萬能測長儀測內(nèi)徑實驗指導(dǎo)書.doc

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學(xué) 生 實 驗 守 則 1、精密測量實驗室主要是常用量具和光學(xué)儀器，要求恒溫、恒濕、防塵、防震。進(jìn)入實驗室后不能亂動儀器，不得高聲喧嘩，嚴(yán)禁吸煙、吐痰、丟垃圾。 2、實驗前學(xué)生必須認(rèn)真預(yù)習(xí)實驗指導(dǎo)書，明確實驗?zāi)康?，了解實驗原理和方法? 3、進(jìn)入實驗室后要注意聽指導(dǎo)教師講解示范，并經(jīng)許可后才能進(jìn)行實驗操作。 4、實驗時應(yīng)保持良好的秩序，以嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度進(jìn)行實驗，實驗過程中注意獨立思考，細(xì)心觀察，對出現(xiàn)的問題進(jìn)行認(rèn)真分析并查出其原因。 5、實驗時應(yīng)按操作規(guī)程進(jìn)行，否則不能得到要求的測量結(jié)果，而且還有可能損壞儀器，另外儀器上的鏡頭不能用手或布擦，儀器上上防銹油的地方不能用手接觸。 6、實驗時如遇儀器發(fā)生故障，應(yīng)立即報告指導(dǎo)教師。 7、實驗報告是實驗成績的評分依據(jù)，必須認(rèn)真填寫實驗報告、處理實驗數(shù)據(jù)。 萬能測長儀操作規(guī)程 1、開機： 先將電源打開，然后打開光源開關(guān)。 2、測量: 1）外尺寸 外尺寸測量屬于絕對測量（直接測量）。需先找到基準(zhǔn)零點，然后進(jìn)行測量。 步驟： a、裝上活動尾管、測帽（測量軸承內(nèi)溝徑時可選用測溝，測頭向外反裝），將左邊重錘絲線掛上，移動阿貝頭主軸使測帽或者測頭慢慢靠近直至接觸。調(diào)節(jié)活動尾管上轉(zhuǎn)折點調(diào)節(jié)螺絲，找轉(zhuǎn)折點：平面測帽找最小值，球型測帽找最大值。清零。 b、移動阿貝頭主軸，直至被測工件方便固定為止，縮緊阿貝頭主軸。固定被測件，使其被測軸線大致在測量軸線上，可使用條形墊鐵將工件墊高以方便測量。 c、松開阿貝頭主軸，找轉(zhuǎn)折點，采點。所得數(shù)值即為被測工件尺寸。 2）內(nèi)尺寸 內(nèi)尺寸測量屬于相對測量，需使用標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)做測量基準(zhǔn)。 步驟： a、換上固定尾管，將測鉤固定在尾管和主軸上，掛起右邊重錘絲線。將條形墊鐵墊在工作臺上，環(huán)規(guī)固定在墊鐵上。 b、移動工作臺將兩測鉤置于環(huán)規(guī)內(nèi)，找轉(zhuǎn)折點、采點，記住所采點的序號。 c、取下標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)，將被測件裝上，找轉(zhuǎn)折點，采點。 3、注意事項及儀器保養(yǎng)。 1）測量前將測頭測帽及被測件表面用軟布或者吸油紙沾汽油擦凈，測量后需重新涂上防銹油，放入附件箱或者干燥箱內(nèi)。 2）儀器切勿隨意搬動，震動，使用時輕拿輕放，切勿猛烈撞擊。 3）保持室內(nèi)清潔，溫度控制在201℃，濕度60％以內(nèi)。 4）導(dǎo)軌定時保養(yǎng)涂油。 實驗二：用萬能測長儀測量內(nèi)徑 1、 實驗?zāi)康模? 1、了解萬能測長儀的結(jié)構(gòu)原理和使用方法； 2、掌握用萬能測長儀測量孔徑的方法； 3、鞏固孔徑尺寸公差及圓度柱公差的概念。 2、 實驗內(nèi)容 用萬能測長儀按相對法測量孔徑，并判斷其合格性。 3、 實驗原理、方法和手段 利用阿貝原理將讀數(shù)精確到0.001毫米進(jìn)行比較測量孔的直徑，并計算孔的公差和圓柱度公差。 儀器和測量原理說明： 萬能臥式測長儀，是以一精密刻度尺為實物基準(zhǔn)，并利用顯微鏡細(xì)分讀數(shù)的高精度長度測量儀器。對零件的外形尺寸可進(jìn)行絕對測量和相對測量。它不僅能測量外尺寸，更換附件還能測量內(nèi)尺寸以及內(nèi)、外螺紋的中徑等。 （ 1 ） 萬能測長儀的結(jié)構(gòu) 圖 2-1 為 JD18 投影萬能測長儀的外形結(jié)構(gòu)圖，它主要由基座、測座和尾座以及各種附件組成。 圖 2-1 萬能測長儀 1- 測座 2- 萬能工作臺 3- 手柄 4- 尾座 5- 手輪 6- 底座 7- 手柄 8- 微分筒 9- 手輪 基座是由底座 6 和萬能工作臺 2 組成。在底座 6 的左面導(dǎo)軌上裝有測座 1 ，右面導(dǎo)軌上裝有尾座 4 ，萬能工作臺裝在底座的中部。 萬能工作臺可做五種運動： 工作臺的升降運動：旋轉(zhuǎn)手輪 9 可使工作臺上升或下降。為了保證萬能工作臺在承受不同重量的工件時，仍能同樣靈活的升降，在底座的右側(cè)內(nèi)裝有一個平衡裝置，它的操作是通過底座右側(cè)端的手輪 5 來進(jìn)行的。 工作臺的橫向移動：旋轉(zhuǎn)微分筒 8 ，可使工作臺作0 ～ 25mm 的橫向移動。微分筒的分劃值為 0.01mm 。 工作臺的擺動：擺動手柄 3 可使工作臺作 3 的左右傾斜擺動。 工作臺的轉(zhuǎn)動：扳動手柄 7 可使工作臺繞垂直軸旋轉(zhuǎn) 3 。 工作臺的自由滑動：在測量軸線方向上，工作臺可自由滑動，滑動范圍為 10mm 。 測座 1 是由測量桿、讀數(shù)顯微鏡、照明裝置等組成。測量桿內(nèi)部裝有一根刻線長度為 100mm 的基準(zhǔn)刻線尺，這就確定了萬能測長儀的絕對測量范圍為 0 ～ 100mm 。尾座 4 內(nèi)裝有尾管，尾管頭部有測頭，尾部有使測頭軸向微動的螺絲。萬能測長儀用于測量內(nèi)尺寸或測量螺紋中徑時，必須使用儀器的有關(guān)附件（圖中未示出）。 （ 2 ） 萬能測長儀的測量原理 萬能測長儀是按阿貝原則設(shè)計制造的。所謂阿貝原則是指被測工件的被測尺寸應(yīng)處于儀器基準(zhǔn)刻線尺的軸線延長線上， 以保證儀器的高精度測量。其工作原理見圖 2-2 ，進(jìn)行外尺寸測量時，是直接把被測工件 1 與儀器的基準(zhǔn)刻線尺—精密玻璃刻線尺 3 作比較測量前先使儀器測座與尾座的兩測量頭接觸，在讀數(shù)顯微鏡 4 中觀察記下第一次讀數(shù)值，然后以 圖 2-2 萬能測長儀測量原理 1- 工件 2- 萬能工作臺 3- 精密玻璃刻線尺 4- 讀數(shù)顯微鏡 尾座測量頭為固定器測量頭，移動測座，將被測工件放入兩測量頭之間，通過萬能工作臺 2 的調(diào)整，使被測尺寸處于測量軸線上，再從讀數(shù)顯微鏡中觀察讀出第二個讀數(shù)兩次讀之差就是被測工件的實際尺寸。由于精密玻璃線紋尺是安裝在測量軸線上，因此，在萬能測長儀上測量是符合阿貝原則的。 圖 2-3 萬能臥式測長儀投影讀數(shù)光學(xué)系統(tǒng)示意圖 讀數(shù)顯微鏡的光學(xué)系統(tǒng)見圖 2-3 ,由光源 D1(15W)發(fā)出的光線經(jīng)隔熱片 G1 、綠色濾光片 LU1 、聚光鏡 J1 、直角棱鏡和反射鏡FA1 后，照明分劃值為 1mm 的 100mm 玻璃分劃尺膠合組 BI 、 BA(BI 是 100mm 分劃尺， BA 是保護(hù)玻璃 )。BI 上的刻線經(jīng)過50X投影物鏡 W1 、 W2 ，反射鏡 FA2 、 FA3 、 FA4 后成像于蠟屏 PI 上。 PI 上刻有 10 對雙刻線他三角標(biāo)志，因此再通過放大鏡 FANG 可讀至 0.1mm ， J 是調(diào)燈絲位置用的透鏡。由光源 D2(2.1W) 發(fā)出的光線經(jīng)聚光鏡 J2 、 J3 和綠色濾光片 LU2 后照明到測微分劃板 FE 后，經(jīng)過 30X 投影物鏡 W3，反射鏡 FA5 、 FA6 、 FA7 后成像于蠟屏 PI 上。再通過放大鏡 FANG 可讀至 0.001mm 。測微分劃板 FE 是固定的，蠟屏同 30X 投影系統(tǒng)是剛性連接的，當(dāng)蠟屏移動 0.1mm 時（即移動一對雙刻線距離）30X 投影系統(tǒng)也沿著測微分劃板 FE 方向移動 0.1mm 。而在測微分劃板 0.1mm 范圍內(nèi)刻了 101 根刻線，因此兩刻線的間隔代表1μ m ，在投影屏上的視寬約為 1.65mm 。如圖 2-3 所示的投影屏上的讀數(shù)為 5.0100mm 。 