1、互換性與技術(shù)測(cè)量 實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化教研室編2011.09目錄實(shí)驗(yàn)1 用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量塞規(guī)2實(shí)驗(yàn)2用內(nèi)徑百分表測(cè)量?jī)?nèi)徑4實(shí)驗(yàn)3 直線度誤差的測(cè)量7實(shí)驗(yàn)4 平行度與垂直度誤差的測(cè)量11實(shí)驗(yàn)5 表面粗糙度的測(cè)量14實(shí)驗(yàn)6 工具顯微鏡長(zhǎng)度、角度測(cè)量18實(shí)驗(yàn)1 用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量塞規(guī) 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解立式光學(xué)計(jì)的測(cè)量原理； 2、熟悉立式光學(xué)計(jì)測(cè)量外徑的方法； 3、加深理解計(jì)量器具與測(cè)量方法的常用術(shù)語(yǔ)。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量塞規(guī)； 2、由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT 19571981光滑極限量規(guī)查出被測(cè)塞規(guī)的尺寸公差和形狀公差，與測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比較，判斷其適用性。 三、計(jì)量器具及

2、測(cè)量原理 立式光學(xué)計(jì)是一種精度較高而結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的常用光學(xué)測(cè)量?jī)x。其所用長(zhǎng)度基準(zhǔn)為量塊，按比較測(cè)量法測(cè)量各種工件的外尺寸。 圖1為立式光學(xué)計(jì)外形圖。它由底座1、立柱5、支臂3、直角光管6和工作臺(tái)11等幾部分組成。光學(xué)計(jì)是利用光學(xué)杠桿放大原理進(jìn)行測(cè)量的儀器，其光學(xué)系統(tǒng)如圖2b所示。照明光線經(jīng)反射鏡l照射到刻度尺8上，再經(jīng)直角棱鏡2、物鏡3，照射到反射鏡4上。由于刻度尺8位于物鏡3的焦平面上，故從刻度尺8上發(fā)出的光線經(jīng)物鏡3后成為平行光束。若反射鏡4與物鏡3之間相互平行，則反射光線折回到焦平面，刻度尺的像7與刻度尺8對(duì)稱。若被測(cè)尺寸變動(dòng)使測(cè)桿5推動(dòng)反射鏡4繞支點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)某一角度(圖2a)，則反射光線相對(duì)于

3、入射光線偏轉(zhuǎn)2角度，從而使刻度尺像7產(chǎn)生位移t(圖2c)，它代表被測(cè)尺寸的變動(dòng)量。物鏡至刻度尺8間的距離為物鏡焦距f，設(shè)b為測(cè)桿中心至反射鏡支點(diǎn)間的距離，s為測(cè)桿5移動(dòng)的距離，則儀器的放大比K為當(dāng)a很小時(shí)，因此光學(xué)計(jì)的目鏡放大倍數(shù)為12，f=200mm，b=5mm，故儀器的總放大倍數(shù)n為由此說(shuō)明，當(dāng)測(cè)桿移動(dòng)0.001mm時(shí)，在目鏡中可見(jiàn)到0.96mm的位移量。圖1 立式光學(xué)計(jì)外形圖圖2 立式光學(xué)計(jì)測(cè)量原理圖 四、測(cè)量步驟 1、按被測(cè)塞規(guī)的基本尺寸組合量塊； 2、選擇測(cè)頭。測(cè)頭有球形、平面形和刀口形三種，根據(jù)被測(cè)零件表面的幾何形狀來(lái)選擇，使測(cè)頭與被測(cè)表面盡量滿足點(diǎn)接觸。所以，測(cè)量平面或圓柱面工件

