互换性与技术测量实验指导书2013要点

1、课程名称：互换性与技术测量实验 授课专业： 授课班级： 周 学 时： 总 学 时： 10 学 分： 任课教师： 实验一、普通长度量器具的应用一、实验目的：1. 熟悉千分尺、游标卡尺、光学比较仪的读数原理，了解其结构；2. 熟悉光滑工件尺寸的检验标准（GB317782），掌握普通长度量器具的选择及其使用方法。二、实验内容：根据被测零件的极限尺寸要求，按GB317782，求出验收极限，用外径千分尺（即外径分厘卡）测出被测零件的实际尺寸，判断被测零件尺寸是否合格。用游标卡尺测量未注公差尺寸，根据极限尺寸判断被测零件尺寸是否合格。了解比较测量的方法，用光学比较仪测量塞规轴径。三、光滑工件尺寸的检验标准

2、概述：工件公差是限制工件误差的。为了保证工件的配合质量，还应考虑工件上可能存在的形状误差。为了尽可能地保证工件不超越最大极限尺寸和最小极限尺寸，验收极限是从规定的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别向工件公差内移动一个安全裕度（A）来确定，如图11所示。因此验收极限是对有配合要求工件进行验收的界限，为一规定的尺寸。内缩后的验收极限，是指最后工序加工合格的工件的验收极限。至于工序间的检验，在保证验收符合标准规定的前提下，可以采用内缩或不内缩的检验极限，由各行各业或工厂单位具体确定。安全裕度A直接关系产品的质量和生产的经济性。如A值较大，易于保证工件的配合质量，同时也可选择较低精度的计量器具进行检验，但

3、占用了较多的工件公差，留给工件的加工公差相应地小了，因而加工经济性较差；如A值较小，则要求选择更精确的计量器具，但使工件的加工公差相应地增大，因而生产的经济性又较好。因此，验收极限的确定，必须从技术和经济方面进行综合分析，要合理分配测量过程和加工过程占用工件公差的比例，以达到技术经济指标最佳的目的。采用内缩方案，按标准规定的安全裕度确定验收极限，既可控制误收率，保证产品质量，又考虑了工件形状误差的影响，满足产品的配合要求。用千分尺来测量有配合要求工件的尺寸时，一般可用于检验IT7IT8级的轴类零件。对于无配合要求的工件，验收时应按其实际尺寸是否超出极限尺寸来判断它是否合格。根据当前地方国营及乡

4、镇工厂采用千分尺测量工件配合尺寸较普遍的情况看，我们可以适当扩大A值以适应目前生产的需要。当所采用的计量器具不确定数值达不到标准规定的不确定度u1值时，在一定范围内，允许按采用的计量器具不确定度u1值，并按u1=0.9A,计算出相应的安全裕度A，再由工件的最大极限尺寸和最小极限尺寸分别向公差带内移动一个计算所得A值，定出验收极限。这样将减小工件的加工公差，造成了加工的困难。一般扩大A值不超过工件公差的15%为宜。例：工件为50f8（-0.025），工件公差IT8=0.039mm，在缺乏比较仪的情况下，拟采用分度值为0.01mm的外径千分尺，问是否可行？解：因缺乏比较仪，故采用分度值为0.01

5、mm的外径千分尺测量，用扩大A值来满足要求。从千分尺和游标卡尺的不确定度表中查得分度值0.01外径千分尺的不确定度为0.004 mm。a.确定安全裕度A：A=u1/0.9=0.004/0.9=0.00440.004mmb.确定验收极限：上验收极限=500.0250.004=49.971mm下验收极限=500.0640.004=49.940mm注：关于不确定度的说明。由于测量误差的存在而对被测量值的不肯定程度，称为不确定度，即测得值对其真值可能偏离的一个区间为不确定度。计量器具不确定度u1可用标准偏差的若干倍来表示，即u1=kk为置信系数，取k=1、2或3在多数情况下，选取k=2或3就足够了，为

6、此，所乘系数必须加以说明。目前，我国千分尺的不确定度数值，直接来源于ISO1938建议草案，（81年9月伦敦会议通过），其特点是强调保证零件的配合质量，使作用尺寸不超过最大实体尺寸。对于公差等级较高配合零件的测量，一般采用比较仪测量。采用比较仪测量工件的的尺寸，称比较测量法。由计量器具读数装置上得到的示值，仅为被测件相对于标准件的偏差值。见图12，轴径的大小由下式算得，即D=L+L式中L标准件（量块）长度值 L从比较仪上测得的偏差值比较测量法的主要优点是，由于测量时采用了标准件，故对于测量过程中因温度变化，测力压陷变形以及按装不正确等引起的测量误差可以得到补偿，其影响相对于绝对测量来说小得多，

7、而且对测量条件的要求也不如绝对测量那么严格，故在成批、大量生产的工序检验中被广泛的采用。比较测量法的测量精度主要取决于标准件的精度。四普通长度量器具测量方法：(一)游标尺游标尺是应用十分广泛的一种普通长度量器具，常用于精度要求不高的未注公差尺寸的长度测量中。游标尺的刻度有0.1、0.05及0.02毫米三种。游标尺的测量误差大致等于其刻度值。用游标量具测量零件进行读数时，应首先根据游标零线所处位置读出主尺刻度的整数部分，其次应判断游标的第几根刻线与主尺刻线对准。游标刻线数乘以游标分度值，即可得到小数部分的读数。（二）外径千分尺：外径千分尺的测量范围有：025、2550、5075，螺杆的测量位置位

