镜在分划板上成的刻度尺像相图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）对刻度尺上下移动t 。
《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 2-2
2．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。
2-3
4．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。
2-4
5. 按检测原则，测量心轴的圆跳动。
偏摆检查仪是测量轴类零件的常用量仪，它有两个等高锥形顶尖，安置在平行导轨的两端，千分表可在导轨上左右移动。
测量时由两顶尖支承工件（轴），指示表与被测部
位接触，工件转动一圈，指示表针所摆动的范围即为径向圆跳动或端面圆跳动误差。
四.测量记录
五．思考题
1．形位误差的检测原则有哪些？
2．如何判定形位误差的合格性？
实验二表面粗糙度测量
一、实验目的
1、了解光切显微镜的结构并熟悉其使用方法;
2、了解光切法测量表面粗糙度轮廓幅度参数算术平均偏差Ra的原理。
二、用双管显微镜测量表面粗糙度
1、仪器概述
（1）用途：双管显微镜是根据“光切法原理”制成的光学仪器，用于评定Ra=0.8-60um的表面粗糙度.
(2)结构
（3）工作原理
光切法显微镜的工作原理为：狭缝被光源发出的光线照射后，通过物镜发出一束光带以倾斜45度方向照射在被测量的表面上，具有齿面不平的表面，其波峰在S1点产生反射，
波谷在S2点产生反射。
通过观测显微镜，它们各成象在分划板的S1’和S2’点。
在目镜中观察到的即为具有与被测表面相似的齿状亮带，通过目镜的分划板与测微器测出的S1’和S2’点之间距离h’，被测表面的微观不平度h为：h=E·H
E—套筒分度值
H—测微鼓轮读数格数（套筒上读数格数）
2.、实验步骤
（1）、选择物镜
将被测件与标准样块用目估比较，初步估出粗糙度，选择物镜。
（2）、接通电源
（3）、安放工件：安放时应使测量表面的加工纹路与狭缝相垂直，并使测量表面平行于工作台面。
（4）、放松支臂固紧螺钉3，旋转升降螺母6，使横臂慢慢下降（注意：不要碰击！）直至工作表面上出现一绿色光带后锁紧螺钉3，再调整螺丝4，直到现场上出现最清晰的光带。
（5）、放松测微目镜的固紧螺钉，并转动测微目镜，使十字线之一与光带平行，然后固紧之，此时，目镜内划板运动方向与光带成45度角度。
（6）、转动目镜千分尺，使与光带平行的十字线与光带的峰顶相切，然后在目镜分划板与目镜千分尺上记下读数，再转动目镜千分尺使十字线移动到与光带谷底相切，第二次记下分划板与目镜千分尺的读数。
（7）、在L长度内测出5个最高的波峰和5个最低的波谷数值。
（8）、计算出平均偏差Ra值：
Ra= E（∑h峰—∑h谷）/5 （2）
E——套筒分度值
表面粗糙度测量
二、测量记录
1、用光学显微镜测量表面粗糙度轮廓时，为什么光带的上、下边缘不能同时达到最清晰的程度？
2、用光学显微镜能否测量表面粗糙度轮廓的算术平均偏差Rz值？
实验三圆柱螺纹测量
一、实验目的
1、了解螺纹千分尺的结构并熟悉其使用方法；
2、掌握用螺纹千分尺进行直接测量（绝对）测量的原理；
3、会选择合适的螺纹千分尺测头；
4、掌握单一中径D2s与中径D2、d2概念和单一中径D2s、d2s测量方法；
5、会针对不同的螺纹精度要求选用合适的测量仪器，对螺纹塞规零件单一中径d2s、
P的合格性进行综合评定。
二、仪器概述
螺纹千分尺是测量低精度外螺纹中径的常用量具。
螺纹千分尺由千分尺体、V形槽测头、锥形测头组成。
它的构造与普通外径千分尺相似，只是在两占上分别安装了可更换的V形槽测头和锥形测头。
螺纹千分尺带有一套不同规格的测头，以测量不同螺距的外螺纹中径。
当将V形槽测头和锥形测头安装在内径千分尺上时，也可测量内螺纹的中径，它的分度值为：0.01毫米。
三、实验步骤
1、把已校好的螺纹千分尺放到被测螺纹沟槽与突起处；
2、在几个断面（指横剖面）上测量，记下测量读数；
3、根据所测得的数据记下单一中径d2s值，并根据零件合格性原则d2mi n≤d2s
≤d2max或ei≤ea≤es，判断零件合格性。
螺纹测量
一、仪器及被测零件
二、测量记录
1、用螺纹千分尺测量时选择测头的依据是什么？
实验四齿轮测量
一、实验目的：
1、熟悉公法线千分尺的结构特点和使用方法；
2、掌握齿轮的公称公法线长度W的计算公式；
3、熟悉公法线长度的测量方法；
4、加深对公法线长度偏差的定义的理解。
二、仪器概述与测量原理
公法线千分尺可用于测量7~9级齿轮
公法线长度是指齿轮上几个轮齿的两
端异向齿廓间所包含的一段基圆圆弧，
即该两端异向齿廓间基圆切线段的长度。
公法线长度偏差ΔEw是指实际公法线长度
Wκ与公称公法线长度之差。
直齿轮的公称公法线长度W按下式计算：
W=mcosα[π（k-0.5）+zinvα]+2xmsin
α
式中m、z、α、x——齿轮的模数、齿数、
标准压力角、变位系数；
invα——渐开线函数，inv20度为0.014904;
k——测量时的跨齿数（整数）。
跨齿数k按照量具量仪的测量面与被测齿轮面大体上在齿高中部接触来选择。
对于标准直齿轮，k=zα/180+0.5。
对于变位直齿轮，κ=zαm/180+0.5, αm=arcos[d b/(d+2xm)],d b和d分别为被测齿的基圆直径和分度圆直径。
计算出的k值通常不是整数，应将它化为最接近计算值的整数。
公图样上标注跨齿数k和公称公法线长度W及其上、下偏差（Ews、Ewi）：W Ews
Ewi
法线长度偏差ΔEw的合格条件是它在其极限偏差范围内（Ewi≤ΔEw≤Ews）。
与测量齿厚相比较，测量公法线长度时测量精度不受齿顶圆直径偏差的齿顶圆柱面对齿轮基准轴线的径向跳动的影响。
关于斜齿轮的公称公法线长度W及相应的跨齿数k的计算。
斜齿轮的公称公法线长度不在圆周方向测量，而在法向测量，因此齿宽b>1.015Wsinβb(βb为基圆螺旋角)的斜齿轮才能采用公法线长度偏差作为侧隙指标。
三、实验步骤
1、计算齿轮的公称公法线长度W，直齿轮的公称公法线长度W按下式计算：
W=mcosα[π（k-0.5）+zinvα]+2xmsinα
2、在被测齿轮圆周上测量均布的8条或更多条公法线长度，所测得的各个公法线长度偏差均在其极限偏差范围内（Ewi≤ΔEw≤Ews），才判定为合格。
齿轮测量
一、仪器及被测零件
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1、直齿内齿轮和斜齿内齿轮公法线长度能否实现测量？。