互换性与技术测量实验报告

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；百分表；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。

四、实验内容及实验步骤 （一）实验内容

1、熟悉仪器的结构原理及操作使用方法。

2、用外径千分尺、内径百分表、游标卡尺测量轴承内、外径。

3、对所测数据进行误差处理，得出最终测量结果。 （二）实验步骤

1、用游标卡尺测量轴承外径的同一部位5次（等精度测量），将测量值记入下表中，并完成后面的计算：

⑴平均值：将5次测量值相加后除以5，作为该测量点的实际值。 ⑵变化量：测量值中的最大值与最小值之差。

⑶测量结果：按规范的测量结果表达式写出测量结果。 测量器具 游标卡尺 外径千分尺 测 量 值 （毫米） 1 2 3 4 5 平均值 变化量 （毫米） （毫米） 2、用外径千分尺测量轴承外径的同一部位5次（等精度测量），将测量值记入上表中，并完成后面的计算：

⑴平均值：将5次测量值相加后除以5，作为该测量点的实际值。 ⑵变化量：测量值中的最大值与最小值之差。

⑶测量结果：按规范的测量结果表达式写出测量结果。

3、内径百分表测量步骤：

（1）内径百分表在每次使用前，首先要用标准环规、夹持的量块或外径千分尺对零，环规、夹持的量块和外径千分尺的尺寸与被测工件的基本尺寸相等。

（2）内径百分表在对零时，用手拿着隔热手柄，使测头进入测量面内，摆动直管，测头在X方向和Y方向(仅在量块夹中使用)上下摆动。观察百分表的示值变化，反复几次；当百分表指针在最小值处转折摆向时,用手旋转百分表盘，使指针对零位。多摆动几次观察指针是否在同一零点转折。

（3）将对零后的内径百分表插入被测孔内，沿被测孔的轴线方向测几个截面，每个截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百分表(见图2.1)，记下示值变化的最小值。

（4）根据测量结果和被测孔的公差要求，判断被测孔是否合格。 五、思考题

1、规范的测量结果表达式是什么形式？ 2、使用内径百分表测量内径时，为什么要在沿被测孔轴线方向测几个截面和在相互垂直的两个方向上测量？

图2.1 内径百分表的调整

实验三：用台式投影仪测微小零件

一：试验目的;

学会用台式投影仪测微小零件。

二：试验设备：台式投影仪一台，微小齿轮一个。 三：试验原理： 仪器说明：

台式投影仪是一种利用光学投影的方法，将被测件的轮廓或外表状况放大投影到投影屏上，进行轮廓的坐标测量，以及表面状况观察的综合性光学测量仪。

光源发出的光线经聚光镜照明被测物，再由投影物镜把照明物体放大的轮廓或表象投射到屏幕上。

四：实验内容及测量步骤： 测量方法：

1：间接测量：将被测工件放在工作台上，转动工作台升降手轮，调焦至影响清晰，用测微鼓轮移动工件，依投影屏上的十字线对线进行测量，首尾两次对线在测微鼓轮上的读数差即为测量值。

2：影响测量：将工件调焦至影响清晰后，用目标尺量取影响尺寸。测量的值除以物镜放大倍数，其商所测量的被测件的实际尺寸。

3；用直接的方法测出被测件的内径。 4，实验结果 填入下表格

测量次序 首测量 一次 二次 尾测量 读数差 平均值

六：思考题

1影像测量和间接测量、直接测量微小零件的优缺点比较？

9、测量完毕，依次关闭精密电箱开关、计算机和打印机电源开关及空气过滤器装置气源开关。

10、记录数据

五、思考题：

圆度公差与圆柱度公差的区别是什么？

实验八 齿圈径向跳动测量

一 实验目的： 1， 熟悉万能测齿仪的结构。 2， 加深对齿轮径向跳动的理解。 二： 试验条件：万能测齿仪。 三：：实验原理 在万能测齿仪上测出齿圈的径向跳动。

量仪的弧形支架可以绕基座的垂直轴线旋转。弧形支架上装由两个顶尖，用以安装被测齿轮。另一支架可以在水平面内作纵向和横向移动，其上装有带测量装置的工作台.工作台能够作径向移动，用锁紧螺钉可以将工作台固定在任意位置上。当松开螺钉时，靠弹簧的作用，工作台就匀速地移动到测量位置。测量装置上有指示表和固定量爪，用它们分别与相邻两个同侧齿面接触来进行测量。

万能测齿仪可以用来测量齿轮的齿距、基节、齿圈径向跳动、齿厚和公法线长度等。

四：试验内容试验步骤：

1.在量仪上安装测头和被测齿轮

根据被测齿轮的模数，选择尺寸合适的测头，把它安装在测杆上，把安装着被测齿轮的齿轮轴顶在两个顶尖之间。注意调整两个顶尖之间的距离，使齿轮轴无轴向窜动，且转动自如，使测头大约位于齿宽中间。