8、移一般均为25毫米。首先用标准量块对零，看有没有存在系统误差。当两量砧即将与工件接触时，要用手转动千分尺棘轮套的端盖（再不要用手直接转动微分筒），这样将产生一定的测量力，并发出咯咯的响声，它表示量砧已接触好，这时才可进行读数。（三）卧式比较仪：（1）仪器简介：卧式光学比较仪是各有关工厂计量室，检定站或制造量具工具与精密零件车间所常用的光学计量仪器.A. 本实验所用仪器光学计管的主要数据如下:目镜放大倍数 12倍光学杠杆的放大倍数 30倍总放大倍数 960倍标尺的分度值 0.001毫米标尺的示值范围 0.1毫米测量压力 20020克B. 光学计管及光学计座:光学计管及光学计座是本仪器最重要的一个

9、部件。光学计管装在光学计座的相应孔中，并能用手柄固定之。光学计座可以在仪器基座床面的导轨上滑动，并能用手柄固定在任何位置。光学计管包含着全部光学机械杠杆的机构。目镜视场用照明装置直接照明。通过尾部小手轮的调节，便可迅速对零。在光学计管的端部，露出在外的测头是用以安装各种形式的测帽而用，测帽的拨动是藉拨叉来进行，拨叉是套在光学计管上，并能用螺钉固定之。C. 尾管及尾管座：尾管是装在尾管座上的相应孔中，并能用手柄固定之。尾管座可以在基座床面的导轨上移动，并能用手柄将其固定在任何位置。尾管的测头上，是用以安装各种形式的测帽而用。这样就造成了测量中的固定支点。(2)外尺寸测量的操作步骤：A. 测帽的选

10、择：测量平面物体时，要采用球面测帽；测量圆柱形物体时，则宜采用刃形测帽；当测量球形物体时，则宜采用平面测帽。B. 标准件的安放及对零：在对试件进行测量之前，必须先用块规或者标准零件作为标准来对零。将标准件安放在工作台上并用压板将其固定以后，就可通过座子移动，使光学计管和尾管上的测帽与标准件的被测定面想相接触，并调节手轮，使标尺的像大致处于视场中央。标准件和试件的位置正确与否，是直接影响测定结果的因素。可以利用万能工作台上各个可能的运动条件来寻找转折点，以确定标准件的正确位置。例如，标准件是具有两个平行平面的块规的操作程序如下：调节工作台的高度及前后位置使测帽大致与测定面中心接触，调节手柄使万能

11、工作台倾摆，这样就可以看见标尺在视场中自左向右移动（或自右向左），并在一个地方发生转折，用手柄将这个倾摆方位固定下来。最后使工作台绕其垂直轴线旋转并使其固定在标尺产生转折的地方.至此,该标准件已处于正确的位置了。需要指明的，一经对零以后，上述座子及手轮都不能作任何调节。C. 测量：经过上述用标准件对零以后，就可以在万能工作台上卸下标准件而换上待测件。试件安放位置的正确性，同样必须满足上节所述的各项条件，因此仍须利用万能工作台上各个可能的运动来分别寻找各个定位的转折点。最后一个方位转折点确定时，标尺定于指示线上的数字，即为待测件和标准件的相对差值。(3)内尺寸测量的操作步骤：A. 内测勾的选用与

12、安装：在内尺寸测量时，光学计管的测头上要装上一个平面测帽，并使其与活动测勾的相应球头接触。测勾选择原则是：尽可能采用大测勾，只有在内尺寸小于26.5毫米的不得已情况下采用小测勾。测勾安装的方向应该是大致垂直于万能工作台台面并且使固定测勾的凸出部分刚好能嵌入活动测勾上的凹入部分，并应检查其是否有相擦的现象。B. 标准件的安装及对零：内尺寸测量时，标准件可以是标准零件，也可以是块规和块规所组成的内尺寸组合体，与外尺寸测量时一样，在对零时，标准件的位置也要满足上节所述的各个条件。标准件固定在工作台上以后，调节座子使两个测勾靠拢，直至两测头之间距离已小于标准件的内尺寸后，便可调节万能工作台使标准件套入

13、测勾，并大致处于居中位置。然后就再一次调节座子及手轮，以达到测头与标准件接触时，活动测勾上的活动指标与指标线大致符合，而且与此同时，在视场中的标尺零位应大致居中。接着就可利用万能工作台上的各个可能的运动来寻找转折点，以寻求标准件的正确位置，正确位置找到后，最后就可以调节手轮，将标尺调到零位。C. 测量：对零以后，就可卸下标准件而换上待测试件。试件安放位置的正确性，同样必须满足上节所述各项条件，因此当试件固定好后，仍须寻找试件在各个方位的转折点。最后一个转折点确定时，标尺定于指示线上的数字，即为待测件的示值试件和标准件的微差尺寸。 五 实验步骤：（一） 游标尺：1. 将所选定游标尺及被测工件擦洗