4、時(shí)，選用球形測(cè)頭；測(cè)量球面工件時(shí)，選用平面形測(cè)頭；測(cè)量小于10mm的圓柱面工件時(shí)，選用刀口形測(cè)頭； 3、調(diào)整儀器零位。 1) 參看圖1，將所選好的量塊組的下測(cè)量面置于工作臺(tái)ll的中央，并使測(cè)頭10對(duì)準(zhǔn)上測(cè)量面中央。 2) 粗調(diào)節(jié)。松開支臂緊固螺釘4，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺母2，使支臂3緩慢下降，直到測(cè)頭與量塊上測(cè)量面輕微接觸，并能在視場(chǎng)中看到刻度尺像時(shí)，將螺釘4鎖緊。 3) 細(xì)調(diào)節(jié)。松開緊固螺釘8，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)凸輪7，直至在目鏡中觀察到刻度尺像與牲指示線接近為止(圖3a)，然后擰緊螺釘8。 4) 微調(diào)節(jié)。轉(zhuǎn)動(dòng)刻度尺微調(diào)螺釘6(圖2b)，使刻度尺的零線影像與弘指示線重合(圖3b)，然后壓下測(cè)頭提升杠桿9數(shù)次，使

5、零位穩(wěn)定。 5) 將測(cè)頭抬起，取下量塊。圖3 立式光學(xué)計(jì)的目鏡刻度尺 4、測(cè)量塞規(guī)。按實(shí)驗(yàn)規(guī)定的部位(沿軸向取三個(gè)橫截面，每個(gè)截面上取兩個(gè)互相垂直的徑向位置)進(jìn)行測(cè)量，把測(cè)量結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)報(bào)告。5、從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT 19571981查出塞規(guī)的尺寸公差和形狀公差，并判斷塞規(guī)的適用性。思考題 1用立式光學(xué)計(jì)測(cè)量塞規(guī)屬于什么測(cè)量方法?絕對(duì)測(cè)量與相對(duì)測(cè)量各有何特點(diǎn)? 2什么是分度值、刻度間距?二者與放大比的關(guān)系如何? 3若儀器工作臺(tái)與測(cè)桿軸線不垂直，對(duì)測(cè)量結(jié)果有何影響?如何調(diào)節(jié)工作臺(tái)與測(cè)桿軸線的垂直度?4儀器的測(cè)量范圍和刻度尺的示值范圍區(qū)別何在?實(shí)驗(yàn)2用內(nèi)徑百分表測(cè)量?jī)?nèi)徑 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解測(cè)量?jī)?nèi)徑

6、常用計(jì)量器具、測(cè)量原理及使用方法； 2、加深對(duì)內(nèi)尺寸測(cè)量特點(diǎn)的了解。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用內(nèi)徑百分表測(cè)量?jī)?nèi)徑。 三、計(jì)量器具及其測(cè)量原理 內(nèi)徑可用內(nèi)徑千分尺直接測(cè)量。但對(duì)深孔或公差等級(jí)較高的孔，則常用內(nèi)徑百分表或臥式測(cè)長(zhǎng)儀作比較測(cè)量。 1、內(nèi)徑百分表 國(guó)產(chǎn)的內(nèi)徑百分表，常由活動(dòng)測(cè)頭工作行程不同的七種規(guī)格組成一套，用以測(cè)量10450mm的內(nèi)徑，特別適用于測(cè)量深孔，其典型結(jié)構(gòu)如圖4所示。 內(nèi)徑百分表是用它的可換測(cè)頭3(測(cè)量中固定不動(dòng))和活動(dòng)測(cè)頭2跟被測(cè)孔壁接觸進(jìn)行測(cè)量的。儀器盒內(nèi)有幾個(gè)長(zhǎng)短不同的可換測(cè)頭，使用時(shí)可按被測(cè)尺寸的大小來(lái)選擇。測(cè)量時(shí)，活動(dòng)測(cè)頭2受到一定的壓力，向內(nèi)推動(dòng)鑲在等臂直角杠桿1上的鋼