2.调整量仪指示表示值零位。 3、进行测量

移开测头，把被测齿轮转过一个齿，然后使测头进入齿槽内，记下指示表的示值。这样逐齿测量所有的齿槽，从各次示值中找出最大示值和最小示值，它们的差值即为齿圈径向跳动 Fr。

4，记录实验数据： 五；思考题

1，径向跳动和端面跳动的区别？

实验九：粗糙度仪侧表面粗糙度

一、实验目的

1、了解粗糙度仪的结构并熟悉使用方法 2、加深对表面粗糙度特征参数的理解 二、实验仪器与设备 粗糙度仪

三、实验原理

粗糙度仪测量表面粗糙度的参数说明： λC： 取样长度， Ln： 为测量长度。

Ra： 为算术平均粗糙度； Ry： 轮廓最大值； RZDIN：平均峰谷高度； RP： 中线以上最大峰高 RZISO: 十点高度

R3Z：平均的中等峰谷高度

RT :在测量长度内，最大的峰顶线和谷底线之间的距离。 RMAX: 最大的单个峰谷间的高度。 S: 轮廓的单峰平均间距。

SM: 轮廓围观不平度的平均间距。 四、实验内容与步骤

1、按下电源键，上顶的二极管亮了，表示仪器已经通电，显示屏有显示；

2、按测量长度键，选择λC的值，然后按启动置入键。 2、按测量长度键，选择Ln的值，，给定，Ln应为取样长度的3到7倍。屏幕显示几个数据供选择，

3、 调整传感器与被测件的位置，旋转旋钮和升降手轮，，使黑个数为5-6格。 4、按启动置入键，仪器开始工作，得出数据记录数据。 五、思考题

1、表面粗糙度的常用测量方式有几种？

2、表面粗糙度对零件的工作性能有哪些影响？

实验十 光切法显微镜测量表面粗糙度

一、实验目的：

1.掌握常用表面粗糙度的检测方法及主要仪器的结构、工作原理和测量方法； 2.加深对表面粗糙度各高度评定参数Ra、Ry 和Rz 的理解。

二、实验仪器设备： 9J 型 光切法显微镜

光切法显微镜是有 基座、立柱、横臂、物镜组，微调手轮等组成，

三、实验基本原理：

1. 测量仪器及测量原理

光切显微镜的外形如图所示，它是采用光切法原理测量工件表面的微观不平度z R 值的。其测量范围取决于选用的物镜的放大倍数，通常适用于测量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）。 光切显微镜的工作原理如图3-2

1.工作台 2.立柱 3.横臂 4.上下调节环 5.固紧螺钉 6.微调手轮7.手柄 8.照明灯 9.10.13.摄影装置 11.测微目镜 12.物镜组

光切法显微镜外形

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四、实验内容和实验步骤：用法光切法显微镜测量表面粗糙度

（1）根据图纸的R z 值或被测工件粗糙度选一合适的物镜组安装在镜管下面。安装物镜时，

应先按下手柄7，插入所需物镜后，放松手柄即可。

（2）按照z R 值查表3-2 确定取样长度l 与评定长度n l 。 （3）通过变压器接通电源。

（4）将被测件放在工作台上,若被测件不在物镜的正下方,可调整工作台或松开固紧螺钉5,转动支臂3 进行对准。

（5）松开固紧螺钉5，转动支臂调节环4，上下调整，直到在被测面上能看到扁平的绿色光带，光带方向要与表面的加工痕迹垂直，这时锁紧固紧螺钉5，转动微调手轮6，直到视场中出现最清晰的亮带为止。

（6）按取样长度l 移动工作台千分尺，从目镜中数出取样长度大约包含的峰谷数目。旋松测微目镜的固紧螺钉，转动测微目镜，使其中的十字线的水平线与光带轮廓中线（估计方向）平行，锁紧螺钉，然后转动测微目镜测微器上的刻度套筒，使十字线的水平线在光带最清晰的一边。在取样长度l 范围内，，找出5 个最高峰点和5 个最低谷点，并分别用十字线的水平线与之相切，如图3-4 所示。读出十个读数a 1、a 2、a 3…… a 12,填入表3-3，并按下式计算出10点平均高度R z 值：

R z = 1/5(∑a峰-∑a谷)*(1/2v)

注：v是综合物镜放大倍数=8

（7）由于零件加工表面的粗糙度不一定均匀一致，为了充分反映表面粗糙度的特性，需在评定长度n l 范围内取几个取样长度进行测量并取其平均值。

测量记录表 峰 谷 峰 谷

a1 a2 a 3 a4 a 5 a 6 a 7 a 8 a 9 a10 实测R z 五、思考题：

1．什么是z R 参数和a R 参数，用光切显微镜能否测量a R 参数？ 2．为什么测量时只测亮带一个边缘（最清晰的）的诸峰高度？

实验十一 万能工具显微镜测量外螺纹参数

一、实验目的：

1了解工具显微镜的结构特点和工作原理： 2、初步掌握万能工具显微镜的操作方法。

3熟悉用工具显微镜测量外螺纹主要几何参数的方法。

二、实验仪器设备：19JC 型 、19J-A 型 万能工具显微镜

有四部分组成1，底座 2，工作台，3，显微镜系统 4，立柱。在

三、实验基本原理：

在测量过程中，用影像法测量外螺纹是利用光线投影将被测螺纹牙型轮廓放大投影成像于目镜中。用目镜中的虚线来瞄准轮廓影响。并通过该量仪的纵向、横向千分尺和角度示值目镜来实现螺纹中经、螺距和牙型半角的测量。

