第二篇测量器具简介 2.1游标类量具 常用的游标量具有:游标卡尺(图2一 la所示)、游标深度尺(图2-b1所示)、 游标高度尺(图2-1c所示)游标测齿卡尺 游标角度规等。前四种用于长度测量,后 种用于角度测量。 结构:游标量具在结构上的共同特征是「4 都有主尺、游标尺以及测量基准面,另外还 有便于使用而设的微动机构和锁紧机构等。 主尺上有毫米刻度,游标尺上的分度值有 (c) 0.1、0.05、0.02m三种。 图2-1 读数原理:游标读数(或称为游标细分)原理是利用主尺刻线间距与游标刻线间距的间 距差实现的 常用的主尺刻度间距a=1m。若使主尺刻度(n-1)格的宽度等于游标刻度n格的宽度, 则游标的刻度间距b=[(n-1)/n]*a。若主尺刻度间距为1毫米,游标刻度间距为0.9毫米, 当游标尺零刻线与主尺零刻线对准时,除游标的最后一根刻线(第10根刻线)与主尺上第9 根刻线重合外,其余刻线均不重合。若将游标向右移动0.1mm,则游标的第一根刻线与主尺 的第一根刻线重合:游标向右移动0.2mm时,则游标的第二根刻线与主尺的第二根刻线重合 依此类推。这就是说,游标在1mm内(1个主尺刻度间距),向右移动距离可由游标刻线与主 尺刻线重合时游标刻线的序号来决定。 使用注意事项: ①使用前应将测量面擦干净,检查两测量爪间不能存在显著的间隙,并校对零位 ②移动游框时力量要适度,测量力不易过大 ③注意防止温度对测量精度的影响,特别是测量器具与被测件不等温产生的测量误差。 ④读数时其视线要与标尺刻线方向一致,以免造成视差 ⑤尽量减少阿贝误差对测量的影响。 2.2千分尺类量具 千分尺按用途可分为外径千分尺(如图2-2a)、内径千分尺(如图2-2b)、深度千分 尺(如图2-2c)、螺旋千分尺等 结构ε主要由尺架、微分筒、固定套筒、测量力装置、测量面、锁紧机构等组成。其结 构特征是: ①结构设计符合阿贝原则 ②以丝杆螺距作为测量的基准量,丝杆和丝母的配合应该精密,配合间隙应能调整
11 第二篇 测量器具简介 2.1 游标类量具 常用的游标量具有：游标卡尺（图 2－ 1a 所示）、游标深度尺（图 2－b1 所示）、、 游标高度尺（图 2－1c 所示）游标测齿卡尺、 游标角度规等。前四种用于长度测量，后一 种用于角度测量。 结构：游标量具在结构上的共同特征是 都有主尺、游标尺以及测量基准面，另外还 有便于使用而设的微动机构和锁紧机构等。 主尺上有毫米刻度，游标尺上的分度值有 (a) (b) (c) 0.1、0.05、0.02mm 三种。 图 2-1 读数原理：游标读数（或称为游标细分）原理是利用主尺刻线间距与游标刻线间距的间 距差实现的。 常用的主尺刻度间距 a=1mm。若使主尺刻度（n-1）格的宽度等于游标刻度 n 格的宽度， 则游标的刻度间距 b=[(n-1)/n]*a。若主尺刻度间距为 1 毫米，游标刻度间距为 0.9 毫米， 当游标尺零刻线与主尺零刻线对准时，除游标的最后一根刻线（第 10 根刻线）与主尺上第 9 根刻线重合外，其余刻线均不重合。若将游标向右移动 0.1mm，则游标的第一根刻线与主尺 的第一根刻线重合；游标向右移动 0.2mm 时，则游标的第二根刻线与主尺的第二根刻线重合。 依此类推。这就是说，游标在 1mm 内（1 个主尺刻度间距），向右移动距离可由游标刻线与主 尺刻线重合时游标刻线的序号来决定。 使用注意事项： ① 使用前应将测量面擦干净，检查两测量爪间不能存在显著的间隙，并校对零位。 ② 移动游框时力量要适度，测量力不易过大。 ③ 注意防止温度对测量精度的影响，特别是测量器具与被测件不等温产生的测量误差。 ④ 读数时其视线要与标尺刻线方向一致，以免造成视差。 ⑤ 尽量减少阿贝误差对测量的影响。 2.2 千分尺类量具 千分尺按用途可分为外径千分尺（如图 2—2a）、内径千分尺（如图 2—2b）、深度千分 尺（如图`2—2c）、螺旋千分尺等。 结构：主要由尺架、微分筒、固定套筒、测量力装置、测量面、锁紧机构等组成。其结 构特征是： ① 结构设计符合阿贝原则。 ② 以丝杆螺距作为测量的基准量，丝杆和丝母的配合应该精密，配合间隙应能调整
③固定套筒和微分筒作为示数装置 用刻度线进行读数 ④有保证一定测力的棘轮棘爪机构。 读数原理;千分尺的读数原理是:通过 螺旋传动,将被测尺寸转换成丝杆的轴向位 移和微分筒的圆周位移,并以微分筒上的刻 度对圆周位移进行计量,从而实现对螺距的 放大细分。 a 当测量丝杆连同微分筒转过中角时 丝杆沿轴向位移量为L。因此千分尺的传动 方程式为 图2-2 L=p*Φ/2π 式中p一丝杆螺距;Φ一微分筒转角 般p=0.5m,而微分套筒的圆周刻度数为50等分,故每一等分所对应的分度值为 0.0lmm。 读数的整数部分由固定套筒上的刻度给出,其分度值为1mm;读数的小数部分由微分 筒上的刻度给出。 使用注意事项 ①使用前必须校对零位。 ②手应握在隔热垫处,测量器具与被测件必须等温,减少温度对测量精度的影响。 ③当测量面与被件表面将接触时,必须使用测量力装置 ④测量读数时要特别注意半毫米刻度的读取 2.3指针式量具 游标卡尺和千分尺虽然结构简单,使用方便,但由于其示值范围较大及机械加工精度的 限制,故其测量准确度不易提高。 指针式机械量仪主要用于相对测量, 单独使用,也它安装在其它仪器中作测微 表头使用。 这类量仪的示值范围较小,示值范围最 大的(如百分表)不超出10mm最小的(如 扭簧比较仪)只有±0.015m。其示值误差 从±0.01~0.0001mm。另外,这类量仪都有 体积小、重量轻、结构简单、造价低等特点 不须附加电源、光源、气源等,也比较坚固 耐用。因此仍应用十分广泛 图2-3百分表结构及工作原理 工作原理;指针式机械量仪的工作昌通过各种机械传动原理,将测杆的微小直线位移转 变成指针的角位移,指出相应的被测量值。不同的类型的指针式机械量仪其结构各不相同
12 ③ 固定套筒和微分筒作为示数装置， 用刻度线进行读数。 ④ 有保证一定测力的棘轮棘爪机构。 读数原理：千分尺的读数原理是：通过 螺旋传动，将被测尺寸转换成丝杆的轴向位 移和微分筒的圆周位移，并以微分筒上的刻 度对圆周位移进行计量，从而实现对螺距的 放大细分。 当测量丝杆连同微分筒转过Φ角时， 丝杆沿轴向位移量为 L。因此千分尺的传动 方程式为 图`2-2 L=p*Φ/2π 式中 p―丝杆螺距；Ф―微分筒转角。 一般 p=0.5mm,而微分套筒的圆周刻度数为 50 等分，故每一等分所对应的分度值为 0.01mm。 读数的整数部分由固定套筒上的刻度给出，其分度值为 1mm；读数的小数部分由微分 筒上的刻度给出。 使用注意事项： ① 使用前必须校对零位。 ② 手应握在隔热垫处，测量器具与被测件必须等温，减少温度对测量精度的影响。 ③ 当测量面与被件表面将接触时，必须使用测量力装置。 ④ 测量读数时要特别注意半毫米刻度的读取。 2.3 指针式量具 游标卡尺和千分尺虽然结构简单，使用方便，但由于其示值范围较大及机械加工精度的 限制，故其测量准确度不易提高。 指针式机械量仪主要用于相对测量，可 单独使用，也 它安装在其它仪器中作测微 表头使用。 这类量仪的示值范围较小，示值范围最 大的（如百分表）不超出 10mm 最小的（如 扭簧比较仪）只有±0.015mm。其示值误差 从±0.01～0.0001mm。另外，这类量仪都有 体积小、重量轻、结构简单、造价低等特点， 不须附加电源、光源、气源等，也比较坚固 耐用。因此仍应用十分广泛。 图 2-3 百分表结构及工作原理 工作原理：指针式机械量仪的工作昌通过各种机械传动原理，将测杆的微小直线位移转 变成指针的角位移，指出相应的被测量值。不同的类型的指针式机械量仪其结构各不相同
分类:按其传动方式的不同,可以分为四类: ①杠杆传动量仪:刀口式测微仪。 ②齿轮传动量仪:百分表(如图2-3) ③扭簧传动量仪:扭簧比较仪。 ④杆齿轮传动量仪:杠杆齿轮式比较仪、杠 杆式卡规、杠杆式千分尺、杠杆百分表(如 图2-4)、内径百分表。 使用注意事项: ①测头移动要轻缓,距离不要太大,更不能 超量程使用。 ②测量杆与被测表面的相对位置要正确,防 止产生较大的测量误差 图2-4杠杆百分表结构及工作原理 ③表体不得猛烈震动,被测表面不能太粗糙,以免齿轮等运动部件损坏。 2.4立式光学计 主要利用量块与零件相比较的方法,来测量物体外形的微差尺寸,是测量精密零件的常 用测量器具。 7.通光稜 6.进光反射镜 主要技术参数: 9标尺 稜镜 型号:LG一 总放大倍数:约1000倍 4分划板 分度值:0.001mm 10.指标线 Q 示值范围:±0.1mm 13另位调节手轮了一 测量范围:最大长度180m 2.物镜 仪器的最大不确定度:±0.00025mm M 示值稳定性:0.0001mm 测量的最大不确定度:±(0.5+L/100)um 1.反射镱 工作原理:利用光学杠杆的放大原理,将微小第一 11.测杆 的位移量转换为光学影象的移动。其工作原理如图2 5所示 图二〕 结构:立式光学比较仪结构如图2-6所示,主 要由以下部分组成 图2-5立式光学比较仪工作原理图 ①光学计管:测量读数的主要部件 ②零位调节手轮:可对零位进行微调整 ③测帽:根据被测件形状,选择不同的测帽套在测杆上。选择原则为:与被测件的接 触面积要最小 ③工作台:对不同形状的被测件,应选用不同的工作台,选择原则与上基本相同 使用方法 ①粗调:仪器放在平稳的工作台上,将光学计管安在横臂的适当位置
