互换性实验指导书

互换性与技术测量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理。

2.比较测量方法，找基准（标准）尺寸二、实验内容1.实验仪器：LG-1型立式光学比较仪，用立式光学计测量塞规。刻度值：0.001mm标尺测量范围：±0.1mm仪器测量范围0-180mm,Φ30M8孔用塞规2.根据测量结果，按被测塞规的尺寸公差和形状公差，作出适用性结论。

三、相关数据公差IT8=33um；T=3.4um；Z=5um;算出塞规形状公差=T/2=1.7um根据P25查表对应的Φ30孔的上偏差：Es=-8+△=-8+12=4µm下偏差：Ei=上偏差ES-公差=4-33=-29µm根据P127的换算P133孔用通规计算公式。计算塞规上下偏差塞规

上偏差=EI+Z+T/2=-22.3um

下偏差=EI+Z-T/2=-25.7um实验一用立式光学计测量塞规实验一用立式光学计测量塞规

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，测量平面或圆柱面工件时，选用球形测头。测量球面工件时，选用平面形测头。测量小于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规。3.调整仪器零位。用30mm标准量块校准。

4.测量塞规：按实验规定的部位（在三个横截面上的两个相互垂直的径向位置上）进行测量，把实验结果填入实验报告。五：实验数据填报与画出公差分布图，给出结论此塞规不合格。实验一用立式光学计测量塞规abcI-25um-29um-25umII-29um-28um-26um0(30mm)-0.0223mm-0.0257mm-0.025mm-0.029mm一、实验目的1.掌握用水平仪测量直线度误差的方法及数据处理。2.加深对直线度误差定义的理解。二、实验内容

１.用合象水平仪测量直线度误差。刻度0.01mm/10002.被测工件：导轨（5级精度）。实验二用合像水平仪测量直线度误差三、测量原理

常用的计量器具有框式水平仪、合象水平仪、电子水平仪和自准直仪等。使用这类器具的共同特点是测量微小角度的变化。

由于被测表面存在着直线度误差，计量器具置于不同的被测部位上，其倾斜角度就要发生变化。如果节距（相邻两测点的距离）一经确定，这个变化的微小倾角与被测相邻两点的高低差就有确切的对应关系。通过对逐个节距的测量，得出变化的角度，用作图或计算，即可求出被测表面的直线度误差。实验二用合像水平仪测量直线度误差实验二用合像水平仪测量直线度误差四、实验步骤1.量出被测表面总长，确定相邻两测点之间的距离（节距）。2.将合象水平仪放于桥板上，然后将桥板依次放在各节距的位置，每放一个节距后，要旋转微分筒9合象，使放大镜出现如图1b所示的情况。此时即可读数。3.为了作图的方便，最好将各测点的读数平均值同减一个数而得出相对差。4.根据各测点的相对差，在坐标纸上取点。5.用两条平行直线包容误差折线，其中一条直线必须与误差折线两个最高点相切，在两相切点之间，应有一个最低点与另一条平行直线相切。这两条平行直线之间的区域才是最小包容区域。从平行于纵坐标方向画出这两条平行直线间的距离，此距离就是被测表面的直线度误差值f（格）。6.将误差值f（格）按下式折算成线性值f(µm)=0.1Lf(格)实验二用合像水平仪测量直线度误差测点序号i012345678仪器读数ai(格)顺测_298300290301302306299296回测_296298288299300306297296平均_297299289300301306298296相对差(格)△ai=ai-a00+2-8+3+4+9+1-1注：①表列读数：百分数是从图１的１１处读得，十位、个位数是从图１的９处读得。

②a值可取任意数，但要有利于相对差数字的简化，本例取a=297格．实验二用合像水平仪测量直线度误差是否合格？f=0.01×200×11=22µm实验三用外径千分尺和角尺测量位置度误差

一、实验目的1．了解用外径千分尺和角尺测量位置度误差的方法及位置度误差的数据处理方法。2．加深对位置度误差定义的理解。二、实验内容１.用外径千分尺、宽底座角尺、量块和检验棒等测量轴线的位置度误差。2.被测工件：孔组（位置度公差0.25)。实验三用外径千分尺和角尺测量位置度误差

一、实验目的

1．了解用外径千分尺和角尺测量位置度误差的方法及位置度误差的数据处理方法。

2．加深对位置度误差定义的理解。二、实验内容１.用外径千分尺、宽底座角尺、量块和检验棒等测量轴线的位置度误差。2.被测工件：孔组（位置度公差0.25)。实验三用外径千分尺和角尺测量位置度误差三、测量原理按照测量坐标值原则测量位置误差，所示零件上有上个四个孔组，给有位置度公差Φ0.25mm。该孔组的定位尺寸在水平方向为L1±0.5mm，在垂直方向为L2±0.5mm.四个孔组的位置度公差与定位尺寸及四个孔的尺寸不发生联系，遵守独立原则。因此，只要各个孔的实际轴线同时位于位置度公差带内和定位公差带内就算合格。实验三用外径千分尺和角尺测量位置度误差三、测量原理