14、干净。2. 检查游标量具的正确性：首先使两量脚并拢，检查量脚之间是否因磨损而有间隙，再检查游标上的零线与主尺上的零线是否重合，如不重合应定出系统误差，决定修正量。3. 按零件图要求测量未注公差的三个尺寸：97、46及166,每一被测尺寸都测量三次,取平均值作为测量结果。按国标未注公差规定。对照JS16作出被测零件是否合格的结论。（二） 外径千分尺：1. 擦净所选用的量具及被测工件。2. 校验零位，看是否存在系统误差。3. 用千分尺测量 及两个尺寸。 首先应根据GB317782，计算安全裕度A，确定验收极限。4. 测量工件，注意测量位置的正确性，取三次测量值的平均值作为测量结果。5. 用测量结果

15、和验收极限作比较，得出合格与否的结论。（三） 卧式比较仪测塞规轴径：1. 选用刃形测帽，经调整固定于光学计管和尾管上。2. 按被测塞规的基本尺寸组合量块组。3. 调整仪器零位。为了检查零位是否稳定，可按下拨叉，抬起测头，推出量块组；再推进量块组，放下测头，使零线影象与指示线再次重合。4. 按图13，分别测量塞规上四个部位处的直径。测量时，将被测塞规压在工作台上，移动工作台，使塞规在测头间慢慢通过，读出刻线象偏离指示线的最大值，即为被测塞规的实际偏差。 六 实验报告要求：1. 采用千分尺测定较高精度尺寸的原理。2. 计算出及的安全裕度A，确定验收极限。3. 通过具体计算IT6工件的安全裕度A，并

16、分析2A所占尺寸公差的百分比，你将发现什么问题？，你应该采用什么仪器对IT6的工件进行检验。4. 填写千分尺和游标卡尺的实验报告表格，作出合格与否的结论。5. 填写测塞规轴径的表格。6. 相对测量有什么优点？7. 什么是分度值？什么是仪器不确定度？8. 测量范围和卧式比较仪标尺的示值范围有何不同？9. 本人心得体会。附：实验报告表格实验11 千分尺和游标卡尺测零件尺寸量器具名称分度值(mm)测量范围(mm)仪器不确定度(mm)千分尺游标尺零件名称部位图样上绘出的极限尺寸(mm)验收极限尺寸(mm)最大最小最大最小1.f40f72.f53f63.f79JS164.f46JS165.f166JS1

17、6测量数据实际尺寸(mm)测量部位1.f40f72.f53f63.f79JS164.f46JS165.f166JS16第一次第二次第三次平均值对比尺寸和验收极限尺寸比较和极限尺寸比较合格性结论实验12 卧式比较仪测塞规轴径仪器名称分度值(mm)示值范围(mm)仪器不确定度(mm)测量数据测 量 部 位I-I(a)I-I(b)-(a)(-b)平均值=实验二、位置误差测量实验21箱体位置误差测量一、 目的与要求1、 学会用普通计量器具和检验工具测量箱体位置误差的方法；2、 理解各项位置公差的实际含义。二、 测量原理位置误差由被测实际要素对基准的变动量评定。在箱体上一般是用平面和孔面作基准。测量箱体

18、位置误差的原理是以平板或心轴来模拟基准，用检验工具和指示表来测量被测实际要素上各点对平板的平面或心轴的轴线之间的距离，按照各项位置公差要求来评定位置误差值。例如图31上被测箱体有七项位置公差（对箱体应标注哪些形位公差？要根据箱体的具体要求来定，这里是按实验需要假设的）。各项公差要求及相应误差的测量原理分述如下：图21被测箱体1、表示孔30H6的轴线对箱体底平面B的平行度公差，在轴线长度100mm内为t1mm；在孔壁长度Lmm内，只有t1L/100mm.测量时用平板模拟基准平面B，用孔的上、下素线之对应轴心线代表孔的轴线。因孔较短，孔的轴线弯曲很小，可测孔的上、下壁到基准面B的高度，取孔壁两端的

19、中心高度差作为平行度误差。2、表示端面对孔30H6轴线的端面圆跳动不大于t2mm，以孔30H6的轴线A为基准。测量时，用心轴模拟基准轴线A，测量该端面上某一圆周上各点与垂直于基准轴线的平面之间的距离，以各点距离的最大差作为端面圆跳动误差。3、表示80H8孔壁对孔30H6轴线的径向全跳动不大于t3mm，以孔30H6的轴线A作为基准。测量时，用心轴模拟基准轴线A，测量80孔壁的圆柱面上各点到基准轴线的距离，以各点距离中的最大差作为径向全跳动误差。4、表示箱体两侧面对箱底底平面B的垂直度公差均为t4mm。用侧面和底面之间的角度与直角尺比较来确定垂直度误差。5、表示宽度为900.1mm的槽面之中心平面

20、对箱体左、右两侧面的中心平面之对称度公差为t5mm。分别测量左槽面到左侧面和右槽面到右侧面的距离，并取对应的两个距离之差中绝对值最大的数值，作为对称度误差。6、表示两个孔30H7 的实际轴线对其公共轴线的同轴度公差为t6mm， 表示t6是在两孔均处于最大实体状态下给定的。这项要求最适宜用同轴度综合量规检验。7、表示四个孔8的轴线之位置度公差为t7mm，以30H6 的轴线A作为基准。 表示t7是在四个孔径和基准孔径均处于最大实体状态之下给定的。这项要求最适宜用位置度综合量规检验。三、测量用工具在一般生产车间，测量箱体位置误差常用的工具有：1、 平板平板用于放置箱体及所用工具，模拟基准平面；2、

