互换性测试实验报告

《互换性与测量性基础》实验报告

机自107班

第二组

组员：

陈祥明，41040337

张博洋，41040330

张强，41040331

李菁，41040334

2013年6月3日

实验1-1 机械式比较仪测量轴径

一、实验目的及要求：

1．了解比较测量方法与机械式比较仪(或立式光学计)的基本原理及应用场合；2．熟悉机械式比较仪(或立式光学计)测量外径的使用方法；

3．练习量块的尺寸组合及研配方法；

4．熟悉尺寸公差及量规公差表格的查阅，绘制公差带分布图；

5．掌握数据处理方法，以及判断被测件合格性的原则。

二、实验仪器与设备：

1．被测对象：光滑圆柱塞规，或光滑圆柱工件；

2．量具量仪：机械式比较仪、量块。

三、测量方法及原理分析：

本实验是一个综合性实验，涉及到知识点如下：

1)轴径测量方法的选择比较，以及相应计量器具的选择比较；

2)光滑圆柱体结合公差与配合的概念，以及查表方法；

3)多种量具量仪的测量原理与使用方法，包括光学比较仪、量块、光滑极限量规等；

4)实验数据处理方法、测量误差分析以及判断被测工件合格性的原则。

四、实验步骤及要求

1．根据被测塞规的基本尺寸研配量块。

2．选择测头。

3．调节仪器零位。

4．测量塞规。

5．查出塞规的尺寸公差和形状公差，并判断塞规的适用性。

6.先用量块定位置，将仪器调节好相应的距离，使示数为0。

7.将要测量的光滑圆柱体替换入，固定好后，在一条直线上三个位置测偏差。

8.将圆柱体旋转90°，再测三个点的偏差。

9.查表与分析。

五、原始数据

旋转角度偏移距离/um 偏移距离/um 偏移距离/um 0°-5.2 -0.2 -2.5

90°-6.2 -6.1 -5.8

六、数据处理与误差分析，实验结果。

由于圆柱的直径为25mm在（18~30）mm范围，标准公差等级IT7，

查书表3-1可得：尺寸公差为（0~-21）um；

根据实验数据可看出6个圆柱外径的尺寸误差在公差范围内，所以尺寸符合要求；

公差带图如下：

查书表4-8可得：圆度、圆柱度公差值都为6um；

3组圆度误差中

t1=-5.2-（-6.2）=1um，

t2=-0.2-（-6.1）=5.9，

t3=-2.5-（-5.8）=3.3

；从3组数据得出圆度和圆柱度误差都在圆柱度公差值内符合要求。

实验结果：

此圆柱的尺寸误差和几何误差都满足要求，零件合格。

七、思考题

1．试举几种圆柱外径的测量方法，并比较其特点。

2．测量光滑圆柱塞规的直径，选用哪一种仪器较为合适？为什么？

3．仪器的测量范围和刻度尺的示值范围有何区别？

4．若仪器工作台与测杆轴线不垂直，对测量结果有何影响？如何调节工作台与测杆轴线的垂直度？

1.答：测量方法有：

1）游标卡尺测量外径，特点：工具简单，无需调零，不用估读，仪器没有传动放大机械，被测量与游标相对主尺移动的距离相等，主尺的刻线间距等于主尺的分度值。其读数精度的提高仅仅是利用游标原理。游标类仪器没有测力控制装置，测力的大小由手的推力或使尺框微动来控制，带主观性，达不到统一的要求。2）千分尺测量外径,千分尺是利用精密螺纹副原理测长的手携式通用长度测量工具，测量精度比游标卡尺更高。

3）机械式比较仪测量外径，测量时，先用量块研合组成与被测基本尺寸相等的量块组，再用此量块组使测微仪指针对零，然后换上被测工件，测微仪指针指示的即为被测尺寸的偏差值，测量精度最高。

2.答：测量光滑圆柱塞规的直径，选用机械式比较仪较为合适，

因为光滑圆柱塞规需要严格的尺寸要求，选择精度最高的机械式比较仪测量更能满足塞规的测量要求。

3.答：

仪器的测量范围：使计量器具的误差处于允许极限内的一组被测量值的，仪器保证精度的有效测量范围。

仪器的示值范围：测量器具所显示或指示的最低值到最高值的范围称为示值范围。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。区别：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。

4.答：

1）若仪器工作台与测杆轴线不垂直，即测杆与轴套配合不好，将使测杆倾斜，与工作台面不垂直，此时将带来余弦误差，具体地说，在此状态下进行测量，从比较仪上读出的读数将比实际被测量值大，亦即带来正误差。

2）调节方式：用三点支承工作台的调整方法调整测杆轴线与工作台的垂直度。

实验2-2 水平仪测量导轨直线度误差

一、实验目的及要求

1．了解跨距法测量原理；

2．了解框式水平仪的基本原理及使用方法；

3．掌握给定平面内直线度误差值的评定方法，及直线度测量方法；

4．掌握端点法计算、作图数据处理方法，以及最小包容区域法数据处理方法。

二、实验设备

1．被测对象：被测导轨；

2．量具量仪：框式水平仪。

三、实验步骤及要求

1．测量被测表面总长，并选定若干距离(节距)均匀的测点(0、1、2、…、n)，根据节距调节桥板中心距。

2．依次将桥板移至0-1、1-2、2-3、…等位置，并分别记下读数值a1、a2、a3、…等。

3．依次顺测(从首点到终点)、回测(从终点到首点)各一次，回测时桥板不能调头。各测点两次读数的平均值作为该点测量数据。

4．本实验要求用两种方法评定导轨直线度：两端点法和最小包容区域法。

四、原始数据：

以移动正向为正：L=200mm，为移动一次的距离

数据表如图，平均值已经入表：

移动次数 1 2 3 4 5 6

平均移动值/um 0.02 0.065 -0.025 -0.05 0.02 -0.03 正向移动/um 0 0.09 -0.06 -0.03 0.01 -0.03 负向移动/um 0.04 0.04 0.01 -0.07 0.03 -0.03