机械精度设计及检测试题

机械精度设计与检测机械精度设计与检测 实验指导书实验指导书 海洋大学海洋大学 公差实验室公差实验室 20132013 年年 2 2 月月 . 实验一实验一用径百分表或卧式测长仪测量径用径百分表或卧式测长仪测量径 一、一、实验目的实验目的 1.熟悉测量径常用的计量器具和方法。 2.加深对尺寸测量特点的了解。 二、二、实验容实验容 1.用径百分表测量径。 2.用卧式测长仪测量径。 三、测量原理及计量器具说明 径可用径千分尺直接测量。但对深孔或公差等级较高的孔，则常用径百分表 或卧式测长仪做比较测量。 1.径百分表 国产的径百分表，常由活动测头工作行程不同 的七种规格组成一套，用以测量 10450mm 的径， 特别适用于测量深孔，其典型结构如图 1 所示。 径百分表是用它的可换测头 3（测量中固定不 动）和活动测头 2 跟被测孔壁接触进行测量的。仪 器盒有几个长短不同的可换测头，使用时可按被测 尺寸的大小来选择。测量时，活动测头2 受到一定 的压力，向推动镶在等臂直角杠杆 1 上的钢球 4， 使杠杆 1 绕支轴 6 回转，并通过长接杆 5 推动百分表的测杆而进行读数。 2.卧式测长仪 . . 卧式测长仪是以精密刻度尺为基准， 利用平面螺旋线式读数装置的精密长度 计量器具。该仪器有多种专用附件，可用于测量外尺寸、尺寸和、外螺纹中径。 根据测量需要，既用于绝对测量，又 图 1可用于相对（比较）测量， 故常称为万能测长仪。 卧式测长仪的外观如图 2 所示。 在测量过程中， 镶有一条精密毫米刻 度尺 （图 3a 中的 6） 的测量轴 3 随着 被测尺寸的大小在测量轴承座作相 应的滑动。当测头接触被测部分后， 测量轴就停止滑动。图 3a 是测微目镜 1 的光学系统。在目镜 1 中可以观察到毫 米数值，但还需细分读数，以满足精密测量的要求。测微目镜中有一个固定分划 板 4，它的上面刻有 10 个相等的刻度间距，毫米刻图 2 . . 度尺的一个间距成象在它上面时恰与这10 个间距总长相等，故其刻度值为 0.1mm。在它的附近，还有一块通过手轮 3 可以旋转的平面螺旋线分划板 2，其 上刻有十圈平面螺旋双刻线。 螺旋双刻线的螺距恰与固定分划板上的刻度间距相 等， 其分度值也为 0.1mm。 在分划板 2 的中央，有一圈等分为 100 格的圆周刻度。 当分划板 2 转动一格圆周分度时，其分度值这为 0.1 1 0.001mm 这样就可 100 达到细分读数的目的。这种仪器的读数方法如下从目镜中观察， 可同时看到三 种刻线（图 3b） ，先读毫米数（7mm） ，然后按毫米刻度在固定分划板 4 上的位置 . . 读出零点几毫米（0.4mm） 。再转动手轮 3，使靠近零点几毫米刻度值的一圈平面 螺旋双刻线夹住毫米刻线， 再从指示线对准的圆周刻度上读得微米数 （0.051mm） 。 所以从图 3b 是读得的数是 7.451mm。 四、测量步骤 1.用径百分表测量径 （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。 （2）将选用的量块组和专用侧块（图 4 中的 1 和 2）一起放入量块夹紧（图 4） ，以便仪器对零位。 在大批量生产中，也常按照与被测孔径基本尺寸相同的标 准环的实际尺寸对准仪器的零位。 （3）将仪器对好零位 用手拿着隔热手柄（图1 中的 7） ，另一只手的食指和中指轻轻压按定位板， 将活动测头压靠在侧块上（或标准环） 使活动测头缩，以保证放入可换测头时不 与侧块（或标准环壁）接触，然后，松开定位板和活动测头，使可换测头与侧块 接触，就可在垂直和水平两个方向上摆动径百分表找最小值。反复摆动几次， 并 相应地旋转表盘，使百分表的零刻度正好对准示值变化的最小值。零位对好后， . . 用手指轻轻压定位板使活动测头缩，当可换测头脱离接触时，缓缓地将径百分表 从侧块（或标准环）取出。 （4）进行测量 将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。测量时轻轻摆动径百分表（图 5） ，记下示值 变化的最小值。根据被测量结果和被测孔的公差要求，判断被测孔是否合格。 2.用卧式测长仪测量径 （1）接通电源，转动测微目镜的调节环以调节视度。 （2）参看图 2松开紧固螺钉 12，转动手轮 6，使工作台 5 下降到较低的 位置。然后在工作台上安好标准环或装有量块组的量块夹子，如图 4 所示。 （3）将一对测钩分别装在测量轴和尾管上（图6） ，测钩方向垂直向下，沿 轴向移动测量轴和尾管，使两测钩头部的楔槽对齐，然后旋紧测钩上的螺钉， 将 测钩固定。 （4）上升工作台，使两侧钩伸入标准环或量块组两侧块之间，再将手轮 6 的紧固螺钉 12 拧紧。 （5）移动尾管 10（11 是尾管的微调螺钉） ，同时转动工作台横向移动手轮 7， 使测钩的测头在标准环端面上刻有标线的直线方向或在量块组的侧块上接触， 用紧固螺钉 13 锁紧尾管，然后用手扶稳测量轴 3，挂上重锤，并使测量轴上的 测钩测头缓慢地与标准环或侧块接触。 （6）找准仪器对零的正确位置（第一次读数） . . 如为标准环，则需转动手轮 7，同时应从目镜找准转折点（图 7a 中的最大 值） ，在此位置上，扳动手柄 8，再找转折点（图 7a 中的最小值） ，此处即为直 径的正确位置。然后，将手柄 9 压下固紧。 如为量块组，则需转动手柄 4，找准转折点（最小值） ，在此位置上扳动手 柄 8 仍找最小值的转折点，此处即为正确对零位置。要特别注意，在扳动手柄4 和 8 时，其摆动幅度要适当，千万避免测头滑出侧块，由于重锤的作用使测量轴 急剧后退产生冲击，将毫米刻度尺损坏， 为了防止这一事故的发生，通过重锤挂 绳长度对测量轴行程加以控制。当零位找准后，即可按前述读数方法读数。 （7）用手扶稳测量轴3，使测量轴右移一个距离，固紧螺钉2（尾管是定位 基准，不能移动） ，取下标准环或量块组。然后安装被测工件，松开螺钉 2，使 测头与工件接触，按前述的方法进行调整与读数，即可读出被测尺寸与标准环或 量块组尺寸之差。 （8）沿被测径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。根据测量结果和被测径的公差要求，判断该径是否合格。 思考题 1.用径千分尺与径百分表测量孔的直径时，各属何种测量方法 2.卧式测长仪上有手柄 4（图 2） ，能使万能工作台水平转动， 测量哪些形状的工 件需要用它来操作 . . 实验二实验二用合象水平仪测量直线度误差用合象水平仪测量直线度误差 一、一、实验目的实验目的 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、二、实验容实验容 用合象水平仪测量直线度误差 . . 三、三、测量原理测量原理 机床、仪器导轨或其他窄而长的平面，为了控制其直线度误差，常在给定平 面（垂直平面、水平平面）进行测量。常用的计量器具有框式水平仪、合象水平 仪、电子水平仪和自准水平仪等。使用这类器具的共同特点是测定微小角度的变 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 角度就要发生响应的变化。如果节距（相邻两测点的距