21、心轴和轴套心轴和轴套插入被测孔内，模拟孔的轴线；3、 量块量块用作长度基准，或垫高块；4、角度块和直角尺角度块和直角尺用作角度基准，测量倾斜度和垂直度；5、各种常用计量器具它们用于对位置误差的测量并读取数据，如杠杆百分表等；6、 各种专用量规它们用于测量同轴度、位置度等；7、 各种辅助工具，如表架、千斤顶、定位块等。选择什么工具，按测量要求和具体情况而定。四、 操作步骤（一） 测量平行度如图32所示，将箱体2放在平板1上，使B面与平板接触；被测轴线由心轴模拟。用千分表5测量距离为L2的a、b两点，测得读数分别为Ma、Mb。则平行度误差按下式计算：f=L1/L2|Ma-Mb|若fL1/100=t

22、1，其中t1=0.025mm=25mm(二)测量端面圆跳动1、 如图33所示，将带有轴套的心轴3插入30H6内，使心轴右端顶针孔中的钢球6顶在角铁7上。2、 调节表5，使测头与被测孔端面的最大直径处接触，并将表针预压半圈。3、 将心轴向角铁推紧并回转一周，记取指示表上最大读数和最小读数，取两读数差作为端面圆跳动误差。若Jt2,则该项合格。其中t2=0.05mm。（三） 测量径向全跳动1、 如图34所示，将心轴3插入30H6孔内，使定位面紧靠孔口，并用套6从里面将心轴定住。在心轴的另一端装上轴套4，调整杠杆表5，使其测头与孔壁接触，并将表针顶压半圈。2、 将轴套绕心轴回转，并将心轴移动，使测头在

23、孔的表面上走过，取表上指针的最大读数与最小读数之差作为径向全跳动误差f，若 ，则该项合格。其中t3=0.08mm图34径向全跳动测量 35垂直度测量1平板2箱体3心轴4轴套 1平板2箱体3直角尺5杠杆表6挡套（四） 测量垂直度1、 如图35所示，将箱体2放在平板1上，使B面与平板接触。2、 将直角尺平放在平板上，同时靠上被测表面，被测表面与直角尺之间的微小间隙用塞尺的薄片测试，由薄的塞片先试，逐渐更换厚一些的塞片再试，当某一塞片通不过时，则该塞片的厚度即为垂直误差f；若ft4,则该项合格。要分别测量左、右两侧面。其中t4=0.10mm（五）测量对称度1、 如图36所示，将箱体2的左侧面置于平板

24、1上，将杠杆百分表4的换向手柄朝上拨，调整百分表4的位置使测杆平行于槽面，并将表针预压半圈。2、 分别测量槽面上三处高度a1、b1、c1,Ma1、Mb1、Mc1;将箱体右侧面置于平板上，保持百分表4的原有高度，再分别测量另一槽面上三处高度a2、b2、c2,记取读数Ma2、Mb2、Mc2，则各对应点的对称度误差为fa=|Ma1-Ma2|,fb=|Mb1-Mb2|,fc=|Mc1-Mc2|,取其中的最大值作为槽面对两侧面的对称度误差f。若ft5,则该项合格。其中t5=0.20mm。（六） 测量同轴度此项同轴度用综合量规检验，如图37所示，若量规能同时通过两孔，则该两孔的同轴度符合要求。量规的直径等

25、于被测孔的实效尺寸DvcDvc=Dmin-t6其中t6=0。015mm（七）测量位置度位置度宜用综合量规检验，观图38，将量规的中间塞规先插入基准孔中，接着将四个测销插入四孔。如能同时插入四孔，则证明四孔所处的位置合格。图37同轴度检验图 38位置度检验1箱体2综合量规综合量规的4个被测孔之测销直径，均等于被测孔的实效尺寸（t7mm）,基准孔的塞规直径等于基准孔的最大实体尺寸（30mm），各测销的位置尺寸与被测各孔位置的理论正确尺寸（55mm）相同。其中t7=0.25mm(八) 作合格性结论若上述七项位置误差都合格，则该被测箱体合格。实验32轴跳动误差测量一、 目的要求学习轴跳动误差的测量方法

26、。二、 测量原理轴的两端一般都要钻中心孔，因此，轴的形位误差测量通常是借中心孔将轴顶在中心架上回转，用指示表来测量被测面的变动量，以确定轴的形位误差。端面圆跳动，是指在被测端面绕基准轴线回转一周的过程中，取任一直径处端面的轴向变动量中的最大值作为端面圆跳动误差。1、 径向圆跳动，是指在被测圆柱面绕基准线回转一周的过程中，取任一横截面处圆柱面的径向变动量中的最大值作为径向圆跳动误差。三、仪器简介我们可以利用跳动检查仪进行轴圆跳动误差测量。对于跳动检查仪简单介绍如下：跳动检查仪由底座1、台面2顶针座3、8、立柱4、支架6和指示表7等组成，见图39。松口螺钉11，转动旋钮10可使台面对底座作纵向移动