13 分类：按其传动方式的不同，可以分为四类： ① 杠杆传动量仪：刀口式测微仪。 ② 齿轮传动量仪：百分表（如图 2－3）。 ③ 扭簧传动量仪：扭簧比较仪。 ④ 杆齿轮传动量仪：杠杆齿轮式比较仪、杠 杆式卡规、杠杆式千分尺、杠杆百分表（如 图 2—4）、内径百分表。 使用注意事项： ① 测头移动要轻缓，距离不要太大，更不能 超量程使用。 ② 测量杆与被测表面的相对位置要正确，防 止产生较大的测量误差。 图 2-4 杠杆百分表结构及工作原理 ③ 表体不得猛烈震动，被测表面不能太粗糙，以免齿轮等运动部件损坏。 2.4 立式光学计 主要利用量块与零件相比较的方法，来测量物体外形的微差尺寸，是测量精密零件的常 用测量器具。 主要技术参数： 型号：LG－1 总放大倍数：约 1000 倍 分度值：0.001mm 示值范围：±0.1mm 测量范围：最大长度 180mm 仪器的最大不确定度：±0.00025mm 示值稳定性：0.0001mm 测量的最大不确定度：±（0.5＋L/100）μm 工作原理：利用光学杠杆的放大原理，将微小 的位移量转换为光学影象的移动。其工作原理如图 2 －5 所示。 结构：立式光学比较仪结构如图 2－6 所示，主 要由以下部分组成： 图 2－5 立式光学比较仪工作原理图 ① 光学计管：测量读数的主要部件； ② 零位调节手轮：可对零位进行微调整； ③ 测帽：根据被测件形状，选择不同的测帽套在测杆上。选择原则为：与被测件的接 触面积要最小； ③ 工作台：对不同形状的被测件，应选用不同的工作台，选择原则与上基本相同； 使用方法： ① 粗调：仪器放在平稳的工作台上，将光学计管安在横臂的适当位置；
②测帽选择:测量时被件与测帽间的接触面 89017 必须最小,即近于点或线接触 ③工作台校正:工作台校正的目的是使工作 面与测帽平面保持平行。一般是将与被测 件尺寸相同的量块放在测帽的边缘的不 同位置,若读数相同,则说明其平行。否 则可调整工作台旁边的四个调节旋扭。 ④归零:把已选用的量块放在一个清洁的平 台上,转动粗调节环使横臂下降至测头刚 好接触量块时,将横臂固定在立柱上。再 松开横臂前端的锁緊装置,调整光管与横 20 臂的相对位置,当从光管的目镜中看到零 刻线与指示虚线基本重合后,固定光管。 调整光管微调旋扭,使零刻线与指示虚线 完全对齐。拨动提升器几次,若零位稳定, 则仪器可进行工作 图2-6立式光学比较仪结构图 仪器保养:使用精密仪器应注意保持清洁,不用时宜用罩子套上防尘。 ①使用完毕后必须在工作台、测量头以及其他金属表面,用航空汽油清洗、拭干,再 涂上无酸凡士林。 ②光学计管内部构造比较复杂精密,不宜随意拆卸,出现故障应送专业部门修理 ③光学部件避免用手指碰触,以免影响成像质量 2.5万能测长仪 刻仪器是一种由精密机械、光学系统和电气部分相结合起来的长度测量仪器。除可用 来对零件的外形尺寸进行直接测量和比较测量之外,还可以使用仪器的附件进行各种特殊测 定工作 主要技术参数 分度值:0.001m 测量范围 直接测量:0~100mm 电眼装置测量:1~20mm 外尺寸测量:0~500mm 外螺纹中径测量:0~180m 内尺寸测量:10~200mm 内螺纹中径测量:10~200mm 仪器误差: 测外尺寸:±(1.5+L/100)um 测内尺寸:±(2+L/100)μm 测量原理:万能测长仪是按照阿贝原则设计制造的,其测量精度较高。在万能测长仪上 进行测量,是直接把被测件与精密玻璃尺作比较,然后利用补偿式读数显微镜观察刻度尺, 进行读数。玻璃刻度尺被固定在测体上。因其在纵向轴线上,故刻度尺在纵向上的移动量完 全与被测件之长度一致,而此移动量可在显微镜中读出,如图2-7所示
14 ② 测帽选择：测量时被件与测帽间的接触面 必须最小，即近于点或线接触。 ③ 工作台校正：工作台校正的目的是使工作 面与测帽平面保持平行。一般是将与被测 件尺寸相同的量块放在测帽的边缘的不 同位置，若读数相同，则说明其平行。否 则可调整工作台旁边的四个调节旋扭。 ④ 归零：把已选用的量块放在一个清洁的平 台上，转动粗调节环使横臂下降至测头刚 好接触量块时，将横臂固定在立柱上。再 松开横臂前端的锁紧装置，调整光管与横 臂的相对位置，当从光管的目镜中看到零 刻线与指示虚线基本重合后，固定光管。 调整光管微调旋扭，使零刻线与指示虚线 完全对齐。拨动提升器几次，若零位稳定， 则仪器可进行工作。 图 2－6 立式光学比较仪结构图 仪器保养：使用精密仪器应注意保持清洁，不用时宜用罩子套上防尘。 ① 使用完毕后必须在工作台、测量头以及其他金属表面，用航空汽油清洗、拭干，再 涂上无酸凡士林。 ② 光学计管内部构造比较复杂精密，不宜随意拆卸，出现故障应送专业部门修理。 ③ 光学部件避免用手指碰触，以免影响成像质量。 2.5 万能测长仪 刻仪器是一种由精密机械、光学系统和电气部分 相结合起来的长度测量仪器。除可用 来对零件的外形尺寸进行直接测量和比较测量之外，还可以使用仪器的附件进行各种特殊测 定工作。 主要技术参数： 分度值：0.001mm 测量范围： 直接测量：0～100mm 电眼装置测量：1～20mm 外尺寸测量：0～500mm 外螺纹中径测量：0～180mm 内尺寸测量：10～200mm 内螺纹中径测量：10～200mm 仪器误差： 测外尺寸：±（1.5＋L/100）μm 测内尺寸：±（2＋L/100）μm 测量原理：万能测长仪是按照阿贝原则设计制造的，其测量精度较高。在万能测长仪上 进行测量，是直接把被测件与精密玻璃尺作比较，然后利用补偿式读数显微镜观察刻度尺， 进行读数。玻璃刻度尺被固定在测体上。因其在纵向轴线上，故刻度尺在纵向上的移动量完 全与被测件之长度一致，而此移动量可在显微镜中读出，如图 2－7 所示