7、球4，使杠桿1繞支軸6回轉(zhuǎn)，并通過(guò)長(zhǎng)接桿5推動(dòng)百分表的測(cè)桿而進(jìn)行讀數(shù)。 在活動(dòng)測(cè)頭的兩側(cè)，有對(duì)稱的定位板8，裝上測(cè)頭2后，即與定位板連成一個(gè)整體。定位板在彈簧9的作用下，對(duì)稱地壓靠在被測(cè)孔壁上，以保證測(cè)頭的軸線處于被測(cè)孔的直徑截面內(nèi)。圖4 內(nèi)徑百分表 四、測(cè)量步驟 1、用內(nèi)徑百分表測(cè)量?jī)?nèi)徑 1)按被測(cè)孔的基本尺寸組合量塊。選取相應(yīng)的可換測(cè)頭并擰入儀器的相應(yīng)螺孔內(nèi)。 2)將選用的量塊組和專用側(cè)塊(圖7中1和2)一起放入量塊夾內(nèi)夾緊(圖7)，以便儀器對(duì)零位。在大批量生產(chǎn)中，也常按照與被測(cè)孔徑基本尺寸相同的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)的實(shí)際尺寸對(duì)準(zhǔn)儀器的零位。 3)將儀器對(duì)好零位。一手握著隔熱手柄(圖4中7)，另一只手的

8、食指和中指輕輕壓按定位板，將活動(dòng)測(cè)頭壓靠在側(cè)塊上(或標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi))使活動(dòng)測(cè)頭內(nèi)縮，以保證放人可換測(cè)頭時(shí)不與側(cè)塊(或標(biāo)準(zhǔn)環(huán)內(nèi)壁)摩擦而避免磨損。然后，松開定位板和活動(dòng)測(cè)頭，使可換測(cè)頭與側(cè)塊接觸，就可在垂直和水平兩個(gè)方向上擺動(dòng)內(nèi)徑百分表找最小值。反復(fù)擺動(dòng)幾次，并相應(yīng)地旋轉(zhuǎn)表盤，使百分表的零刻度正好對(duì)準(zhǔn)示值變化的最小值。零位對(duì)好后，用手輕壓定位板使活動(dòng)測(cè)頭內(nèi)縮，當(dāng)可換測(cè)頭脫離接觸時(shí)，緩緩地將內(nèi)徑百分表從側(cè)塊(或標(biāo)準(zhǔn)環(huán))內(nèi)取出。 4)進(jìn)行測(cè)量。將內(nèi)徑百分表插入被測(cè)孔中，沿被測(cè)孔的軸線方向測(cè)幾個(gè)截面，每個(gè)截面要在相互垂直的兩個(gè)部位上各測(cè)一次。測(cè)量時(shí)輕輕擺動(dòng)百分表(如圖8所示)，記下示值變化的最小值。將測(cè)量結(jié)

9、果與被測(cè)孔的要求公差進(jìn)行比較，判斷被測(cè)孔是否合格。 圖5 用內(nèi)徑百分表測(cè)量?jī)?nèi)徑(一) 圖6用內(nèi)徑百分表測(cè)量?jī)?nèi)徑(二) 思考題用內(nèi)徑千分尺與內(nèi)徑百分表測(cè)量孔的直徑時(shí)，測(cè)量方法是否相同?實(shí)驗(yàn)3 直線度誤差的測(cè)量 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、通過(guò)測(cè)量加深理解直線度誤差的定義； 2、熟練掌握直線度誤差的測(cè)量及數(shù)據(jù)處理。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用合像水平儀測(cè)量直線度誤差。 三、計(jì)量器具及測(cè)量原理 為了控制機(jī)床、儀器導(dǎo)軌或其他窄而長(zhǎng)平面的直線度誤差，常在給定平面(垂直平面、水平平面)內(nèi)進(jìn)行檢測(cè)。常用的計(jì)量器具有框式水平儀、合像水平儀、電子水平儀和自準(zhǔn)直儀等。使用這類器具的共同特點(diǎn)是測(cè)定微小角度的變化。由于被測(cè)表面存在直線度