利用角尺、量块和检验螺钉建立以第1孔为原点和1、2两孔的孔心连线为x轴的测量坐标系，并由此确定量块组的尺寸L5和L6。在此基础上，用外径千分尺测出尺寸a1、a2、a3、a4。fx1=0fy1=0fx2=(a1-d)-L3fy2=0fx3=(a3-d)+△-L3fy3=(a2-d)-L4fx4=△=L6-L5fy4=(a4-d)-L4根据各孔的偏差坐标值，就可利用作图法来求解各孔的位置度误差是否合格。L1=50±0.5mmL1=50±0.5mmL3=150mmL4=150mm△=0实验三用外径千分尺和角尺测量位置度误差三、测量结果

在坐标纸上以孔1为圆心，以φ0.25mm*M，M为放大倍数，画出放大M倍的φ0.25mm的位置度公差圆，并通过圆心做x，y坐标根据列表数据分别作出1，2，3，4四孔的轴线坐标位置，用三点包容一点的方式做圆，比较其直径是否小于公差圆直径（两个圆形不一定相同）。小于合格，大于不合格孔的编号fxfy1002-0.0403-0.275-0.054-0.210.18实验四用内千分尺和百分表测量内径

一、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。二、实验内容1.用内径百分表测量内径。

2.被测工件：Φ58F9对比两种不同方法测试数据的区别：深孔实验四用内千分尺和百分表测量内径一、内径百分表：内径百分表是用它的可换测头和活动测头跟被测孔壁接触进行测量的，可换侧头尺寸根据需求选择。测量时，活动测头受到一定的压力，向内推动镶在等臂直角杠杆上的钢球，使杠杆1绕支轴回转，并通过长接杆推动百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，装上测头后，即与定位板连成一个整体。定位板在弹簧的作用下，对称地压靠在被测孔壁上，以保证测头的轴线处于被测孔的直径截面内。二、内径千分尺：螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的，即螺杆在螺母中旋转一周，螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。因此，沿轴线方向移动的微小距离，就能用圆周上的读数表示出来。螺旋测微器的精密螺纹的螺距是0.5mm，可动刻度有50个等分刻度，可动刻度旋转一周，测微螺杆可前或后退0.5mm，因此旋转每个小分度，相当于测微螺杆前进或推后0.5/50=0.01mm。由于还能再估读一位，读到毫米的千分位，所以千分尺的命名由此而来

实验四用内千分尺和百分表测量内径1.按被测孔的基本尺寸组合量块。换上相应的可换测头并拧入仪器的相应螺孔内。2.将选用的量块组和专用测块一起放入量块夹内夹紧，以便仪器对零位。3.将仪器对好零位。4.进行测量将内径百分表插入被测孔中，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，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。百分表的读数方法为：先读小指针转过的刻度线（即毫米整数），再读大指针转过的刻度线（即小数部分），并乘以0.01，然后两者相加，即得到所测量的数值。实验四用内千分尺和百分表测量内径被测工件φ58F9分度值：0.01mmIT9=74um下偏差=30um上偏差=下偏差+IT9=104um圆度公差值查表19um（108页表3-11）AA1BB1ⅠⅡⅢⅠⅡⅢ三个截面孔的圆度误差应该为所测每个截面班级值之差。故被测工件最大圆度值为10um，小于圆度公差19um，故被测工件合格测量位置实际位置实际尺寸I-IⅡ-ⅡⅢ-ⅢI-IⅡ-ⅡⅢ-Ⅲ测量方向A-A10.080.070.0858.0858.0758.08B-B10.090.090.0758.0958.0958.09实验五用双管显微镜测量表面粗糙度一、实验目的1．了解用双管显微镜测量表面粗糙度的原理和方法。

在不破坏表面的状况下，以光切法测量零件表面的微观不平度、划痕、刻线或缺陷的深度，适用于计量检测机构、精密零件制造和科研等单位，也是经典教学仪器之一。2．加深对轮廓算术平均偏差Ra的理解。二、实验内容用双管显微镜测量表面粗糙度的Ra。实验五用双管显微镜测量表面粗糙度仪器利用狭缝产生一道狭长的平光束，以一定的倾斜度投射到被测表面上，像用一把“光刀”去切割工件，即所谓的“光切”。光带与表面相截的交线使微观平面度的轮廓显现出来。这条光带影像可以从对应于投影光带轴线的反射方向用显微镜观察，从而进行测量。仪器采用标准尺定标，测量对象除金属表面外，还可对纸张、木材、塑料等非金属材料表面进行测量，是普通加工表面质量控制最经济的一种测量仪器。实验五用双管显微镜测量表面粗糙度三、测量原理及计算器具说明