仪器结构:如图2-8所示,主要由底 座1、万能工作台10、测量座、尾座15 各种测量设备附件等所组成。 底座的头部和尾部分别安装着测量座 不式读最徵量 和尾座,它们可在导轨沿测量轴线方向移 被测零件 动,在底座中部安装着万能工作台,通过测量轴 滚珠粒承 底座尾部的平衡装置,可使工作台连同被 测零件一起轻松地升降。平衡装置是通过世,吗 尾座下方的手柄使弹簧产生不同的伸长和 刀能工作台 拉力,再通过杠杆机构和工作台升降机构 玻璃刻尺 连接,使与工作台的重量相平衡 图2-7卧式测量长仪测量原理图 万能工作台可有5个自由度的动运 中间手轮5是调整其升降运动,范围为0~ 105毫米,并可由刻度盘上读了。旋转前 端微分筒4可使工作台产生0~25毫米的 横向移动。扳动侧面两手柄可使工作台具 有士3°的倾斜运动或使工作台绕其垂直 轴线旋转±4°。在测量轴线上工作台可自 由移动±5毫米 测量座是测量过程中感应尺寸变化并 进行读数的重要部件,主要由测杆、读数 图2-8卧式万能测长仪结构图 显微镜、照明装置及微动装置所组成。它可以通过滑座在底座床面的导轨上滑动,并能用手 轮在任何位置上固定。测座的壳体是由内六角螺钉与滑座紧固成一体。 尾座是放在底座右侧的导轨面上,它可以用手柄固定在任意位置上,尾管是装在尾座的 相应孔中,并能用手柄固定,旋转其后面的手轮时可使尾管测头作由向微动。测头上可以装 置各种需要的测帽,同时通过螺钉的调节,可使其测帽平面与测座上的测帽平面平行。尾座 上的测头是测量中的一个固定测点 测量附件主要包括内尺寸测量附件、内螺纹测量附件、电眼装置等三类 仪器使用:卧式万能测长仪可测量两平行平面间的长度、圆柱体的直径、球体的直径 内尺寸长度、外螺纹中径、内螺纹中径等。由于仪器能测量的被测件类型较多,测量方法各 不相同,其基本步骤为:选择并装调测头、安放被测件、校正零位、寻找被测件的最佳测量 点、测量读数。在具体操作仪器前须仔细阅读使用说明书 维护保养:仪器室不得有灰尘、振动及各种腐蚀性气体,室温应维持在20℃左右,相对 湿度最好不超过60%,防止光学部件产生霉斑。每次使用完毕后,必须在工作台、测帽以及 其他附属设备的表面用汽油清洗,并涂上无酸凡士林,盖上仪器罩 2.6偏摆检查仪 该仪器主要用于检测轴类、盘类零件的么向圆跳动和端面圆跳动,具有结构简单、操作 方便维护容易等特点,运用十分广泛
15 仪器结构：如图 2－8 所示，主要由底 座 1、万能工作台 10、测量座、尾座 15、 各种测量设备附件等所组成。 底座的头部和尾部分别安装着测量座 和尾座，它们可在导轨沿测量轴线方向移 动，在底座中部安装着万能工作台，通过 底座尾部的平衡装置，可使工作台连同被 测零件一起轻松地升降。平衡装置是通过 尾座下方的手柄使弹簧产生不同的伸长和 拉力，再通过杠杆机构和工作台升降机构 连接，使与工作台的重量相平衡。 图 2-7 卧式测量长仪测量原理图 万能工作台可有 5 个自由度的动运。 中间手轮5是调整其升降运动，范围为0～ 105 毫米，并可由刻度盘上读了。旋转前 端微分筒 4 可使工作台产生 0～25 毫米的 横向移动。扳动侧面两手柄可使工作台具 有±3°的倾斜运动或使工作台绕其垂直 轴线旋转±4°。在测量轴线上工作台可自 由移动±5 毫米。 测量座是测量过程中感应尺寸变化并 进行读数的重要部件，主要由测杆、读数 图 2－8 卧式万能测长仪结构图 显微镜、照明装置及微动装置所组成。它可以通过滑座在底座床面的导轨上滑动，并能用手 轮在任何位置上固定。测座的壳体是由内六角螺钉与滑座紧固成一体。 尾座是放在底座右侧的导轨面上，它可以用手柄固定在任意位置上，尾管是装在尾座的 相应孔中，并能用手柄固定，旋转其后面的手轮时可使尾管测头作由向微动。测头上可以装 置各种需要的测帽，同时通过螺钉的调节，可使其测帽平面与测座上的测帽平面平行。尾座 上的测头是测量中的一个固定测点。 测量附件主要包括内尺寸测量附件、内螺纹测量附件、电眼装置等三类。 仪器使用：卧式万能测长仪可测量两平行平面间的长度、圆柱体的直径、球体的直径、 内尺寸长度、外螺纹中径、内螺纹中径等。由于仪器能测量的被测件类型较多，测量方法各 不相同，其基本步骤为：选择并装调测头、安放被测件、校正零位、寻找被测件的最佳测量 点、测量读数。在具体操作仪器前须仔细阅读使用说明书。 维护保养：仪器室不得有灰尘、振动及各种腐蚀性气体，室温应维持在 20℃左右，相对 湿度最好不超过 60％，防止光学部件产生霉斑。每次使用完毕后，必须在工作台、测帽以及 其他附属设备的表面用汽油清洗，并涂上无酸凡士林，盖上仪器罩。 2.6 偏摆检查仪 该仪器主要用于检测轴类、盘类零件的么向圆跳动和端面圆跳动，具有结构简单、操作 方便维护容易等特点，运用十分广泛