27、。顶针座可沿台面上导轨作纵向移位。左顶针可在顶针座3中移动;右顶针靠顶针座8中弹簧向左伸出，靠扳动手柄9向右移。旋转螺母5可使支架带着指示表一道上、下移动，扳动手柄12可将指示表放下或抬起。松开螺钉13，支架可在垂直平面内正反回转900。39跳动检查仪a) 前视图 b)立柱侧视放大图1-底座2-台面3-左顶针座4-立柱5-螺母6-支架7-指示表8-右顶针座9-手柄10-旋扭11-螺钉12-手柄13-螺钉跳动检查仪用于测量轴和齿轮的跳动量，另外加上一只刻度盘，还可测量一般工件的圆度误差。跳动检查仪的顶针可安装轴的最大直径为150或200mm，最大长度为150或418mm。四、 操作步骤1、安装工

28、件如在光学分度头上测量，先将夹头3套在被测轴的左端（图310a），再将轴放在两顶针之间，图310测量轴的形位误差1-被测端面2-被测圆柱面3-夹头4-拔爪5-刻度盘6-指针推动尾座顶针，顶紧轴，但可让轴转动。测量时，转动分度头上手柄10，使主轴顶针带着轴转动。如在跳动检查仪上测量，先将刻度盘5装在被测轴的左端，并与轴同心（图3-10b），再将轴装在两顶针之间，靠右顶针座中弹簧顶紧。测量时用手转动轴。2、 测量读数（1） 测量端面跳动时，调整指示表使测头接触轴的端面，表针顶压半圈。将轴回转一周，指示表读数的最大差值即为接触点处的端面跳动量。将指示表移位，测量其它半径处的面，取所测各跳动量中的最大

29、值（通常端面最大半径处的跳动量是最大值）作为该端面的圆跳动f。若ft1,则此项指标合格。（2） 测量圆柱面的径向跳动时，调整指示表使测头接触圆柱表面，表针预压半圈。将轴回转一周，指示表读数的最大值即为接触点处横截面轮廓的径向跳动量。指示表移位，测量若干个截面（一般测三个截面），取所测各跳动量中的最大值作为该面的径向圆跳动f，若ft2,则此项合格。五、 实验三实验报告要求1、 填写实验报告表格，作出合格与否的结论。2、 心轴质量不高，和30H6孔配合不紧密，那么是如何影响f的？为什么对径向全跳动误差f的影响最大？试分析其原因。3、 杠杆百分表应用在什么场合？4、 径向全跳动误差f主要包括那些误差

30、，具体加以说明。5、 综合量规能不能测得具体误差值？它应用于什么场合？6、 根据你所测数据，分析引起轴端跳动和径跳的原因，影响较大的因素是哪个？附：实验报告表格实验21箱体位置误差测量位置误差项目数据误差值公差值合格性结论1fL1=L2=Ma=Mb=2f最大值=最小值=f =3f最大值=最小值=f=4 ff左f右f =5fMa1=Ma2=Mb1=Mb2=Mc1=Mc2=6f通过否7f插入否？七项位置误差都合格否？实验22轴跳动误差测量测量项目指示表分度值（mm）位置误差值（mm）对照国标，作精度等级结论实验三、表面粗糙度测量一、 实验目的：1、掌握用表面粗糙度检查记录仪（亦称电动轮廓仪）测量表

31、面粗糙度的原理和方法。2、理解轮廓算术平均偏差Ra及微观不平度十点高度Rz的实际含义。3、掌握有JB-4C精密粗糙度测试仪测量零件的粗糙度值。二 测量原理电动轮廓仪是利用很尖的触针接触表面，把触针位移信号转移成电量加以放大，再运算处理，从而得出表面粗糙度。仪器的工作原理见图21。驱动装置使金刚石触针沿工作表面匀速滑行，表面轮廓的峰谷起伏使针尖上下移动。通过传感器，将位移转换成电量的变化，经交流放大、相敏检波后，分成三路：（1）加到指零表上，以表示触针的位置；（2）输至直流放大器，放大后送入记录器，在记录纸上画出所描表面的放大图形；（3）经滤波器滤去噪声和表面波度，送入计算器做积分运算后，由平均

32、表指示轮廓的算术平均偏差Ra值。三、 仪器简介电动轮廓仪如图22所示，它由五部分组成，即测量头4、驱动箱9、底座1、电器箱11和记录器20。1。 测量头由触针和导头3以及传感器组成，放在工件上靠导头支住。触针尖头圆弧半径有1m和2m两种。传感器采用差动线圈与磁芯合成。触针位移使磁芯在线圈内移动，引起电感量变化，致使电桥失去平衡。于是，输出一个与触针位移成正比的电信号。2。 驱动箱用以驱使测量头沿被测面滑行。它有两档速度，手柄10在位置“1”时为0.015mm/s,在“”时为1mm/s。行程有2、4、7、40mm四档，由取样长度旋钮15控制。3。 底座上有安放圆形工件V形块2，若V形块上加盖板，