四、实验步骤：万能工具显微镜

1接通电源，将被测螺纹牢牢定在两个顶尖之间。

2，扳动立柱，当光线垂直于被测螺纹时，，牙型轮廓就会出现一侧模糊，，为了获得较清晰的影像，转动首轮使立柱向左或向右倾斜一个角度φ，其值等于螺纹升角，φ=arctan(p/∏d2),p为公称螺纹，d2为公称中径，由标准件，立柱倾斜角度为φ=2°.

3，调节目镜，转动目镜上方的适度调节环，使市场中的米子线清晰，松开螺钉旋转手轮，调整量仪的焦距，使被测轮廓影像清晰，，然后拧紧螺钉。

4，瞄准米子线的中虚线A-A与牙型轮廓影像的一个侧边重合。

5，测量单线螺纹中径是指在螺纹轴的界面内，沿垂直轴线的方向上，两个相对牙型侧面间的距离，测量方法，转动X向或Y向千分尺，移动工作台转动手轮，，使米子线的分化板转动，把中虚线瞄准牙型轮廓影像的一个侧边，记下Y向千分尺的第一次示值，然后把立柱反向转一个φ角，转动Y向千分尺，把中虚线瞄准对面的牙型轮廓影像的一个侧边，，记下横向千分尺的第二次示值,这两次只差为被测螺纹的实际中径。为了消除螺纹安装的误差对测量结果的影响，左右两侧分别测出中径，取两者的平均值为实际中径尺寸。

6，测量螺距，螺距是指相邻两侧牙面在中径线上的轴向距离，这个距离用压线法进行测量，把米子线的中虚线A-A瞄准牙型轮廓影像的一个侧边记下X轴的第一次示值，然后转动横向测微螺栓移动几个螺距的距离，把中虚线A-A瞄准牙型轮廓影像的同向侧边，记下X轴的第二次示值。这两次示值只差绝对值即为n个螺距 的实际长度。

为了消除被测螺纹塞规安装误差对测量结果的影响，应该左右侧面分别测出，取两者的平均值作为实际尺寸。

即： nP实际=（nP左+ nP右）/2

7，测量牙型半角， 牙型半角是指在螺纹牙型上牙侧与螺纹轴线的垂线间夹角。牙型半角对线法测量；当角度示值目镜中示值为0时，则表示米子线的中虚线A-A垂直于工作台X轴线，把中虚线瞄准牙型轮廓影像的一个侧边，此时角度示值目镜中的示值即为该侧的牙型半角值。

8；，记录数据

五、思考题：

1，在测量外螺纹参数时，要将立柱倾斜一个螺纹升角，为什么？

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实验十二 三坐标测量机测量工件的形位公差

一、实验目的：

1、了解三坐标的结构原理。

2、熟悉三坐标测量机的基本调整和使用方法。 3、了解数据导出的一般过程。

二、实验仪器设备：JS544N 型的三坐标测量机

由三坐标测量机、电脑、冷干机、空气压缩机、空气过滤装置等组成，可用于精密测量零件的行为公差。基于windowsXP操作系统的专用测量分析管理软件具有自动和手动两种采集数据的方法、自动修正偏心、仪器校准、数字滤波、符合最新ISO标准的测量参数评定、测量结果形成数据报表存档、打印输出等功能。

三、实验基本原理：。

测量机的采点发讯装置是测头，在沿X，Y，Z三个轴的方向装有光栅尺和读数头。其测量过程就是当测头接触工件并发出采点信号时，由控制系统去采集当前机床三轴坐标相对于机床原点的坐标值，再由计算机系统对数据进行处理和输出。

测量机可以用来测量直接尺寸，也可以获得间接尺寸和形位公差及各种相关关系，实现全面扫描和一定的数据处理功能，为加工提供数据和测量结果。自动型还可以进行自动测量，实现批量零件的自动检测。

四、实验步骤：用圆度仪测量轴承圆度

1、仪器使用前，首先打开气的电源，等空气压缩机振动停止后，打开压缩机上的送气阀门，再打开空气过滤装置的进气阀门。压力到0.4Mpa—0.6Mpa之间方可正常使用。

2、接通电源220v(AC)，依次接通计算机主机、显示器电源开关。 3、根据被测工件尺寸和形状将工件放在测量工作台上。

4、进入计算机操作系统，双击应用软件的图标，进入调整测量状态。系统归零。对测量工件调整、找正。

5、根据我们所要 测量的内容采用哪个手动采点的方法，双击所对应的图标，逐点采集，

6、生成报表，输出打印。

五、思考题：

用三坐标测量机能完成产品的逆向工程么？

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