主要技术指标: PBY5017型:最大测量长度:500毫米 大测量直径 270毫米 PBY5012型:最大测量长度:500毫米 最大测量直径 170毫米 仪器精度:两顶尖连线对仪器座导轨面的平行度≤0.04毫米 仪器结构:如图2-9所示,主要由固定顶尖座1、顶尖2、底座3、指示表夹4、表支 架座5、顶尖座锁紧手柄6、活动顶尖座7、顶尖锁紧手把8、活动顶尖移动手柄9组成。 使用方法:首先用锁紧手柄6将固定 顶尖座在仪器底座上固定。按被零件长度 将活动顶尖座固定在合适的位置。压下活 动顶尖移动手柄9装入零件使其中心孔顶 在仪器的两顶尖上,拧紧把手8将活动顶 尖固定。移动表支架座5至所需位置后固 定,通过其上所装的百分表(或千分表) 即可进行检测工作 图2—9偏摆检查仪结构图 维护保养: ①安装被测件时,要特别小心,防止碰坏仪器顶尖。 ②仪器滑动部分要经常给以润滑油,但油层不易过厚,以免影响仪器示值精度。 ③使用完毕,顶尖、仪器导轨等重要零件和部位应用汽油洗净并涂上防锈油,然后盖 上防尘罩 2.7光学合像水平仪 该仪器主要应用于测量平面和无柱面对水平的倾斜度,以及机床与光学机械仪器的导轨 或机座等的平面度、直线度和设备安装位置的正确度等。 主要技术指标: 分度值:0.01mm/m 最大测量范围:±5mm/n 工作面长度:165毫米 示值误差:±1毫米/米范围内:±0.01mm/m 全部测量范围内:±0.02mm/m 工作原理:合像水平仪是利用棱镜将水 准器中的气泡象符合放大,来提高读数的瞄 准精度,利用杠杆、微动螺杆等传动机构进 行读数。 仪器结构:合像水平仪结构如图2-10 所示,主要由微动螺杆、螺母、度盘、水准 器、棱镜、放大镜、杠杆以及具有平面和V 形工作面的底等组成。 图2 合像水平仪结构图 使用方法:将合像水平仪安置在被测零件的表面上,由于被测表面的倾斜而引起两气泡
16 主要技术指标： PBY5017 型：最大测量长度： 500 毫米 最大测量直径： 270 毫米 PBY5012 型：最大测量长度： 500 毫米 最大测量直径： 170 毫米 仪器精度：两顶尖连线对仪器座导轨面的平行度 ≤0.04 毫米 仪器结构：如图 2－9 所示，主要由固定顶尖座 1、顶尖 2、底座 3、指示表夹 4、表支 架座 5、顶尖座锁紧手柄 6、活动顶尖座 7、顶尖锁紧手把 8、活动顶尖移动手柄 9 组成。 使用方法：首先用锁紧手柄 6 将固定 顶尖座在仪器底座上固定。按被零件长度 将活动顶尖座固定在合适的位置。压下活 动顶尖移动手柄 9 装入零件使其中心孔顶 在仪器的两顶尖上，拧紧把手 8 将活动顶 尖固定。移动表支架座 5 至所需位置后固 定，通过其上所装的百分表（或千分表） 即可进行检测工作。 图 2－9 偏摆检查仪结构图 维护保养： ① 安装被测件时，要特别小心，防止碰坏仪器顶尖。 ② 仪器滑动部分要经常给以润滑油，但油层不易过厚，以免影响仪器示值精度。 ③ 使用完毕，顶尖、仪器导轨等重要零件和部位应用汽油洗净并涂上防锈油，然后盖 上防尘罩。 2.7 光学合像水平仪 该仪器主要应用于测量平面和无柱面对水平的倾斜度，以及机床与光学机械仪器的导轨 或机座等的平面度、直线度和设备安装位置的正确度等。 主要技术指标： 分度值： 0.01mm/m 最大测量范围： ±5mm/m 工作面长度：165 毫米 示值误差：±1 毫米／米范围内： ±0.01mm/m 全部测量范围内： ±0.02mm/m 工作原理：合像水平仪是利用棱镜将水 准器中的气泡象符合放大，来提高读数的瞄 准精度，利用杠杆、微动螺杆等传动机构进 行读数。 仪器结构：合像水平仪结构如图 2－10 所示，主要由微动螺杆、螺母、度盘、水准 器、棱镜、放大镜、杠杆以及具有平面和 V 形工作面的底等组成。 图 2－10 合像水平仪结构图 使用方法：将合像水平仪安置在被测零件的表面上，由于被测表面的倾斜而引起两气泡
象的不重合。当转动度盘,使两气泡像重合时,即可通过读数机构读出被测件表面实际倾斜 读数,并按下式计算实际倾斜值: 实际倾斜值=刻度值×支点距离×刻度盘读数 使用注意事项: ①使用前工作面要清洗干净。 ②湿度变化对仪器中的水准器位置影响很大,固必须隔离热源 ③测量时旋转度盘要平稳,必须等两气泡像完全符合后方可读数。 2.8光切法显微镜 光切法显微镜以兆法测量和观察零件表面的微观几何形状,在不破坏表面的条件下,测 出截面轮廓的微观几何形状和沟槽宽度的实际尺寸。此外,还可测量表面上个别位置的加工 痕迹和坡损。 主要技术指标 测量范围R7\所需物镜总放大倍数物镜组件与被件视场直径系数E (毫米) 微米/格 0.8~1.6 510 0.3 1.6~6.3 260 0.2 0.6 6.3~20 14 120× 2.5 0.63 60× 工作原理 如图2-11所示,狭缝被光源发出 的光线照射后,通过物镜发出一束光带 以倾斜45°方向照射在被测量的表面 分划板 聚光镜 上。被测表面的微观形状,被光亮的具 9度 有平直缘狭缝像亮的带照射后,表面的 波峰在S点产生反射,波谷在S’点产 生反射,通过观测显微镜的物镜,它们 各自成像在分划板的a和a’。在目镜 被测面 中观察到的即为具有与被测表面一样的 齿状亮带,通过目镜的分划板与测微器 测出a点至a’点之间的距离N,被测表 面的微观不平度h即为 h=N/Vcos45°(N-物镜放大倍数) 图2-11光切显微镜工作原理图 仪器结构:仪器外形如图2-12所示,基座(6)上装有立柱(5),显微镜的主体通过 横臂(2)和立柱联结,转动手轮(4)将横臂沿立柱上下移动,此时显微镜进行粗调焦,并 用旋手(1)将横臂固定在立柱上。显微镜的光学系统压缩在封闭的横臂内。横臂上装有可 替换的物镜组(8)、测微目镜(13)等。微调手轮(3)用于显微镜的精细调焦。仪器的座 标工作台(7)利用其螺旋测微器对工件进行座标测量与调整。对平的工件可直接放在工作 台上进行测量,对圆柱形的工件,可放在仪器工作台上的V形块上进行测量