33、可置底面为平面的工件。底座上的立柱6挂驱动箱9。4。 电器箱内装有测量电桥、震荡器、放大器、滤波器、积分器、指零表和平均表。箱前有选择垂直放大比的旋钮，分八档；有选择取样长度的旋钮，分0.25、0.8、2.5mm三档。5。 记录器由记录笔和送纸机构组成。送纸机构由同步电机驱动，经齿轮变速有：0.375、0.75、1.5、3.75、7.5和15mm/s共六级速度,当测量头的滑行速度取0.015mm/s时，与六级速度相对应的水平放大倍数则为25、50、100、250、500和1000倍。此电感式轮廓仪可测量平面、圆柱和内孔表面（孔径大于6mm）的粗糙度。从平均表上直读Ra的指示范围为0.0110m

34、;记录器可画的轮廓高度不能超过100m。仪器附有多刻线标准样板（供校验平均表的示值用）和单刻线标准样板（供校验记录器的放大倍数用）。四、 操作步骤（参见图22） 图2-2 2201型电感式轮廓仪1底座 2V形块 3触针 4测量头 5锁紧螺钉 6立柱 7升降手轮 8启动手柄 9驱动箱 10变速手柄 11电器箱 12测量范围旋钮 13平均表 14指零表 15取样长度旋钮 16电源开关 17指示灯 18测量方式开关 19调零旋钮 20记录器开关 21线纹调整旋钮 22制动栓 23锁盖手柄 24记录器变速手轮松开螺钉5将测量头4插入驱动箱并锁紧。正确连接好仪器的全部插接件，接通电源。（一） 采用读表的

35、测量方式时1。按“读表”调整将电器箱11上的测量方式开关18拨向“读表”的位置，将驱动箱上变速手柄10转至位置“”，打开电源开关16，指示灯17明亮。2。 选择垂直放大倍数粗略估计被测面的粗廓度范围，参照表21选择合适的垂直放大倍数，按所选值分别转动旋钮12和15。然后将手柄8轻轻拨向左端表21 轮廓仪的放大倍数选择表被测表面粗糙度Ra/m用指示表读数时用记录器时垂直放大倍数垂直放大倍数取样长度有效行程长度mmmm6.33.250050010002.5750010001.60.80.410005000200050005000100000.845002000200050002000100000.

36、 20.10. 050.02510000200002000050000500001000000.25250002000010000500001000050000200001000003。 调零转动手轮7移动驱动箱，使测量头触针3与工件表面接触，直至指零表14的指针处于表盘上两条红线之间。4。 读数将启动手柄8轻轻拨向右端，驱动箱就可拖动测量头4在被测表面上滑行，平均表13的指针开始偏转，最后停在某一位置，记下读数，此即为所测的Ra值。5。 将启动手柄轻轻拨回左端，准备下一次测量。6。 测出的Ra值不超过允许值，则可判断该表面粗糙度合格。（二）采用记录的测量方式时1按“记录”调整将测量方式开关1

37、8拨至“记录”位置，变速手柄10置于“”，测量行程长度拨至40MM档。2选择垂直放大倍数和水平放大倍数粗略估计被测面的粗糙度范围，参照表2-1选择合适的垂直放大倍数。对精细表面水平放大倍数可选500X-1000X，对较粗糙的表面可选小些。按所选值分别转动旋钮12和记录器变速手轮24（送纸速度按水平放大倍数确定）。3测量转动手轮7移动驱动箱，使触针3与被测表面接触，直至记录笔近似地处于记录纸中间位置，用调零旋钮19将记录笔调到理想位置，打开记录器开关20，将启动手柄8轻轻拨向右端，测量头运动，记录笔画图。4求Ra值将所画轮廓图形按取样长度l分出6段。先去第一段取样长度的图形，见图2-3，用目估画

38、一条与轮廓线走向平行的直线ox线等分为若干段，一个峰谷应分4-6段，测量每段的轮廓曲线到ox线的距离hi,并取其平均值，得 在轮廓曲线上作一条与ox线平行、距离为a的直线，作为轮廓中线m.设轮廓曲线对中线的偏距为yi 则轮廓的算术平均偏差Ra按下式计算 式中 n-分段数 M-轮廓图的垂直放大比在评定长度范围内，按上述方法取出5个取样长度上的Ra值，求出平均值作为评定数据。测出的Ra值不超出允许值，则可判该表面的粗糙度合格。5求Rz值首先将轮廓图按相应的取样长度逐段截开，估计出中线的方向，即确定了计算时的参考轴ox（见图2-4）。在所截轮廓曲线内选出五个最高点（h1,h3,h5,h7,h9）和五

39、个最低点（h2,h4,h6,h8,h10），并按下式计算即得到Rz值。式中hi-单位为mmM-轮廓图的垂直放大比注：记录纸上垂直、水平的每格刻度间距皆为2mm，计算时应注意这点。JB-4C精密粗糙度测试仪测量粗糙值方案：（一）仪器介绍：JB-4C精密粗糙度测试仪1-传感器 2-电缆13-驱动箱 4-电缆2 5-电缆36-显示器 7-电脑主机8-打印机 9-电缆4 10-电缆511-电源插座 12-开关 13-电缆6 14-控制盒 15-花岗岩平板（二）、操作方法：2.1电缆连接：传感器接杆、控制盒、驱动箱、显示器与电脑及打印机之间连接请按图1.1；电缆1（2）连接传感器接杆与驱动箱，电缆2（4