10、誤差，當(dāng)計(jì)量器具置于不同的被測(cè)部位時(shí)，其傾斜角度就要發(fā)生相應(yīng)的變化。如果節(jié)距(相鄰兩測(cè)點(diǎn)的距離)一經(jīng)確定，這個(gè)變化的微小角度與被測(cè)相鄰兩點(diǎn)的高低差就有確切的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)對(duì)逐個(gè)節(jié)距的測(cè)量，得出變化的角度，用作圖或計(jì)算，即可求出被測(cè)表面的直線度誤差值。由于合像水平儀的測(cè)量準(zhǔn)確度高、測(cè)量范圍大(10mmm)、測(cè)量效率高、價(jià)格便宜、攜帶方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在檢測(cè)工作中得到了廣泛的應(yīng)用。圖7 用合像水平儀測(cè)量直線度誤差 合像水平儀的結(jié)構(gòu)如圖7a、d所示，它由底板1和殼體4組成外殼基體，其內(nèi)部由杠桿2、水準(zhǔn)器8、兩個(gè)棱鏡7、測(cè)量系統(tǒng)9、10、11以及放大鏡6所組成。測(cè)量時(shí)將合像水平儀放于橋板(圖12)上相對(duì)

11、不動(dòng)，再將橋板置于被測(cè)表面上。若被測(cè)表面無(wú)直線度誤差，并與自然水平面基準(zhǔn)平行，此時(shí)水準(zhǔn)器的氣泡則位于兩棱鏡的中間位置，氣泡邊緣通過(guò)合像棱鏡7所產(chǎn)生的影像，在放大鏡6中觀察將出現(xiàn)如圖7b所示的情況。但在實(shí)際測(cè)量中，由于被測(cè)表面安放位置不理想和被測(cè)表面本身不直，致使氣泡移動(dòng)，其視場(chǎng)情況將如圖7c所示。此時(shí)可轉(zhuǎn)動(dòng)測(cè)微螺桿10，使水準(zhǔn)器轉(zhuǎn)動(dòng)一角度，從而使氣泡返回棱鏡組7的中間位置，則圖7c中兩影像的錯(cuò)移量將消失而恢復(fù)成一個(gè)光滑的半圓頭(圖7b)。測(cè)微螺桿移動(dòng)量s導(dǎo)致水準(zhǔn)器的轉(zhuǎn)角a(圖7d)與被測(cè)表面相鄰兩點(diǎn)的高低差h(m)有確切的對(duì)應(yīng)關(guān)系，即 式中0.01合像水平儀的分度值(mmm)； L橋板節(jié)距(m

12、m； a角度讀數(shù)值(用格數(shù)來(lái)計(jì)數(shù))。如此逐點(diǎn)測(cè)量，就可得到相應(yīng)的a；值，后面將用實(shí)例來(lái)闡述直線度誤差的評(píng)定方法。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1、首先量出被測(cè)表面總長(zhǎng)，繼而確定相鄰兩點(diǎn)之間的距離(節(jié)距)，按節(jié)距L調(diào)整橋板(如圖8所示)的兩圓柱中心距。 2、置合像水平儀于橋板之上，然后將橋板依次放在各節(jié)距的位置。每放一個(gè)節(jié)距后，要旋轉(zhuǎn)微分筒9合像，使放大鏡中出現(xiàn)如圖7b所示的情況，此時(shí)即可進(jìn)行讀數(shù)。先在放大鏡1l處讀數(shù)，它反映的是螺桿10的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)；微分筒9(標(biāo)有十、一旋轉(zhuǎn)方向)的讀數(shù)則是螺桿10旋轉(zhuǎn)一圈(100格)的細(xì)分讀數(shù)；如此順測(cè)(從首點(diǎn)到終點(diǎn))、回測(cè)(由終點(diǎn)到首點(diǎn))各一次?；販y(cè)時(shí)注意橋板不能調(diào)頭，各測(cè)