17 象的不重合。当转动度盘，使两气泡像重合时，即可通过读数机构读出被测件表面实际倾斜 读数，并按下式计算实际倾斜值： 实际倾斜值＝刻度值×支点距离×刻度盘读数 使用注意事项： ① 使用前工作面要清洗干净。 ② 湿度变化对仪器中的水准器位置影响很大，固必须隔离热源。 ③ 测量时旋转度盘要平稳，必须等两气泡像完全符合后方可读数。 2.8 光切法显微镜 光切法显微镜以兆法测量和观察零件表面的微观几何形状，在不破坏表面的条件下，测 出截面轮廓的微观几何形状和沟槽宽度的实际尺寸。此外，还可测量表面上个别位置的加工 痕迹和坡损。 主要技术指标： 测量范围 Rz 值（微米） 所需物镜 总放大倍数 物镜组件与被件 的距离（毫米） 视场直径 （毫米） 系数 E 微米/格 0.8～1.6 60× 510× 0.04 0.3 0.16 1.6～6.3 30× 260× 0.2 0.6 0.29 6.3～20 14× 120× 2.5 1.3 0.63 20～80 7× 60× 9.5 2.5 1.28 工作原理： 如图 2－11 所示，狭缝被光源发出 的光线照射后，通过物镜发出一束光带 以倾斜 45°方向照射在被测量的表面 上。被测表面的微观形状，被光亮的具 有平直缘狭缝像亮的带照射后，表面的 波峰在 S 点产生反射，波谷在 S’点产 生反射，通过观测显微镜的物镜，它们 各自成像在分划板的 a 和 a’。在目镜 中观察到的即为具有与被测表面一样的 齿状亮带，通过目镜的分划板与测微器 测出 a 点至 a’点之间的距离 N，被测表 面的微观不平度 h 即为： h=N/Vcos45° (N－物镜放大倍数) 图 2-11 光切显微镜工作原理图 仪器结构：仪器外形如图 2－12 所示，基座（6）上装有立柱（5），显微镜的主体通过 横臂（2）和立柱联结，转动手轮（4）将横臂沿立柱上下移动，此时显微镜进行粗调焦，并 用旋手（1）将横臂固定在立柱上。显微镜的光学系统压缩在封闭的横臂内。横臂上装有可 替换的物镜组（8）、测微目镜（13）等。微调手轮（3）用于显微镜的精细调焦。仪器的座 标工作台（7）利用其螺旋测微器对工件进行座标测量与调整。对平的工件可直接放在工作 台上进行测量，对圆柱形的工件，可放在仪器工作台上的 V 形块上进行测量
使用方法:基本步骤为:①选择物镜:②安放 被件:③调整目镜焦距;④调整物镜焦距:⑤采集」 数据:⑥数据处理。详细方法见实验十“表面粗糙 的测量” 维护与保养 ①要注意防止灰尘、潮湿及其它有害物质的 侵蚀 ②仪器光源采用的是低压电源照明,必须使 用专用的变压器,防止事故发生。 ③所有的透镜和未作防锈处理的表面不得 Q 用手直接接触 ④使用完毕应将仪器擦拭干净,立柱及工作 台表面要涂防锈油并盖上仪器罩 图-12光切显微镜结构图 2.9JI22A型表面粗糙度测量仪 该仪器主要用于测量表面粗糙度和不同型面的粗糙度。其结构简单小巧,传感器灵敏度 高。由于该仪器采用了计算机进行信号处理技术,测量精度高,测量人员只需按动一个测量 键即可进行测量,仪器自动显示测量结果。 主要技术指标: 传感器种类:压电式标准传感器 触针圆弧半径:10±2.5μm 触针材料:金刚石 驱动器移动长度:15mm 测量长度:4mm12.5mm 移动速度:3.2mm/s 测量范围:Ra0.1~3.2mRz0.5~30mRy0.5~30m 仪器误差:15mm内孔直径>10mm 工作原理:驱动器带动压电式传感器在零件表面移动进行采样。信号经放大器及计算机 的处理,通过显示屏同时读出被测量表面的Ra、Rz、Ry实测值 仪器使用:基本步骤为:①安装仪器:②校准仪器放大倍数:③安放被测件;④采集数 据:⑤数据处理。详细方法见实验十“表面粗糙的测量”。 维护与保养: ①被测表面温度不得高于40℃,且不得有水、油、灰尘、切屑、纤维及其它污物 ②使用现场不得有震动,仪器不以能发生跌撞。 ③传感器在使用中避免撞击触尖,触尖不能用酒精清洗,必要时只能用无水汽油清洗。 ④随仪器附带的多刻线样板如有严重划伤时,应及时更换,否则造成校准的误差增大
