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互换性实验报告

时间:2021-09-14 16:17人气:来源: 未知
发布时间:2020-04-02

  一、实验目的

  1、了解工具显微镜的测量原理及结构特点。

  2、掌握用大型工具显微镜测量外螺纹中径,螺距和牙型半角的方法。

  二、实验设备

  大型工具显微镜,螺纹量规。

  三、测量原理及计量器具说明

  工具显微镜用于测量螺纹规,螺纹刀具,齿轮滚刀以及轮廓样板等。它分为小型、大型,万能和重型等四种形式。它们的测量精度和测量范围各不相同,但基本原理是相似的。用工具显微镜测外螺纹常用的测量方法有影像法和轴切法两种。本实验用影法。下面以大型工具显微镜为例,阐述用影像法测量外螺纹中径,牙型半角和螺距的方法。

  实验图33为大型工具显微镜的外形图,它主要由目镜1,工作台5,底座7,支座12,立柱13,悬臂和千分尺6,10等部分组成。转动手轮11,可使立柱绕支座左右摆动,转动千分尺6和10,可使工作台纵横向移动,转动手轮8,可使工作台绕轴心线旋转。

  仪器的光学系统如实验图34所示。由光源1发出的光束经光阑2、滤光片3、透镜

  4、光阑5、反光镜6、透镜7和玻璃工作台6,被测工件9的轮廓经物镜10、反射棱镜11投射到目镜的焦平面13上,从而在目镜15中观察到放大的轮廓影像。另外,也可用反射光源照亮被测工件,以工件表面上的放射光线,经物镜10、反射棱镜11投射到目镜的焦平面13上,同样在目镜15中观察到放大的轮廓影像。

  仪器的目镜外形如实验图35a所示,它由玻璃分划板,中央目镜,角度读数目镜,

  反射镜和手轮等组成。目镜的结构原理如图35b所示,从中央目镜可观察到被测工件的轮廓影像和分划板的米字刻米35c所示。从角度读数目镜中,可以观察到分划板上0°—360°的度值刻线和固定游标分划板0—60、的分值刻线(图35d)。转动手轮,可使刻有米字刻线和度值刻线分划板转动,它转动的角度,可从角度读数目镜中读出。当该目镜中固定游标的零刻线与度值刻线的零位对准时,则米字刻线中间虚线A-A正好垂直于仪器工作台的纵向移动方向。

  四、实验步骤

  1、擦净仪器被测螺纹,将工件小心地安装在两顶尖之间,拧紧顶尖的固紧螺钉(要当心工件掉下砸坏玻璃工作台)。同时,检查工作台圆周刻度是否对准零位。

  2、接通电源,接反射照明灯时注意用变压器。

  3、用调焦筒(仪器专用附件)调节主光源1(图4—2),旋转主光源外罩上的三个调节螺钉,直至灯丝位于光轴中央成像清晰,则表示灯丝已经位于光轴上并在聚光镜2的焦点上。

  4、根据被测螺纹的尺寸,按表4—1选择光圈的大小,并加以调节。

  5、由于螺旋面对轴线是倾斜的,为了获得清晰的影像,转动手轮11(图4—1)使立柱13倾斜一个角度φ,其大小按下式计算(要注意倾斜方向)。

  也可由表4—2查出。

  6、调整目镜14、15的调节环(图4—2),使米字刻线和度值,分值刻线清晰。松开螺钉15(图4—1),旋转于柄16,调整仪器的焦距,使被测轮廓影像清晰若要求严格,可用专用的调焦棒在两顶尖中心线的水平面内调焦。然后,旋紧螺钉15。

  7、测量螺纹主要参数:

  (1)测量中径

  螺纹中径d2是一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。对于单线螺纹,它的中径也等于在轴截面内,沿着与轴线垂直的方向量得的两个相对牙型侧面间的距离。为了使轮廓影像清晰,需将立柱顺着螺旋

  nPtan线方向倾斜一个螺旋升角φ,其值按下式计算:d2

  式中:

  P——螺纹螺距(mm);

  d——螺纹中径理论值(mm);

  n——螺纹线数。

  测量时,转动纵向千分尺10和横向千分尺6(见实验图33),以移动工作台,使目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙型的侧重合(图4—4),记下横向千分尺的第一次读数。然后,将显微镜立柱反射倾斜螺旋升角φ,转动横向千分尺,使A—A虚线与对面牙型轮廓重合(见实验图36),记下横向千分尺的第二次读数。两次读数之差,即为螺纹的实际中径。为了消除被测螺纹安装误差的影响,须测出d2左

  d2左d2右和d2右,取两者的平均值作为实际中径:d

  2实际 2

  (2)测量牙型半角是指在螺纹牙型上,牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角。 2

  测量时,转动纵向和横向千分尺并调节手轮(见实验图35),使目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙型的某一侧面重合,如实验图37所示。此时,角度读数目镜中显示的读数,即为该牙侧的半角数值。