40、）连接驱动箱与电脑主机；电缆3（5）连接控制盒与驱动箱；电缆4（9）连接电脑主机与打印机；电缆5（10）连接电脑主机与显示器；电缆6（13）连接控制盒与平板后侧；控制盒和电脑主机各有一根电源线，插头插入220伏市电插座。2.2操作与显示：打开微机及控制盒右侧开关。2.2.1进入测量程序：在WINDOWS2000或XP桌面上有一个JB-4C粗糙度仪的快捷方式图标，见图2.1。移动鼠标使箭头对准图标，双击鼠标左键就可启动应用程序。注意：打开该程序的途径为D：JB-4Cjb-4c.exe。图2.1 JB-4C桌面上的快捷方式 图2.2 JB-4C精密粗糙度仪窗口启动应用程序见图2.2,请用鼠标再点击

41、右上角中间“口”图形，以展开窗口，窗口第一行显示的菜单，定义如下：1.文件：显示初态；垂直坐标上显示一段小的红线，代表传感器 触针的高低位置。2.打开：打开一个现有文档，提供查阅。3.保存：将活动文档以一个新文件名保存或取代一个旧文件 。4.曲线：显示采样的一段轮廓线。5.球面：显示圆弧或球形测量的粗糙度报告。6.平面：显示平面测量的粗糙度报告。7.采样：采样一次。8.左移：传感器向左移动。9.右移：传感器向右移动。10.停止：停止向左或右移动。11.参数：设置取样长度、分段数、传感器触针种类 和测量面。12.打印：打印测试结果。13.帮助：显示程序信息，版号和版权。2.2.2传感器位置的调整

42、：见图2.3调节工作台见示意图2.4。1-花岗岩平板 2-工作台 3-V型块 4-玻璃样板5-传感器 6-高低调节 7-角度调节 8-丝杆 9-立柱 10-驱动箱 11-开关 12-控制箱图2.3 1X轴移动丝杆 2Y轴移动丝杆 3转动旋钮 图2.4参照图2.3和2.4; 按下控制盒面板左侧向下箭头按键，可以接通马达带动立柱（9）中间的丝杆（8）转动，从而使驱动箱（10）向下移动；当传感器触针和工件接触即自动停止，观察显示屏上垂直坐标上的红点，该点表示传感器触针在上下轴的位置。如测试平面，旋转高低调节（6）使红点落在零位附近，然后按下控制盒面板左右箭头按键或用鼠标点击菜单中左移或右移键，保证传

43、感器在有效滑行范围内不超出线性区；否则可通过高低调节（6）调整传感器上下位置，或角度调节钮（7）来改变驱动箱倾角以及调节工作台的摆动旋钮（1）（见图2.4）等办法进行调整；见图2.5。 图2.5 测量平面粗糙度传感器位置调整测量圆弧面，请先找好中心， 通过调节传感器上下位置和调节工作台X、Y丝杆（见图2.4），使圆弧面最低点即其中心与触针接触，观察显示器Y轴上红点，使之位于Y轴下侧接近线性区底部。如测球面，则使其最高点与触针接触，使红点位于Y轴上侧接近线性区顶部；见图2.6和2.7。图2.6测量圆弧面粗糙度传感器位置调整 图2.7测量球面粗糙度传感器位置调整 测量 .1 测量园弧表面： 首先，

44、在测量之前，调节好传感器触针与工件接触的位置，（例测园弧，把红点调节到接近线性区底部；测球面，把红点调节到接近线性区顶部。）方法见节并参照图2.6和2.7。然后打开程序窗口中的菜单参数进行设置，见图2.8；取样长度可取0.25或0.8mm, 根据圆弧不同大小的曲率，段数可选择为1-5段，传感器类型为标准，再设置测量为曲面。最后点击确定，对话框消失，设置完成。图2.8 参数设置对话框接着选择菜单中的采样键，传感器扫描测件的表面，并自动停止移动，显示屏同步显示被侧工件的表面轮廓图形；接下来，一信息框出现在屏中心，提示选择起始点和终止点位置；见图2.9。点击确定，便能选择轮廓图形数据范围。图2.9

45、设置起始和终止点的信息框 图2.10为一测量球轴承内滚道的实例；X表示轴承滚道的宽度，Y为滚道的深度；为了保证测量精度，应尽量扩大线性区内参与运算的数据范围； 图2.10 选择起始点和终止点移动鼠标使箭头指向滚道线性区左侧，单击鼠标左键，屏幕显示一垂直红线；再用鼠标指向右侧，再击鼠标，微机开始把2个采样点之间的数据存入内存。用鼠标单击菜单中的“保存”，展开文件夹，把零件编号或名称填入“文件名”一栏中，再选择右下角“保存”，单击鼠标左键，数据便储存在测量文档中去。.2 测量平面表面：首先，传感器应通过旋转高低调节器（6），使其触针与测件接触的位置尽可能调到线性区中心部位，即把红点调到垂直座标的另

46、位附近，如图2.5所示。打开程序窗口中的菜单参数进行设置，（参照图2.8）根据测件粗糙度大概情况，选择取样长度，例0.8mm；再选择评定长度，（取样长度的段数）例5L；传感器类型当选用长触针时，设置标准；当选用短触针，即设置小孔。以下测试过程可参照.1节。2.2.4显示粗糙度参数和打印用鼠标点击平面或圆弧，可显示被测工件粗糙度参数，轮廓线及Rmr(c)曲线等。值得注意的是，所取数据范围务必大于评定长度（取样长度乘段数），否则只能减少段数而重新设定评定长度。连接打印机后，打开打印机电源，放好打印纸，用鼠标点击打印，显示屏出现对话框，提示可以输入单位名称、日期、测试零件名称、及测试者名称。确定后即