18 使用方法：基本步骤为：①选择物镜；②安放 被件；③调整目镜焦距；④调整物镜焦距；⑤采集 数据；⑥数据处理。详细方法见实验十“表面粗糙 的测量”。 维护与保养： ① 要注意防止灰尘、潮湿及其它有害物质的 侵蚀。 ② 仪器光源采用的是低压电源照明，必须使 用专用的变压器，防止事故发生。 ③ 所有的透镜和未作防锈处理的表面不得 用手直接接触。 ④ 使用完毕应将仪器擦拭干净，立柱及工作 台表面要涂防锈油并盖上仪器罩。 图-12 光切显微镜结构图 2.9 JJI—22A 型表面粗糙度测量仪 该仪器主要用于测量表面粗糙度和不同型面的粗糙度。其结构简单小巧，传感器灵敏度 高。由于该仪器采用了计算机进行信号处理技术，测量精度高，测量人员只需按动一个测量 键即可进行测量，仪器自动显示测量结果。 主要技术指标： 传感器种类：压电式标准传感器 触针圆弧半径： 10±2.5μm 触针材料：金刚石 驱动器移动长度：15mm 测量长度：4mm 12.5mm 移动速度：3.2mm/s 测量范围：Ra 0.1～3.2µm Rz 0.5～30µm Ry 0.5～30µm 仪器误差： ﹤±15% 可测零件形状：长度 ﹥15mm 内孔直径 >10mm 工作原理：驱动器带动压电式传感器在零件表面移动进行采样。信号经放大器及计算机 的处理，通过显示屏同时读出被测量表面的 Ra、Rz、Ry 实测值。 仪器使用：基本步骤为：①安装仪器；②校准仪器放大倍数；③安放被测件；④采集数 据；⑤数据处理。详细方法见实验十“表面粗糙的测量”。 维护与保养： ① 被测表面温度不得高于 40℃，且不得有水、油、灰尘、切屑、纤维及其它污物。 ② 使用现场不得有震动，仪器不以能发生跌撞。 ③ 传感器在使用中避免撞击触尖，触尖不能用酒精清洗，必要时只能用无水汽油清洗。 ④ 随仪器附带的多刻线样板如有严重划伤时,应及时更换，否则造成校准的误差增大
2.1019JA型万能工具显微镜 能工龄显微镜是一种在工业生产和科学硏究部门中使用十分广泛的光学测量仪器。它 具有较高的测量精度,适用于长度和角度的精密测量。同时由于配备多种附件,使其应用范 围得到充分的扩大。仪器可用影像法、轴切法或接触法按直角坐标或极坐标对机械工具和零 件的长度、角度和形状进行测量,主要的测量对象有:刀具、量具、模具、样板、螺纹和齿 轮类工件等。 主要技术参数: 测量范围:Ⅹ坐标(纵向):200毫米 Y坐标(横向):100毫米 分度值:0.001毫米 测量目镜分度值:1分 光学分度台分度值:10秒 光学分度头分度值:1分 轮廓目镜:圆弧分划板(半径从0.1~100m)螺纹分划板(螺距从0.25~6mm) 光学定位器:测头直径:Φ3±0.1m最大测量深度15mm 高顶针架:最大夹持直径:Φ180mm最大夹持长度:600m 最大承载量:40公斤 测量原理: 万能工作显微镜主要是应用直角或极坐标原理,通过主显微镜瞄准定位和读数系统读取 坐标值而实现测量的一种光学仪器。 根据被测件的形状、大小及被测部位的不同,一般有以下几种方法: ①影像法:中央显微镜将被测件的影像放大后,成像在“米”字分划板上,利用“米” 字分划板对被测点进行瞄准,由读数系统读取其坐标值,相应点的坐标值之差即为所需尺寸 的实际值 ②轴切法:为克服影像法 测量大直径外尺寸出现衍射 现象而造成较大的测量误差,25 利用仪器所配附件测量刀上2 的刻线,来替代被测表面轮廓 进行瞄准,从而完成测量。 ③接触法:用光学定位器 直接接触被测表面来进行瞄 准、定位并完成测量。适用于 影像成像质量较差或根本无 法成像的零件的测量,如:有 一定厚度的平板件、深孔零 件、台阶孔、台阶槽等。 图2-13万能工具显微镜结构图 仪器结构:仪器外形如图2-13所示,主要由底座(19)、X轴滑台(20)、Y轴滑台(10) 立臂、横梁(8)、瞄准显微镜(5)、投影读数装置(1)组成
19 2.10 19JA 型万能工具显微镜 万能工龄显微镜是一种在工业生产和科学研究部门中使用十分广泛的光学测量仪器。它 具有较高的测量精度，适用于长度和角度的精密测量。同时由于配备多种附件，使其应用范 围得到充分的扩大。仪器可用影像法、轴切法或接触法按直角坐标或极坐标对机械工具和零 件的长度、角度和形状进行测量，主要的测量对象有：刀具、量具、模具、样板、螺纹和齿 轮类工件等。 主要技术参数： 测量范围：X 坐标（纵向）：200 毫米 Y 坐标（横向）：100 毫米 分度值：0.001 毫米 测量目镜分度值：1 分 光学分度台分度值：10 秒 光学分度头分度值：1 分 轮廓目镜：圆弧分划板（半径从 0.1～100mm） 螺纹分划板（螺距从 0.25～6mm） 光学定位器：测头直径：Ф3±0.1mm 最大测量深度 15mm 高顶针架：最大夹持直径：Ф180mm 最大夹持长度：600mm 最大承载量：40 公斤 测量原理： 万能工作显微镜主要是应用直角或极坐标原理，通过主显微镜瞄准定位和读数系统读取 坐标值而实现测量的一种光学仪器。 根据被测件的形状、大小及被测部位的不同，一般有以下几种方法： ①影像法：中央显微镜将被测件的影像放大后，成像在“米”字分划板上，利用“米” 字分划板对被测点进行瞄准，由读数系统读取其坐标值，相应点的坐标值之差即为所需尺寸 的实际值。 ②轴切法：为克服影像法 测量大直径外尺寸出现衍射 现象而造成较大的测量误差， 利用仪器所配附件测量刀上 的刻线，来替代被测表面轮廓 进行瞄准，从而完成测量。 ③接触法：用光学定位器 直接接触被测表面来进行瞄 准、定位并完成测量。适用于 影像成像质量较差或根本无 法成像的零件的测量，如：有 一定厚度的平板件、深孔零 件、台阶孔、台阶槽等。 图 2－13 万能工具显微镜结构图 仪器结构：仪器外形如图 2－13 所示，主要由底座（19）、X 轴滑台（20）、Y 轴滑台（10）、 立臂、横梁（8）、瞄准显微镜（5）、投影读数装置（1）组成