13、點(diǎn)兩次讀數(shù)的平均值作為該點(diǎn)的測(cè)量數(shù)據(jù)，將所測(cè)數(shù)據(jù)記人表中。必須注意，假如某一測(cè)點(diǎn)兩次讀數(shù)相差較大，說(shuō)明測(cè)量情況不正常，應(yīng)仔細(xì)查找原因并加以消除后重測(cè)。圖8 調(diào)整中心距 五、數(shù)據(jù)處理 用合像水平儀測(cè)量一窄長(zhǎng)平面的直線度誤差，儀器的分度值為0.01mmm，選用的橋板節(jié)距L=200mm，測(cè)量直線度記錄數(shù)值見(jiàn)表1。若被測(cè)平面直線度的公差等級(jí)為5級(jí)，試判斷該平面的直線度誤差是否合格? 1、作圖法求誤差值 1)為了作圖方便，將各測(cè)點(diǎn)的讀數(shù)平均值同減一個(gè)數(shù)而得出相對(duì)差(見(jiàn)表1)(均指實(shí)驗(yàn)表，后同)。表1 測(cè)量數(shù)據(jù)表測(cè)點(diǎn)序號(hào)i012345678順測(cè)-298300290301302306299296儀器讀數(shù)t(

14、格)回測(cè)-296298288299300306297296平均-297299289300301306298296相對(duì)差(格)ai=ai-a00+2-8+3+4+9+1一l注：1表列讀數(shù)中，百分?jǐn)?shù)是從圖7的11處讀得，十位、個(gè)位數(shù)是從圖7的9處讀得。 2a值可取任意數(shù)，但要有利于相對(duì)差數(shù)字的簡(jiǎn)化，本例取a=297格。2)根據(jù)各測(cè)點(diǎn)的相對(duì)差，在坐標(biāo)紙上取點(diǎn)。(注意作圖時(shí)不要漏掉首點(diǎn)，同時(shí)后一測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)位置是以前一點(diǎn)為基準(zhǔn)，根據(jù)相鄰差數(shù)取點(diǎn)的)將各點(diǎn)連接起來(lái)，得出誤差折線。 3)用兩條平行直線包容誤差折線，其中一條直線與實(shí)際誤差折線的兩個(gè)最高點(diǎn)M1、M2相接觸，另一平行線與實(shí)際誤差折線的最低點(diǎn)M3相

15、接觸，且該最低點(diǎn)M3在第一條平行線上的投影，應(yīng)位于M1和M2兩點(diǎn)之間(如圖9所示)。 圖9 作圖法求直線度誤差 從平行于縱坐標(biāo)方向畫出這兩條平行直線間的距離，此距離就是被測(cè)表面的直線度誤差值f=11(格)，按公式(格)，將f(格)換算為f(m)2、計(jì)算法求直線度誤差值如圖9中Ml(0，0)、M2(6，10)、M3(3，-6)設(shè)包容線的理想方程為因包容理想直線l1通過(guò)M1、M2因此通過(guò)兩點(diǎn)法求得ll的方程為11x一7y=O.又因M3所在直線l2平行于ll，其方程為將M3代人上式，求得C2=-66，故l2的方程為令式11x一7y=O中x=0，則y=0；令式11x一7y-66=O中x=O，則y=-1

16、1；所以，l1、l2在y軸上的截距之差為11格，即l1、l2在平行于縱軸方向上的距離為ll格，由公式f=O.01Lf(格)，求得按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBT 11841996直線度5級(jí)公差值為25um，誤差值小于公差值，所以被測(cè)工件直線度誤差合格。 實(shí)驗(yàn)4 平行度與垂直度誤差的測(cè)量 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、了解平行度與垂直度誤差的測(cè)量原理及方法；2、熟悉通用量具的使用；3、加深對(duì)位置公差的理解。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、工件角座(見(jiàn)圖10)。圖樣上提出四個(gè)位置公差要求：1)頂面對(duì)底面的平行度公差0.15；2)兩孔的軸線對(duì)底面的平行度公差0.05；3)兩孔軸線之間的平行度公差0.35；4)側(cè)面對(duì)底面的垂直度公差0.20。2

