《精度设计》实验指导书(新).doc

精度设计实验指导书(新) 实验 一、用便携式粗糙度仪测量表面粗糙度 一、实验目的 1、了解便携式粗糙度仪的结构和测量原理。 2、学会操作便携式粗糙度仪。 二、实验内容使用便携式粗糙度仪测量工件的表面粗糙度Ra值（要求被测工件表面粗糙度Ra1.2um）。 三、测量原理及仪器说明本便携式粗糙度仪是由瑞士TRIMOS公司生产的产品，型号为TR PROFILE。 该仪器利用一圆弧半径很小的测针直接与被测工件表面相接触，通过电感传感器拾取被测工件轮廓表面信号，经转换电路测量出工件某一截面的轮廓，从面计算出工件表面轮廓粗糙度的多种评定参数值。 轮廓算术平均偏差Ra的定义参见图-1，是指在取样长度L内，轮廓偏距y（表面轮廓上点至基准线的距离）绝对值的算术平均值。 式中n测点数Yi峰谷任一测点到基准的偏距图-1图图3-2为便携式粗糙度仪的结构图12345671标准测头2支撑块(传送带,可选)3电缆4主机5运行单元6远程控制7可选测头图3-2技术参数参数ISO/DIN:Ra,Rz,Rmax,R3z,Rt,Rq,JIS:Ra,Rz ISO12085(选项)R,AR,Rx截取长度lc0.250.82.5mm运行长度Lt ISO/DIN1.54.815.0mm LtOMO124816mm测量范围Ra,Rq19.99?m/800?inch Rz,R3z,Rmax,Rt,R,AR,Rx199.9?m/2000?inch测量值存储可达50个粗糙度值显示LCD电源90-240V,50-60Hz,内置可充电电池湿度最大.80%,温度1040C/50-104F 四、测量步骤 1、连接测头如图3-3将测头插入运行单元，有红点的面朝外。 图3-3警告绝对不能强力插入测头 2、设置语言按任意键几秒，仪器进入测量模式。 1)按，进入“Menu”模式。 2)按或选择进入语言菜单“Menu:Language”。 3)按或选择英语“Language:English”。 4)按，确认选择。 5)按，返回测量模式.、校准（在使用前需用标准样块校准仪器）1)按，进入“Menu”模式。 2)按或直到出现“Menu Config”。 3)按，出现“ConfigCalibration”。 4)按，出现“Ra XXX”。 5)按或输入标准样块的Ra值“Ra3.00”（标准样块的实际值）。 6)按确认输入标准样块Ra值。 7)将支撑块平放在被测面上，使测针运动方向与校准块加工纹路垂直，并使运行单元和支撑块的底面与被测面在同一水平面，参见图4-1。 （a）正确(b)不正确图4-18)按，校准过程开始(4次测量)，在校准过程中窗口下方有“”显示，表示测头与被测面接触完好，校准有效。 注意在校准过程中不要移动仪器和校准块。 9)校准完成后,当前测量的Ra及预先确定的校准值显示在屏幕上。 10)按，返回测量模式。 4、测量1)将支撑块平放在被测面上，使测针运动方向与被测量面加工纹路垂直，并使运行单元和支撑块的底面与被测面在同一水平面，参见图4-1，摆放正确时，窗口下方“”或“”显示变成“”，表示测头与被测面接触完好，方可进行测量。 2)按键，仪器进行自动测量，注意在测量过程中不要移动仪器和被测工件。 3)测量完成后，测量的Ra值显示在屏幕上，记下Ra值。 4)在被测表面不同位置再测量二次。 5)计算出这三次测量值的平均数值，作为被测表面粗糙度Ra值。 实验 二、用电子角度仪测量直线度误差 一、实验目的 1、掌握直线度误差的测量及数据处理方法。 2、学会电子角度仪测量直线度误差。 二、实验内容用电子角度仪测量直线度误差。 三、计量器具说明电子角度仪是一种结构简单，使用方便的精密测角仪器。 仪器基本参数如下测量范围45度最大允许误差2角分+1个数显位分变率5角秒（0025mm/m）稳定时间3秒温变系数0.01/尺寸1007530mm仪器外观见图3-1和3-2图3-1-6-数显部分-1-开机/模式-键?转换操作模式?模式之间切换-2-回车/保持-键?回车键?保持测量值-8-RS485接口-3-选择/打印-键?功能选择?发送数据四个垂直测量面图3-2 四、电子角度仪的工作原理电子角度仪是用来测量被测直线上某两点A、B对水平位置的高度差的仪器。 电子角度仪内部结构原理简图及测量原理简图如图4-1和4-2所示。 图4-1功能响应光标测量方向指示电量显示低电量时显示操作模式选择光标图4-2当电子角度仪放置在水平位置时，长按ON/MODE键开机，此时角度仪上的示值为当前角度仪对水平位置的高度差。 