哈尔滨工业大学：《互换性与技术测量基础》课程实验指导书（PDF电子版，共八个实验）

互换性与技术测量实验指导书及实验报告专业班级姓名

学生实验守则1.进入实验室后，不准随便吐痰、抽烟和乱抛纸屑，保持室内清洁和安静。2.凡与本次实验无关的仅器，均不得动用和触摸。3.实验前认真预习实验指导书，在教师的指导下，按实验规定的步骤进行实验。4.作实验时，应棕净计量器具和被测工件，细心调整，用力适尚，严禁用手触摸光学镜头，在接通电源时，要待别注意仪器妥求的电压。如仪器发生故障，应立即报告教师进行处理，不得自行拆修，5.实验完毕后，将计量器具和被测工件整理好，认真填写实验报告（包括记录数据与二处理数据，以及绘制必要的圈形）。6.爱护国家财产，如损坏仪器，应根据具体情节，按有关规章制度进行处理

目录实验指导书实验一用立式光学计测量塞实验二用内径千分表或卧式测长仪测量内径实验三表面粗格度测量实验3-1用双管显微镜副盘表面粗糙度实验3—2用干涉显微镜测量表面粗精度12实验四用合象水平仪或框式水平仪测量直线度误差18实验五平面度误差的测量19..实验六酰动的测量..23实验七齿轮测量25齿轮齿距偏差与累积误整的测量实验7—125实验7—2齿轮齿圆径向跳动测量29实验7-3齿轮否厚偏差测量31实验7-4齿轮公法线平均长度偏差及公法线长度变动的测量34实验八螺纹测量37实验81影象法测量螺纹主要参数1实验8—2外螺纹中径的测量Y实验报告用立式光学计测量轴径实验报告45用内径千分表测量孔径实验报告.M表面粗箱度测量实验报货..48直线度误差测量实验报告49平面度误差测量实验报告50既动测量实验报告51.齿轮齿距与齿距累积误差测量实验报告52齿轮齿图径向既动测量实验报告54齿轮齿厚偏差测量实验报告55齿轮公法线平均长度偏差及公法线长度变动测量实验报告..56螺纹测量57

实验一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现。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GB195781（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、支值3、真角光管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制量的仪器，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，再经直角校镜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之闻相互平行，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2角度，从而使刻度尺象7产生位移（图2c），它代表被测尺寸的交动量。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高，s为测杆移动的距离，则仪器的放大比K为：K=-_g2abigaS当α很小时，tg2α#2a：ig4#α因此：K=216光学计的目镜放大倍数为12，1200mm，6=5mm故仪器的总放大借数n为n=12K=1221=12×2×2000=960b5

Cb）图2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。四、测量步骤1.测头的选择：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。所以，测量平面或回柱面工件时，选用球形测头。测量球面工件时，选用平面形测头。剃量小于10mm的圆柱面工件时，选用刀口形测头。2.按被测塞规的基本尺寸组合量块3.调整仪器零位（1）参看图I，选好量块快组后，将下测量面置于工作台11的中央，并使测头10对准上测量面中央。（2）粗调节：松开支臂紧固爆钉4，转动调节螺母2，使支臂3缓慢下降，直到测头与量块上测量面轻微接触，并能在视场中看到刻度尺象时，将螺钉4锁紧。（3）细调节：松开紧固螺钉8，转动调节凸轮7，直至在目镜中观察到刻度尺象与指示线按近为止（图3a）.签后疗紧螺钉8.（4）微调节：转动刻度尺寸微调螺钉6（图26），使刻度尺的零线影象与指示线重合（图3b）。然后压下测头提升杠杆9数次，使零位稳定。（5）将测头抬起，取下量块。4测量塞规：按实验规定的部位（在三个横截面上两个相互垂直的径向位置上）进行测量，把测量结果填入实验报告。5从国家标准GB1957—81查出塞规的尺寸公差和形状公差，并判断塞规的适用性。2

特示级三--量+500)图3思考题1.用立式光学计测量塞规属于什么测量方法？绝对测退与相对测量个有何特点？2，什么是分度值，刻度间距？它们与放大比的关系如何？3.仪器工作台与测杆轴线不垂直，对测量结果有何影响？工作台与测杆轴线垂直度如何调节？4.仪器的测量范围和刻度尺的示值范围有何不网？

用内径千分表或实验二卧式长仪测量内径实验目的1.熟悉测量内径常用的计量器具和方法。2、加深对内尺寸测量特点的了解。实验内容1、用内径千分表测量内径。2.用卧式测长仪测量内径。测量原理及计量器具说明三、内径可用内径千分尺直接测量，但对深孔或公差等级较高的孔，则常用内径千分表或卧式测长仅作比较测量。1.内径千分表国产的内径千分表，带由活动测头工作行程不同的七种规格组成一套，用以测量10一450mm的内径，特别适用测量深孔，其典型结构如图1所示。内径千分表是用它的可换测头3（测量中固定不动）和活动测头2跟被测孔壁接触进行测量的。仪器盒内有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！上的钢球4，使杠杆1绕支轴6回转，并通过长接杆5推动千分表的测杆而进行读数。在活动测头的两侧，有对称的定位板8。装上测头2后，与定位板连成一个整体。定位板在弹赞9的作用下，对称地压在靠在被测孔壁上，以保证测头的轴线处于被溅孔的直径裁面内。2.卧式测长仪舒式测长仗是以精密刻度尺为基准，利用平面螺旋式读数装置的精密长度计量器具。该仪器带有多种专用附件，可用于量外尺寸、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，故常称为万能测长仪。卧式测长仪的外观如图2所示。在测量过程中，银有一条精密毫米刻度尺图38中的6）的测量轨3随着被测尺寸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3a是测微