17、、量具測(cè)量平板、心軸、精密直角尺、塞尺、百分表、表架、外徑游標(biāo)卡尺等。三、實(shí)驗(yàn)步驟1、按檢測(cè)原則1(與理想要素比較原則)測(cè)量頂面對(duì)底面的平行度誤差(見(jiàn)圖11)。圖10 角座零件圖圖11 測(cè)量頂面對(duì)底將被測(cè)件放在測(cè)量平板上，以平板面作模擬基準(zhǔn)；調(diào)整百分表在支架上的高度，將百分表測(cè)量頭與被測(cè)面接觸，使百分表指針倒轉(zhuǎn)1-2圈，固定百分表，然后在整個(gè)被測(cè)表面上沿規(guī)定的各測(cè)量線上移動(dòng)百分表支架，取百分表的最大與最小讀數(shù)之差作為被測(cè)表面的平行度誤差。 2、按檢測(cè)原則，測(cè)量?jī)煽纵S線對(duì)底面的平行度誤差。用心軸模擬被測(cè)孔的軸線(見(jiàn)圖12)，以平板模擬基準(zhǔn)，按心軸上的素線調(diào)整百分表的高度，并固定之(調(diào)整方法同步驟

18、1)，在距離為L(zhǎng)，的兩個(gè)位置上測(cè)得兩個(gè)讀數(shù)M1和M2，被測(cè)軸線的平行度誤差應(yīng)為式中L被測(cè)軸線的長(zhǎng)度。圖12 測(cè)量?jī)煽纵S線對(duì)底面的平行度誤差 3、按檢測(cè)原則l測(cè)量?jī)煽纵S線之間的平行度誤差(見(jiàn)圖13)。用心軸模擬兩孔軸線，用游標(biāo)卡尺在靠近孔口端面處測(cè)量尺寸口1及n2，差值(nl一口2)即為所求平行度誤差。 4、按檢測(cè)原則3(測(cè)量特征參數(shù)原則)測(cè)量側(cè)面對(duì)底面的垂直度誤差(見(jiàn)圖14)。用平板模擬基準(zhǔn)，將精密直角尺的短邊置于平板上，長(zhǎng)邊靠在被測(cè)側(cè)面上，此時(shí)長(zhǎng)邊即為理想要素。用塞尺測(cè)量直角尺長(zhǎng)邊與被測(cè)側(cè)面之間的最大間隙，測(cè)得值即為該位置的垂直度誤差。移動(dòng)直角尺，在不同位置重復(fù)上述測(cè)量，取最大誤差值為該被測(cè)

19、面的垂直度誤差。 圖13 測(cè)量?jī)煽纵S線之間的平行度誤差 圖14測(cè)量側(cè)面對(duì)底面的垂直度誤差思考題 1目前部分工廠用作圖法求解直線度誤差時(shí)，仍沿用以往的兩端點(diǎn)連線法，即把誤差折線的首點(diǎn)和終點(diǎn)連成一直線作為評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，然后再作平行于評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)的兩條包容直線，從平行于縱坐標(biāo)來(lái)計(jì)量?jī)蓷l包容直線之間的距離作為直線度誤差值。 (1)以例題作圖為例，試比較按兩端點(diǎn)連線和最小條件評(píng)定的誤差值，何者準(zhǔn)確?為什么? (2)假若誤差折線只偏向兩端點(diǎn)連線的一側(cè)(單凹、單凸)，上述兩種評(píng)定誤差值的方法情況又如何? (3)同樣是最小條件評(píng)定誤差值，那么直接讀取法與計(jì)算法比較那個(gè)更準(zhǔn)確?2用作圖法求解直線度誤差值時(shí)，如前所述，總

