1《互换性与技术测量实验》实验指导书互换性与技术测量教研组编机械工程学院2014年08月班级：学号：姓名：2目录实验一长度测量.........................................3实验二表面粗糙度测量...................................9实验三齿轮齿圈径向跳动的测量..........................133实验一长度测量一、实验目的1.了解和掌握杠杆千分尺、和立式数显光学计的测量原理、主要结构及使用方法。2.应用上述仪器检验光滑极限量规。3.巩固尺寸公差的概念,学会由测得数据判断零件合格性的方法。二、仪器结构及工作原理1.杠杆千分尺杠杆千分尺相当于外径千分尺与杠杆式卡规组合而成，其外形如图1-1（a）所示。它的工作原理与杠杆式卡规及千分尺相同。可以用作相对测量，也可以作绝对测量。杠杆式卡规的工作原理如图1-1（b）所示。（a）（b）图1-1杠杆式卡规的工作原理图当测量杆1移动时，使杠杆2转动，在杠杆的另一端装有扇形齿轮，可使小齿轮3和装牢在小齿轮轴的指针4转动，在刻度盘5上便可读出示值。为了消除传动中的空程，装有游丝6。测量力由弹簧8产生。为了防止测量面磨损和测量方便，装有退让器9。杠杆千分尺刻度值有0.001毫米和0.002毫米两种（现在使用的是前者），表盘的示值范围±0.02毫米，测量力是500-800克，测力变化不大于100克。2.立式数显光学计立式光学计又称光学比较仪，集光电、机电于一体，是我国最先进的数显式光学仪器。直接测量可以达到10毫米。测量结果可以根据需要选择工、英制在显示屏上显示，也可以在任意位置置零。当被测工件大于10毫米时，在测量前用量块（或标准件）对准零位，被测尺寸与量块尺寸的差值在屏幕上读得。立式数显光学计对五等量块和一级精度的量块，球形和圆柱形工件得直径和不圆度，线型、板型、金属及非金属薄膜的厚度和平行度进行高精度测量。仪器基本度量指标：4数显最小显示值0.0001毫米直接测量显示值范围10毫米仪器比较测量范围0～200毫米示值误差：0－0.2mm比较测量时：±0.00025mm0－10mm直接测量时：±0.0005mm⑴仪器结构：见图1-5.图1-5立式数显光学计结构简图1－数字显示器2－测量计管锁紧螺钉3－光学计管4－测杆5－测帽锁紧螺钉6－工作台7－电源开关8－打印键9－公英制转换键10－置零键11－底座12－调平手轮13－测帽14－提升器15－信号电缆16－升降螺母17－横臂锁紧螺钉18－横臂19－立柱⑵仪器工作原理JDG-S2立式光学计使用的是每㎜100线的光栅，栅距为10μm.光电接收后，经过软件进行100细分后，显示当量为10μm/100=0.1μm。JDG-S2立式光学计电器部分工作原理如图1-6所示。5图1-6JDG-S2立式光学计电器部分工作原理※光电转换①器材：100线光栅付；激光管；田字形光电接收管；②原理：100线标尺光栅与100线指示光栅在一定栅距下进行相对移动时，会产生莫尔条纹，莫尔条纹的数量和方向与移动的距离和方向成严格的对应关系；也就是说，每移动1毫米就会产生100个黑白周期的条纹数。激光管发出的光照射在田字形光电接收管的管芯上。田字形光电接收管的管芯光电接收管有四个芯片，成田字形排列，这四个芯片会按90°的相位差产生“全黑”→“黑白”→“全白”→“白黑”→“全黑”→“黑白”⋯的变化；也就是在连续移动时四个芯片会产生相位差互为90°的正弦波信号，分别记作：sint、cost、-sint、-cost；这四路信号送到前置放大器的输入进行放大。※前置放大器将由光电转换送来的sint、cost、-sint、-cost四路信号将sint和-sint两路信号及cost和-cost两路信号分别进行放大成信号、直流电平的sint和cost两路正交的正弦波信号。因为细分的需要，两路正交的正弦波信号的幅度和直流电平必需保持稳定，否则细分的误差将会很大。※100细分选用的光栅是100线/mm，就是每移动1mm将会移动100个莫尔条纹周期，一个莫尔条纹周期就是一个光栅周期，即0.01mm＝10μm。而我们需要的分辨率是0.1μm，因此必需对其进行100细分，以满足分辨率为0.1μm。100细分是通过软件进行细分的。上面说过放大器输出是幅度、直流电平的sint和cost两路正弦和余弦信号。在双踪示6波器的X输入端接入正弦信号，而在Y输入端接入余弦信号，那么在示波器的显示屏上...