47、进入打印程序，从打印机输出相应屏幕的轮廓曲线及粗糙度测试数据。见图2.11 图 2.11五、实验报告要求：1表面粗糙度检查记录测量的基本原理。2填写实验报告表格3根据记录纸的粗糙度轮廓形状，计算Ra值。并用Ra和Rz比较。4电脑记录的粗糙度记录报告进行分析和讨论，注意事项。5本人的心得体会。附：实验报告表格实验二 表面粗糙度检查记录仪的使用1Ra的测值零件名称加工方法取样长度感受器行程长度测量范围旋钮档次垂直放大比测得Ra的值2粗糙度轮廓形状的自动记录及Rz的值零件名称加工方法取样长度感受器行程长度测量范围旋钮档次垂直放大比水平放大比次序记录纸读数Rz值计算h峰（mm）h谷（mm）123453

48、JB-4C精密粗糙度仪的使用（1）测试方法（2）注意事项（3）测量报告实验四、圆柱螺纹测量用工具显微镜测量螺纹一、目的与要求1.了解工具显微镜的工作原理和操作方法。2.学会用大型或小型显微镜测量外螺纹的牙侧角、螺距和中径。3.熟悉计算螺距的累积误差和螺纹的作用中径。二、测量原理用工具显微镜测量螺纹的方法有影象法，轴切法，干涉法等。通常采用影象法，其原理是用目镜中米字线瞄准螺纹牙廓的影象进行测量。如图画5-1所示，所测螺纹是右旋螺纹，光线自下向上照亮外螺纹的表面，并顺着螺旋槽射入显微镜，显微镜将螺纹牙廓放大成象在目镜中（或在屏幕上）。当光线左倾角并沿螺纹前边牙槽向上，则在目镜中看到螺纹前边在截面

49、AB上的牙廓影象；当光线右倾角并沿螺纹后边牙槽向上，则在目镜中看到螺纹后边在截面A上的牙廓影象。图用影象法测量螺纹）光线穿过螺纹槽）螺纹牙廓的影象光源显微镜螺旋升角以后用工具显微镜中的角度盘和长度尺来测量螺纹影象。测量牙侧与螺纹轴线的垂直线之间的夹角得左、右牙侧角a1和a2；沿平行于螺纹轴线方向，测量相邻两牙侧之间的距离得螺距P；沿单线螺纹轴线的垂直方向测量螺纹轴线两边牙侧之间的距离得螺纹中径d2。三、仪器简介工具显微镜有小型、大型、万能和重型四种型式，虽然它们的测量精度和测量范围不同， 但工作原理基本相同，都是具有光学放大投影成象的坐标式计量仪器。本实验采用大型或小型工具显微镜（图画5-2和

50、图5-3），其主要计量指标见表5-1所示。它由底座1、坐标工作台10与带光学系统的立柱21组成。表4-1 工具显微镜的主要计量指标工具显微镜大型小型测量范围纵向行程横向行程立柱倾斜范围0-150mm0- 50mm1200- 75mm0- 25mm120示值范围测角目镜的角度圆工作台的范围0-36000-36000-3600-分度值纵横向千分尺测角目镜的角度圆工作台的角度立柱倾斜的角度0. 01mm13100.01mm1-10工作台在底座上可作纵横向移动，也可绕其轴线转动。纵横向坐标靠量块15和千分尺16与13读数，转动角度靠圆刻度盘11读数。立柱之下连着光源部件19，立柱上的导轨支持横臂5，其

51、中装有物镜7和测角目镜2。转动滚花轮17可使立柱带着光学系统绕支座20作左右倾斜，倾斜角可从滚花轴的颈部标尺18读出。光学系统如图5-3所示，由光源19发出的光束经聚光镜24、滤光片25、可调光阑26、反射镜27、透镜28和玻璃台面29向上照亮被测螺纹件，穿过螺纹牙槽，经物镜7，棱镜30，投射到目镜2中，出现螺纹牙廓的放大影象。测角目镜如图5-4所示，在镜里有一块玻璃圆盘5，圆盘中央有一组细刻线，称为“米字线”，可从中央目镜2中看到；圆盘周围有360条刻度线，可从角度目镜3中看到2-3条刻度线的放大象，同时看到61条短刻线，它将1细分为60等份，每格代表1。米字线中间的一条虚线AA延长后必与度盘的0和180的刻度线重合。转动测角目镜左下方的滚花轴1，可转动圆盘。米字线转动的角度，可从角度目镜3中读出。当度与分的零刻度线重合的时候，读数为00，表示中间虚线AA垂直于工作台的纵向移动方向，虚线BB则平行于工作台的纵向移动方向。纵向移动方向作为螺纹的测量轴线。当刻度线30位于分刻度线0-60之间，与分刻线34重合是，读数为3034。表示米字线反时针旋转了30034四、操作步骤（参看图5-2）（一）调整仪器1、调整灯丝在工作台