20、是按平行于縱坐標(biāo)計(jì)量，而不是垂直于兩條平行包容直線之間的距離，原因何在?實(shí)驗(yàn)5 表面粗糙度的測(cè)量一、 目的與要求1、 學(xué)習(xí)光切顯微鏡測(cè)量表面粗糙度的原理和方法；2、 了解微觀不平度十點(diǎn)高度Rz的實(shí)際含義。二、 測(cè)量原理光切顯微鏡是利用光切法來(lái)測(cè)量表面粗糙度的，其原理如圖3-1所示。由光源發(fā)出的光經(jīng)過(guò)聚光鏡2，穿過(guò)狹縫3形成帶狀光束。光束再經(jīng)物鏡4以45度角射向工件5，在凹凸不平的表面上呈現(xiàn)出曲折光帶，再以45度角反射，經(jīng)物鏡6到達(dá)分劃板7上。從目鏡看到的曲折亮帶，有兩個(gè)邊界，光帶影像邊界的曲折程度表示影像的峰谷高度h。h與表面凸起的實(shí)際高度h之間的關(guān)系為式中，M為物鏡6的放大倍數(shù)。在目鏡視場(chǎng)里

21、，高度h是沿45度方向測(cè)量的，若在目鏡測(cè)微器7的讀數(shù)值為H，則h與H的關(guān)系為 h=Hcos45,將前后兩式代入可得，令，則。系數(shù)E作為目鏡測(cè)微器裝在光切顯微鏡上使用時(shí)的分度值。E值與物鏡的放大倍數(shù)M有關(guān)，一般它已由儀器說(shuō)明書給定。三、測(cè)量?jī)x器光切顯微鏡、基座，、立柱，、橫臂，、手輪，、橫臂緊固螺絲，、微調(diào)手輪，、手柄，、照明燈，、插座，、攝影裝置，、測(cè)微目鏡，、物鏡組，、快門線，、百分尺，、工作臺(tái)緊固螺絲，、殼體，、V型塊，、座標(biāo)工作臺(tái)。、測(cè)微目鏡緊固螺絲，、攝影選擇旋鈕，、對(duì)焦輔助旋鈕四、 測(cè)量步驟、 按工作粗糙度的估計(jì)值，選擇適當(dāng)放大倍數(shù)的物鏡并裝在儀器上；、 將被測(cè)工作置于工作臺(tái)上；、

22、通過(guò)變壓器接通電源；、 調(diào)整儀器，其步驟如下：（） 松開橫臂緊固螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)橫臂及手輪，使鏡頭對(duì)準(zhǔn)被測(cè)量表面上方，然后鎖緊橫臂緊固螺絲；（） 調(diào)節(jié)微調(diào)手輪，上下移動(dòng)殼體，使目鏡視場(chǎng)中出現(xiàn)切削痕紋；（） 轉(zhuǎn)動(dòng)工作臺(tái)，使加工痕紋與投射在工作表面上的光帶垂直，然后交錯(cuò)調(diào)整微調(diào)手輪、對(duì)焦輔助旋鈕，直到獲得最清晰光帶為止；（） 松開測(cè)微目鏡緊固螺絲，轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡，使目鏡中的十字線的水平線與光帶大致平行。、轉(zhuǎn)動(dòng)目鏡測(cè)微計(jì)，使十字線的水平線分別與光帶上邊緣的五個(gè)峰頂和五個(gè)谷底相切。從目鏡測(cè)微計(jì)上分別讀取各峰、谷的讀數(shù)h1,h2,.h10，按下式算出微對(duì)不平度十點(diǎn)高度Rz，即式中，hi的單位為格數(shù)。、 于零件各部分