目镜1的光学系统。在目镜1中可以观察到毫米数值，但还需细分读数，以满足精密测量的要求，测微目镜中有一个固定分划板4，它的上面刻有10个相等的刻度间距，毫米刻度尺的一个间距成象在它上面时恰与这10个间距总长相等，故其分度值为0.1毫米，在它的陷近，还有一快通过手轮3可以旋转的平面爆燥旋线分划板2，其上刻有十圈平面爆旋双刻线。螺旋双刻线的螺距恰与周定分划板上的刻度间距相等，其分度值也为0.1毫米，在分划板2的中央，有一图等分为100格的圆周刻度。当分划板2转动一格圆周分度时，其分度值为0.1x1=0.001-(mm)100这样就可以达到细分读数的目的，这种仪器的读数方法如下：从目镜中观察，可同时看到三种刻线（图3b），先读毫米数（7mm），然后按毫米刻线在固定分划板4上的位置读出零点几毫米数（0.4mm）再转动手轮3，使靠近零点几毫米刻度值的一圈平面螺旋双刻线夹住毫米刻线，再从指示线对准的圆周刻度上读得微米数（0.05lmm）所以从图3b中读得的数是7.451mm图2(b)图3

四、测量步骤1.用内径千分表测量内径按被测孔的基本尺寸组合量块。换上相应的可换测头并柠入仪器的相应螺孔内。(1）（2）将选用的量块组和专用侧块（图4中的1和2）一起放入量块夹内夹紧（图4）以便仪器对零位，在大批量生产中，也常按照与被测孔径基本尺寸相同的标准环的实际尺寸对准仪器的零位。(3)将仪器对好零位

用手拿着隔热手柄（图1中的7）另一只手的食指和中指轻轻压技定位板，将活动头压靠在侧块上（或标准环内）使活动测头内缩，以保证放入可换测头时不与侧块（或标准环内）摩擦而避免磨损，然后，松开定位板和活动测买，使可换测头与侧块按触，就可在垂宣和水平两个方向上摆动内径千分表找最小值。反复摆动儿次，并相应地施转表盘，使千分表的零刻度正好对准示值变化的最小值，零位对好后，用手指轻压定位板使活动测头内缩，当可换测头脱离接触时，缓缓地将内径千分表从侧块（或标准环）内取出。（4）进行测量将内径千分表插入被测孔中，沿被测孔的轴线方向测儿个截面，每个被面要在相互垂直的两个部位上各测一次。测量时轻轻摆动内径千分表（图5），记下示值变化的最小值，根据测量结果和被测孔的公差要求，判断被测孔是否合格、2.用厨式测长仪测最内径（1）接道电源，转动微目镜的调节环以调节视度（2）参君图2：松开紧固螺钉12，转动手轮6，使工作台5下降到较低位置。然后在工作台上安好标准环成装有量块组的量块实子，如图4所示。（3）将一对测钧分别装在测量轴和尾管上（图6），测钩方向垂直向下，沿轴向移动测量轴和尾管，使两测钩头部的模横对齐，然后旋紧测钩上螺灯，将钩同定，（4）上升工作台，使两测钩伸入标准环内或盘块组两侧块之间，再将手轮6的紧固螺钉12柠紧。（5）移动尾管10（11是尾管的微调螺钉），同时转动工作台横向移动手轮7，使测钩的内测头在标准环端面上刻有标线的直线方向或量块组的制块上接触，用紧固螺钉13锁紧尾管：然后用手扶稳测量轴3，挂上赁锤，并使剥量轴上的测钩内测头缓慢地与标准环或侧块接触。（6）找准仪器对零的正确位置（第一次读数）如为标准环，则需转动手轮7，同时应从目镜中找准转折点（图7a中的最大位置），在此位置上，扳动手柄8，再找转折点（图76中的最小值），此处即为直径的正确位置。然后，将手柄9压下固紧，如为量块组，则需转动手柄4找准转折点（最小值）在此位置上扳动手柄8仍找最小值的转折点，此处即为正确对零位。要特别注意，在扳动手柄4和8时，其摆动幅度娶适当，千万避免测头滑出侧块，由于重锤的作用使测量轴急刷后退产生冲击，将毫米刻度尺寸损坏。为防止这一事故的发生，通过重锤捷绳长度对测量轴行程加以控制。当零位找准后，即可按前述读数方法读数。（7）用手扶稳测量轴3，使测量输右移一个距离，固紧螺钉2（尾管是定位基准，不能移动），取下标准环或量块组。然后安装被测工件，松开螺钉2，使测头与工件接触，按前述的方法进行调整与读数，即可读出被测尺寸与标准环或量块组尺寸之差。（8）沿被测内径的轴线方向测几个裁面，每个截面要在相互垂直的两个部位上各测一次，根据测量结果和被测内径的公差要求，判断该内径是否合格。思考题（1）用内径千分尺与内径千分表测孔的直径时：各属何种测量方法？（2），卧式测长仪上有手柄4（图2），能是使万能工作台作水平转动，别量哪些形状的工件需要用它米操作？