主要附件 ①物镜:瞄准显微镜备有1X、3X和5三种不同放大倍数的物镜可供测量选用,镜管上 有刻字标明倍数 ②测角目镜:用于瞄准被测件,并可作角度测量。它安置在瞄准显微镜镜箱的定位架上, 镜内设置有供瞄准被测件用的“米”字线分划板和作角度读数的度盘。米字线分划板和被测 件的影像通过目镜观察。转动其上的滚花环能作视度调节。转动侧面的手轮可使米字线分划 板连同度盘一起作360°的转动,其读数由下端的显微镜读出 ③轮廓目镜:轮廓目镜上配置有标准轮廓分划板,通过被测轮廓和标准的比较,可对轮 廓进行快速测定。同时也可利用分划板上的刻线作为瞄准被测件影像的基线。 ④双象目镜:用双像目镜进行瞄准,可方便、精确地测定工件上两对称轮廓(如孔)的 中心距离,也可测定对称轮廓本身的长度尺寸。 ⑤光学分度台:安装于纵向滑座上,用于极坐标和角度的测量 ⑥光学分度头:可对安装在顶针架上的工件进行角度的分度和测定。 ⑦光学定位器:在内尺寸和外尺寸的接触法测量中起定位作用 ⑧测量刀:测量刀是轴切法的主要附件,测量对象为螺纹或一般遥圆柱体和圆锥体,也 可用于测量平工件 ⑨反射照明器:在测量不透光工件表面状态(如金属刻线尺)时作反射照明用 ⑩工件夹持附件:顶针架:用于顶持有中心孔的工件。高顶针架:对于直径超出顶针架 的最大夹持范围的工件可顶持在一对高顶针架间进行测量。V形架:用于搁置无中心孔或者 长度超出顶针架夹持范围的圆柱形工件以及直径差不大的阶梯轴。玻璃工作台:用来放置 般的工件 使用方法:不同的被测件所采用的测量原理也各不相同,详细的操作使用方法可查阅其 使用说明书和有关的参考书 维护保养:与立式光学比较仪、万能测长仪、光切法显微镜等光学仪器相似 2.11万能测齿仪 万能测齿仪为纯机械式的手动测量仪器,可测量齿轮和蜗轮的齿距偏差△fpt、齿距累 积误差△Fp、基节偏差△fpb、公法线平均长度偏差△Ewm、公法线长度变动△Fw、齿圈径向 跳动△Fr等。 主要技术参数 被测齿轮的模数 被测齿轮的最大直径:360mm 两顶尖间的极限距离 测量台能高速的高度范围:150mm 读数装置的刻度值:0.001m 仪器组成:仪器主要由以下部件组成 ①带顶尖的弓形支架:通过转动手轮以带动内部的圆锥齿轮和蜗轮付,使支架绕水平轴 回转,并可与弧形支座一起沿底座的环形T形槽回转,且有可用螺钉紧固在任一位置上
20 主要附件： ①物镜：瞄准显微镜备有 1X、3X 和 5X 三种不同放大倍数的物镜可供测量选用，镜管上 有刻字标明倍数。 ②测角目镜：用于瞄准被测件，并可作角度测量。它安置在瞄准显微镜镜箱的定位架上， 镜内设置有供瞄准被测件用的“米”字线分划板和作角度读数的度盘。米字线分划板和被测 件的影像通过目镜观察。转动其上的滚花环能作视度调节。转动侧面的手轮可使米字线分划 板连同度盘一起作 360°的转动，其读数由下端的显微镜读出。 ③轮廓目镜：轮廓目镜上配置有标准轮廓分划板，通过被测轮廓和标准的比较，可对轮 廓进行快速测定。同时也可利用分划板上的刻线作为瞄准被测件影像的基线。 ④双象目镜：用双像目镜进行瞄准，可方便、精确地测定工件上两对称轮廓（如孔）的 中心距离，也可测定对称轮廓本身的长度尺寸。 ⑤光学分度台：安装于纵向滑座上，用于极坐标和角度的测量。 ⑥光学分度头：可对安装在顶针架上的工件进行角度的分度和测定。 ⑦光学定位器：在内尺寸和外尺寸的接触法测量中起定位作用。 ⑧测量刀：测量刀是轴切法的主要附件，测量对象为螺纹或一般遥圆柱体和圆锥体，也 可用于测量平工件。 ⑨反射照明器：在测量不透光工件表面状态（如金属刻线尺）时作反射照明用。 ⑩工件夹持附件：顶针架：用于顶持有中心孔的工件。高顶针架：对于直径超出顶针架 的最大夹持范围的工件可顶持在一对高顶针架间进行测量。V 形架：用于搁置无中心孔或者 长度超出顶针架夹持范围的圆柱形工件以及直径差不大的阶梯轴。玻璃工作台：用来放置一 般的工件。 使用方法：不同的被测件所采用的测量原理也各不相同，详细的操作使用方法可查阅其 使用说明书和有关的参考书。 维护保养：与立式光学比较仪、万能测长仪、光切法显微镜等光学仪器相似。 2.11 万能测齿仪 万能测齿仪为纯机械式的手动测量仪器，可测量齿轮和蜗轮的齿距偏差△fpt、齿距累 积误差△Fp、基节偏差△fpb、公法线平均长度偏差△Ewm、公法线长度变动△Fw、齿圈径向 跳动△Fr 等。 主要技术参数： 被测齿轮的模数： 1～10mm 被测齿轮的最大直径： 360mm 两顶尖间的极限距离： 50～330mm 测量台能高速的高度范围：150mm 读数装置的刻度值： 0.001mm 仪器组成：仪器主要由以下部件组成： ①带顶尖的弓形支架：通过转动手轮以带动内部的圆锥齿轮和蜗轮付，使支架绕水平轴 回转，并可与弧形支座一起沿底座的环形 T 形槽回转，且有可用螺钉紧固在任一位置上