23、的粗糙度不一定均勻一致，為了充分反映表面粗糙度的特性，必須在一定長(zhǎng)度范圍內(nèi)的不同部位進(jìn)行測(cè)量并取其平均值。、按表面粗糙度國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，確定工件表面粗糙度是否符合要求。數(shù)據(jù)表格：光切顯微鏡測(cè)量表面粗糙度儀器型號(hào)及規(guī)格：儀器測(cè)量范圍：被測(cè)零件要求表面粗糙度Rz= 所選用的物鏡放大倍數(shù)：M= ；E= 。測(cè)量結(jié)果讀數(shù)（格）實(shí)測(cè)Rz ()五個(gè)峰點(diǎn)五個(gè)谷點(diǎn)h 1h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h 10峰谷適用性結(jié)論：思 考 題 1 . 為什么只測(cè)量光帶一邊的最高點(diǎn)（峰）和最低點(diǎn)（谷）？ 2 測(cè)量表面粗糙度還有哪些方法？其應(yīng)用范圍如何？ 3 用光切顯微鏡測(cè)量表面粗糙度為什么要確定分度值C？如何確

24、定？實(shí)驗(yàn)6 工具顯微鏡長(zhǎng)度、角度測(cè)量一. 目的與要求1、 學(xué)習(xí)工具顯微鏡測(cè)量的原理和方法；2、 工具顯微鏡的使用及操作。3、 掌握工具顯微鏡測(cè)量。二. 設(shè)備與器材 JX14B工具顯微鏡一臺(tái)，被測(cè)物品若干。三. 作用與原理（一）儀器特點(diǎn) 1、主顯微鏡配有多種目鏡和物鏡，視場(chǎng)寬，成像清晰。 2、采用光電數(shù)顯技術(shù)，精密光柵尺作為測(cè)量元件，測(cè)量長(zhǎng)度以數(shù)字顯示，直觀，方便。 3、主顯微鏡可左右偏擺，適用于螺旋狀零件的測(cè)量。 4、透、反射照明，內(nèi)、外輪廓均可測(cè)量。 5、附件多，使用面廣。 （二）、用途： JX14B數(shù)字式大型工具顯微鏡是機(jī)器制造工廠、科學(xué)研究機(jī)關(guān)及高等院校的計(jì)量部門或車間檢查站廣泛使用的一

25、種多用途計(jì)量?jī)x器，該儀器采用光柵尺作為長(zhǎng)度測(cè)量傳感器。長(zhǎng)度值采用數(shù)字顯示，具有較高的測(cè)量精度和操作效率。 儀器的用途十分廣泛，其典型測(cè)量對(duì)象有： 1、測(cè)量各種成型零件如樣板、樣板車刀、沖模和凸輪的形狀。 2、測(cè)量外螺紋（螺紋塞規(guī)、絲杠和蝸桿等）的中徑、大徑、小徑、螺距、牙型半角。 3、測(cè)量齒輪滾刀的導(dǎo)程、齒形和牙型角。 4、測(cè)量鉆?；蚩装迳峡椎奈恢枚?，鍵槽的對(duì)稱度等形位誤差，儀器帶有光學(xué)定位器、頂針架、雙象目鏡、輪廓目鏡等多種附件?？墒鼓眯膽?yīng)手地完成各種復(fù)雜的測(cè)量工作。 工作原理：JX11B如圖所示：JX11B數(shù)字式萬(wàn)能工具顯微鏡,儀器工作原理與同類型萬(wàn)工顯相同.只是在縱、橫向讀數(shù)上應(yīng)用了計(jì)量光柵莫爾條紋技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字顯示。計(jì)量光柵通常是由一系列被等寬透明的間隙所分開的不透明刻線所組成。它的特征指標(biāo)是光柵常數(shù)（又稱間距、節(jié)距）是指兩相鄰刻線的距離，表征的數(shù)值是每毫米刻線數(shù)的倒數(shù)。計(jì)量光柵是利用光柵對(duì)產(chǎn)生的莫爾條紋來(lái)測(cè)量長(zhǎng)度或角度的。光柵常數(shù)為的兩塊光柵，面對(duì)面地靠在一起，相互傾斜微小角度，在光柵夾的補(bǔ)角（180）的角平線上，就能看到另一粗條紋，這些條紋通常稱