五、用电子角度仪测量导轨直线度示例图5-1例如，要测量一个长度为1200mm导轨的直线度误差，可选择测量步距为200mm,的桥板（桥板两支点间的长度是可调的，被测直线的长度应为桥板两支点间长度的整数倍）如图5-1所示，先将桥板和角度仪放置在被测直线的起始位置，长按“ON/MODE”键开机，再按“ON/MODE”键，当模式选择光标指示“RELATIVE”时，按“ENTER/HOLD”键确定，等待数秒钟，然后按“ON/MODE”键，当光标指示”UNIT”时，通过”SLECT/PRINT”选择“mm/m”单位，然后按“ENTER/HOLD”确认，此时角度仪的示值为当前角度仪对水平位置的高度差。 依次移动桥板和角度仪将测得值记入”顺测”栏。 表5-1实验数据（单位mm/m）测点0123456测得值顺测03.533.483.503.533.513.50回测03.513.503.503.513.513.48平均03.523.493.503.523.513.49相对读数值0+0.02-0.010+0.02+0.01-0.01累加值0+0.02+0.01+0.01+0.03+0.04+0.03坐标变换量+0.015+0.02+0.025+0.03+0.035+0.04+0.045各点误差+0.0150+0.015+0.02+0.0050+0.015回测是为了在一定程度上发现粗大误差，并使数据更加准确。 回测时注意不要将角度仪掉头，按顺测时同样的方法再逐点往回测，如此测回被测直线的左端点。 为了减少被测直线相对于水平位置的倾斜程度，可将第1至6各测点测得值减去同一个数（例中为3.50）得到所谓的“相对读数值”，它相当于将测出的直线绕测点0顺时针转动了一个角度，同时，数据减小后更方便作进一步的处理。 根据“相对读数值”可在坐标纸上描图出各点位置，然后连成一条折线，此即为被测的实际直线，如图5-2所示。 “累加值”即为各点对水平位置的高度，（例如第4测点高度为3格）。 从表5-1可以看出，第3测点误差最大，为+0.02mm/m，桥板二支点的距离为200mm，于是得到直线度误差为f200mm0.02mm/m=0.004mm=4um图5-2对图5-2中测出的实际直线用最小条件可找到它的理想直线的位置，该理想直线正好过测点1和测点5，据此可确定出该直线对应于每个测点处相对于水平位置的高度。 六、测量步骤 1、顺测在被测直线上确定各测点位置，将桥板和角度仪按从左至右的方向依次放于各测量位置上，将测得的数据记录在实验报告相应的表格中。 2、回测按从右至左的方向将角度仪依次放于各测量位置，测出各测点的数据记入实验报告相应的表格中（若同一测点顺测的数据与回测的数据有较大差异，应重新进行测量）。 3、数据处理按前面介绍的方法对测量数据进行处理，算出直线度误差值。 实验 三、用数显测高仪测量工件高度 一、实验目的 1、了解数显测高仪的测量原理 2、掌握用数显测高仪测量高度的方法 二、实验内容用数显测高仪测量工件高度 三、计量器具说明数显测高仪是基于精密机械、现代传感技术及电子技术为一体的立式单坐标数字化几何量测量仪器，可用来测量平行平面之间距离、孔和轴直径、中心距等。 仪器的基本参数如下分辨率0.001mm测量范围0-600mm最大允许误差10um仪器外观见图3- 11、立柱 2、测头夹持器 3、测头 4、移动仪器的手柄 5、仪器基座 6、移动测量托架的手轮 7、气浮开关 8、微调螺母 9、微调的锁紧装置 10、测力显示区 11、当前的参考面 12、电池电量的低电压提示 13、当前测量单位 14、键盘锁定 15、没有设置 16、数据传输提示 17、高度测量及测量方向的指示 18、直径测量的显示 19、所测直径的中心线距离的显示 20、最大值/最小值/差值的显示 21、测头常数测量及保存 22、预设模式显示 23、当前测量值的显示 24、参考平面或参考平面选择 25、所需测量单位的选择 26、分辨率的选择 27、最大值/最小值/差值模式 28、测头常数测量及保存 29、显示置零 30、两个相邻测量值的差值的绝对值 31、开关 32、当前参考预选值显示的设置 33、打印/数据传输 34、高度或直径/中心线模式的选择 35、RS232接口 36、连续充电显示器（绿色） 37、充电器或脚踏开关插槽 38、快充显示器（红色）图3-1 四、测量步骤 1、安装测头把测头插入夹持器，并使用六角扳手将测头锁紧。 务必正确放置好这个偏心的测头 2、松开运输安全螺丝，（拧松即可，无需将其拧下来） 3、仪器需校准测头常数。 在上下面测量时，这一功能可以补偿测头尺寸和测杆的倾斜（槽，直径）。 将会显示出最后保存的测头常数。 注意要想取消此过程，按键或Functions键。 1）按键开机此时将会显示一个新的测头常数值。 现在就可以利用仪器进行测量了。 2）移动手轮，把测头移动到设定规的下平面上，直道”嘀”的一声确认。 3）移动手轮，把测头移动到设定规的上平面上，直道”嘀”的一声确认。 4、高度测量4）