萬能測長儀的主要技術(shù)指標(biāo)： 分度值：0.001mm 測量范圍（mm）：0～100mm 儀器最大不確定度： 測外尺寸：（1＋L/100）μm 測內(nèi)尺寸：（1.5＋L/100）μm 4、 實驗設(shè)備： JD18萬能測長儀、量規(guī)Φ49.994mm、實測件Φ40H10 5、 測量步驟： 1、根據(jù)被測孔的基本尺寸、公差等級及基本偏差查表確定被測孔徑的上下極限偏差；再根據(jù)被測孔的基本尺寸及公差等級查表得出圓度公差和安全裕度A。 按內(nèi)縮方式求被測孔徑的驗收極限:D上驗收極限＝ Dmax – A D下驗收極限＝ Dmin + A 2、 接通電源，調(diào)節(jié)目鏡視度環(huán)，使視場內(nèi)各刻線尺成像清晰。 3、 參看圖2－1，松開位于手輪9中心之緊固釘，轉(zhuǎn)動手輪9（同時松開兩側(cè)之限位螺釘）使工作臺2下降到較低位置。然后在工作臺上安好標(biāo)準(zhǔn)環(huán)（應(yīng)使標(biāo)線的直徑方向與尾管大致在同一垂直面上，螺釘壓板是旋后一個螺釘來夾緊），如圖2-4。 圖2--4標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的放置 4、上升工作臺，使兩測鉤伸入標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)，再將手輪9的緊固釘擰緊。 5、用手扶穩(wěn)測量軸1，掛上重錘，并使測量軸上的測鉤內(nèi)測頭緩慢地與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)接觸（注意：切勿使測頭碰擊標(biāo)準(zhǔn)環(huán)），如圖2-5。 圖2--5測鉤內(nèi)測頭與標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的接觸 6、找準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的直徑位置：緩慢地轉(zhuǎn)微分筒8使工作臺前后移動，同時觀察毫米刻線的移動情況，剛好至最大轉(zhuǎn)折點時即行停止。在此位置上，松開緊固螺釘7扳動手柄擺動工作臺剛好至最小轉(zhuǎn)折點時即行停止，此處即為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)正確的直徑位置，即可記下讀數(shù)結(jié)果（即為環(huán)規(guī)的對正值），如圖2-6。 圖2--6標(biāo)準(zhǔn)環(huán)測量的粗調(diào)和細(xì)調(diào) 7、用手扶穩(wěn)測量軸，使測量軸右移一距離（注意：切記不能動尾管，否則比較測量就無基準(zhǔn)），稍下降工作臺，松開壓緊螺釘，取下標(biāo)準(zhǔn)環(huán)，換上被測件，按上面同樣的測量方法測出被測孔徑記下讀數(shù)，（即為讀數(shù)值） 被測孔徑尺寸=讀數(shù)值-對正值+標(biāo)準(zhǔn)環(huán)公稱尺寸 8、沿被測孔徑的軸線方向測三個截面。每個截面要在相互垂直的兩個部位上各測一次，其測量部位如圖2－7所示。 圖2-7被測件的多次測量位置的變換 8、計算被測孔圓度誤差：max 其中： 萬能測長儀測孔徑實驗報告 學(xué)院： 專業(yè)： 班級： 姓名 學(xué)號 實驗組 實驗時間 指導(dǎo)教師 成績 實驗項目名稱 實驗?zāi)康? 實驗內(nèi)容 實驗原理 實驗步驟 實驗條件 儀器名稱 分度值（mm） 測量范圍（mm） 測量方法 基準(zhǔn)件名稱 被測孔基本尺寸及 極限偏差（mm） 安全裕度A （μm） 驗收極限（mm） 圓度公差to （μm） 上驗收極限 下驗收極限 實驗數(shù)據(jù) 基準(zhǔn)件尺寸（mm） 基準(zhǔn)件對正值（mm） 測量 截面 讀數(shù)值（mm） 測量結(jié)果（實測孔徑）（mm） Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ A－A＇ B－B＇ 圓度誤差fo（μm） 實驗 總結(jié) 指導(dǎo)教師意見 簽名： 年 月 日