轮廓算术平均偏差Ra是在取样长度lr内，轮廓各点至基准线的距离的绝对值的算术平均值。即实验五用双管显微镜测量表面粗糙度四、测量步骤1.轮廓算术平均偏差Ra的测量(1)根据被测工件表面粗糙度的要求，选择合适的物镜组，分别安装在投射光管和观察光管的下端。(2)擦净被测工件,把它安放在工作台上,并使被测表面的切削痕迹的方向与光带垂直.(3)根据被测表面粗糙度Ra的数值,按国家标准GB1031-83的规定选取取样长度和评定长度。(4)旋转目镜测微器的刻度套筒,使目镜中十字线的一根线与光带轮廓一边的峰(或谷)相切,并从测微器读出被测表面的峰(或谷)的数值.以此类推,在取样长度范围内分别测出N个最高点(峰)和N个最低点(谷)的数值.然后计算出Ra的数值。Ｏ、Ｏ１是十字线移动的轨迹实验五用双管显微镜测量表面粗糙度1.取样长度Lr：测量和评定表面粗糙度时所规定的一段基准线长度。2.评定长度Ln：评定和测量表面粗糙度所必须的一段长度，可包括一个和几个取样长度，其目的是克服加工表面的不均匀性，较客观地反映表面粗糙度的真值情况。一般评定长度为：Ln=5L实验五用双管显微镜测量表面粗糙度测点12345峰344.5㎛348.6㎛353.2㎛357.5㎛363.5㎛谷321.2㎛320.5㎛322.8㎛333.5㎛335.0㎛

Zp=363.5㎛Zv=320.5㎛Rz=(363.5-320.5)*1.25=53.75㎛查出表面粗糙度Ra=50㎛Rz=100㎛取样长度12.5mm，评定长度2.5mm50100实验六直齿圆柱齿轮的测量一、实验目的1.了解圆柱齿轮的基本含义，包括精度等级、公差组和检验组的含义，了解测量圆柱齿轮的常用测量器具使用方法。2.熟悉测量齿轮齿距偏差与齿距累积误差的定义和方法。二、实验内容1.用齿厚游标卡尺测齿轮齿厚偏差，2.用齿距仪测量圆柱齿轮齿距相对偏差。3.用公法线千分尺测公法线变动量实验六直齿圆柱齿轮的测量三、实验原理测量齿顶圆的实际直径确定分度圆处弦齿高和弦齿厚调整齿轮游标卡尺的高度卡尺高度卡尺和齿顶相接触，从宽度卡尺上读出弦齿厚的实际尺寸分别测量圆周上几个齿轮，记录测量。按照被测齿轮的精度等级，确定齿厚上偏差和下偏差，判断齿轮齿厚的合格性质m=1hf=1.0308*4=4.1232,sf=1.5692*4=6.2768测量可得sf平均值=6.157mm△E误差=△Esn=sf平均-sf=-0.1082mm查表齿厚极限偏差F=-4fptL=-16fpt，已知分度圆直径80mm，精度等级8级精度，查表fpt=±18实际上偏差Esns=-4*18=-0.072mmEsni=-16*18=-0.228mmEsns＞△E误差＞Esni被测齿厚可适用实验六直齿圆柱齿轮的测量三、实验原理

实验六直齿圆柱齿轮的测量三、实验原理调整固定量爪工作位置调整定位杆工作位置以任意一个齿距作为基准测量齿距进行测量，调整指示表使指针对准零位对齿轮逐齿进行测量，量出各实际齿距对测量基准的偏差，做好记录固定量爪活动量爪定位支脚定位支脚指示表实验六直齿圆柱齿轮的测量三、处理测量数据，根据测量数据，处理测量结果判断被测齿轮的适用性一二三四五齿序齿距相对偏差相对齿距累积误差齿距偏差齿距累积误差n△fpt相对

相对△fp

相对-nk1234567891011120-1-2-1-2+3+2+3+2+4-1-10-1-3-4-6-3-1+2+4+8+7+6-0.5-1.5-2.5-1.5-2.5+2.5+1.5+2.5+1.5+3.5-1.5-1.5-0.5-2-4.5-6-8.5-6-4.5-2-0.5+3+1.50K=/Z=(µm)△FP=+3-(-8.5)=11.5(µm)被测工件：M3Z30a20°8-FL。实验七准直仪测导轨行走直线度一、实验目的1.熟悉光学自准直仪的使用方法。2.加深对导轨直线度误差定义的理解。。二、实验内容1.用光学准直仪。测量器鼓轮上的最小刻度，表示反光镜的角偏斜为1秒。2.用计算法绘制直线度线形图。测直线度时候，200mm为测量长度，此时测量高度值单位是um，3.被测工件：导轨。实验七准直仪测导轨行走直线度三、实验原理自准直仪是利用光学自准直原理测量微小角度的测量仪器。自准直原理:光线通过位于物镜焦平面的分划板后，经物镜形成平行光。四、实验步骤1将反射镜移至被测导轨靠近仪器主体的一端，调整基座，使仪器目镜内十字像出现在视场中心位置，然后拧动手轮，使刻线瞄准十字像。再移动反射镜移至导轨的另一端成像，直至在导轨二端都能看到完整的成像即可。将仪器和反射镜固定，以免在测量中因轻微变动导致测量误差。将测量板