  在角度读数目镜中,当角度读数为0°0′时,则表示A—A虚线垂直于工作台纵向轴线(图实验图38a)。当A—A虚线与被测螺纹牙型边对准时,如图(实验图38b)所示。得该半角的数值为:

  右360-3304′2956′ 2

  同理,当A—A虚线与被测螺纹牙型另一边对准时,如图实验图38c所示,则得

  另一半角的数值为:左308′ 2螺纹牙型半角

  图4—6

  为了消除被测螺纹的安装误差的影响,需分别测出  、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅰ222

  2Ⅳ并按下述方式处理:

  Ⅱ)Ⅲ)Ⅰ)Ⅳ) 2222

  将它们与牙型半角公称值2比较,则得牙型半角偏差为:

  

  2左左- 22

  

  2右右- 22

  2左右22 2

  为了使轮廓影像清晰,测量牙型半角时,同样更使立柱倾斜一个螺旋升角φ。

  (3)测量螺距

  螺距P是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。

  测量时,转动纵向横向千分尺,以移动工作台,利用目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙型的一侧重合,记下纵向千分尺第一次读数。然后,移动纵向工作台,使牙型纵向移动几个螺距的长度,以同侧牙形与目镜中的A—

  A虚线重合,记下纵向千分尺第二次读数。两次读数之差。即n为个螺距的实际长度(如实验图39所示)。

  为了消除被测螺纹安装误差的影响,同样要测量出nP左实和nP右实。然后,取它们的平均值作为螺纹n个螺距的实际

  nP左实nP右实尺寸:nP 2

  n个螺距的累积偏差为:PnP实-nP,按图样给定的技术要求,判断被测螺纹塞规的适用性。

  一、实验结果

  (1)测量中径

  d2左=56.1912-43.2799=12.9113 d2右=56.1912-43.3218=12.8694

  取两者的平均值作为实际中径:

  d2实际d2左d2右=12.8903 2

  又M14×2-6h中径的基本尺寸是12.701mm,Td2160μm0.160mm

  12.8903mm-12.701mm=0.189mm>0.160mm 故测量存在误差。

  (2)测量牙型半角

=28°49′ Ⅲ=360°-330°8′=29°52′ Ⅰ22

  Ⅱ=30°17′ Ⅳ=360°-330°16′=29°44′ 22

  按下述方式处理: 

  2左

  

  ⅡⅣ229°20′30″ 

  2右Ⅰ

  

  2Ⅲ230°30″ 2

  2  左左-=29°20′30″- 30°=39′30″ 222右右-=30°30″-30=30″

  

  2左右39′30″30″2220′=22

  牙型半角出现20′的偏差了。

  (3)测量螺距

  nP左实

  nP右实128.7155-122.7457=5.9698 127.9497-121.9778=5.9719

  n个螺距的实际尺寸:取它们的平均值作为螺纹

  nP实nP左(实)nP右(实)2=5.97085

  n个螺距的累积偏差为:5.97085

  pnp实np=3

  六、误差分析

  一、测量中径

  测出来的数据计算后,该螺纹的中径偏大:

  ①工具显微镜老旧了,从而使测量数据偏差更大; ②测量时,操作不规范,可能在测量中使工件动了;

  ③在读数的时候,没有按照规范的读书方法来读数; ④工件老旧了。

  (2)测量牙型半角

  ①工件老化,生锈了;

  ②读数时,出现偏差。

  (3)测量螺距

  ①工件老化,生锈了;

  ②测量时,操作不规范,可能在测量中使工件动了; ③在读数的时候,没有按照规范的读书方法来读数。

  一、实验目的

  1、了解立式光学计的侧量原理及使用方法

  2、加深理解测量仪器和测量方法的常用术语

  四、测量示意图:

  Ⅰ Ⅱ Ⅲ

  Ⅰ Ⅱ Ⅲ

  五、测量步骤:

  1、根据基本尺寸选择量块

  2、立式光学计调零

  3、把被测轴放上工作台前后推动,读取最大值

  4、把被测轴转动90度,用同样的方法测同一截面数值

  5、以同样的步骤测另外两个截面的数值

  6、取以上六个数值的平均值作为被测轴的实际尺寸

  八、思考题:

  1、 用立式光学计测量塞规属于什么测量方法? 2、 绝对测量和相对测量各有什么特点? 3、 什么是分度值?刻度间距?

  4、 仪器的测量范围和刻度尺的示值范围有何不同?

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文章来源: http://www.fusionamc.com文章标题: 互换性实验报告

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