计量仪器与检测(第四章).ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,计 量 仪 器,与,检 测,计 量 仪 器,与,检 测,第 四 章,测 长 仪,学习目标：,1,、,明确测长仪的分类和用途；,2,、,熟悉万能测长仪的工作原理；,3,、,熟悉万能测长仪主要结构及附件，并掌握其主要部件的调整；,4,、,了解立式测长仪、影屏式和数显式测长仪与目镜式测长,仪的异同之处；,5,、结合实训，,掌握在万能测长仪上的几种典型测量方法。,计 量 仪 器,与,检 测,第 一 节,概 述,直接比较测量法,微差比较测量法,由于仪器结构符合,阿贝原则,，故又称之为阿贝测长仪。,一、仪器分类,测长仪是一种用,对工件进行,精密测量,的光学计量仪器,立式,测长仪,卧式,测长仪,按测量轴安置方位的不同：,分为,计 量 仪 器,与,检 测,二、仪器用途,测量,外尺寸,、,内尺寸,；,测量,内,、,外螺纹中径,等；,应用范围较广，,具有一定的通用性；,卧式测长仪的,测量轴,是安装在,水平,方向，仪器配备了多种,附件,用途,常称之为万能测长仪,计 量 仪 器,与,检 测,第二节,仪 器 工 作 原 理,1-,被测工件；,2,、,10-,测帽；,3-,尾管；,4-,尾座；,5-,工作台；,6-,测量轴；,7-,毫米刻度尺；,8-,滚动轴承；,9-,读数显微镜；,图中,:,-,为固定测量点,10-,为活动测量点,因为被测工件的被测尺寸,是在仪器毫米标准刻尺的,延长,线,上，所以,无,阿贝误差。,图,4-1,测量原理示意图,计 量 仪 器,与,检 测,第三节,仪器的主要结构及附件,万能测长仪主要是由,底座,、,测量座,、,尾管,、,万能工作台,等部件所组成,1-,底座；,2,、,11-,微动手轮；,3-,读数显微镜；,4-,测量座；,5-,测量轴；,6-,万能工作台；,7-,微调螺钉；,8-,尾管紧固手柄；,9-,尾座；,10-,尾管；,12-,尾座紧固手柄；,13-,工作台转动手柄；,14-,平衡手轮；,15-,工作台摆动手柄；,16-,微分筒；,17-,限位螺钉；,18-,工作台升降手轮；,19-,锁紧螺钉,图,4-2,万能测长仪外形,计 量 仪 器,与,检 测,下面分别介绍万能测长仪的主要结构：,一、测量座,1-,左牵绳环；,2-,读数显微镜；,3-,毫米刻度尺；,4-,测量轴；,5-,右牵绳环；,6-,滑座；,7-,照明光源；,8-,摩擦微动装置；,9-,测力重锤；,10-,限位杆,图,4-3,测量座结构,计 量 仪 器,与,检 测,（一）测量轴,1-,测量轴；,2-,刻度尺；,3,、,4-,滚动轴承；,5-,测量轴紧固螺钉；,6-,轴承架；,7-,销子,图,4-4,测量轴中段剖面,计 量 仪 器,与,检 测,（二）读数显微镜,读数显微镜装在,测量座,的壳体上,采用,光学游标式,读数原理，其,测微原理,和,读数方法,分述如下：,1,、目镜视场中的刻线与视窗,两个,大小不同的,视窗,三种,不同的,刻线,如,图,4-5,所示,图,4-5,读数显微镜目镜视场,（,a,）,读数值为,57.8000,mm,（,b,）,读数值为,57.0000,mm,计 量 仪 器,与,检 测,（二）读数显微镜,测微原理,和,读数方法：,2,、测量前的调整,参看,图,4,3,、图,4,5,、,4,6,（,a,）,图,4-3,测量座结构,图,4-5,目镜视场,（,a,）,（,b,）,图,4-6,目镜视场,（,a,）,计 量 仪 器,与,检 测,（二）读数显微镜,测微原理,和,读数方法：,3,、读数方法,（,b,）读数值为,79.4685,（,a,）读数值为,?,计 量 仪 器,与,检 测,（三）测量轴微动装置,1,、微动装置的作用,在测长仪上检定测微表或用电眼装置测小孔时：,需要使测量轴作微量位移；,这要靠微动装置来实现，,其移动量可小至 。,计 量 仪 器,与,检 测,2,、微动装置结构与调整,微动装置：,一种摩擦传动机构，使用微动装置时，可通过离合手轮来操作。,1-,测量轴；,2-,转轴；,3-,摩擦盘；,4,、,7-,弹簧；,5-,传动轴；,6-,轴套；,8-,微动手轮,图,4-8,测微装置结构,计 量 仪 器,与,检 测,二、尾座与尾管,尾座：,固定在底座右侧的导轨面上，,尾管：,插在尾座的孔中。,（一）尾管的结构,1-,微动螺杆；,2-,弹簧帽；,3,、,8-,弹簧；,4-,尾管外套；,5-,滑杆；,6-,钢球；,7-,连接杆；,9-,锁母；,10-,压头；,11-,弹性套；,12-,测杆；,13-,调整螺钉；,14-,导向螺钉；,15-,端帽；,16-,微动手轮,尾管的测杆上可装不同的测帽，构成测量中的固定测点。,图,4-9,尾管结构,计 量 仪 器,与,检 测,（二）尾管的调整,选择两,平面测帽,分别装在测轴和尾管的,测杆上,（挂上测力重锤）并使测帽两平面轻轻接触,再用螺丝刀缓慢调整螺钉,7,从目镜视场中找转折点。,参看,图,42,参看,图,49,图,4-2,万能测长仪外形,图,4-9,尾管结构,计 量 仪 器,与,检 测,三、万能工作台,为了保证工件的被测尺寸能正确地调整到测量轴线的,延长线,上，,万能工作台可作,5,个方位的运动,-,以使被测尺寸调整到,正确,测位上,如图,4-10,（,a,）中的,A,A,方位,计 量 仪 器,与,检 测,（一）工作台的调整,工件要绕,y,轴,摆动找读数的,最小值,，,还要绕,z,轴,转动找读数的,最小值,。,1,、测量长方形工件宽度,L,时的调整,如图,4-10,（,b,）所示,只有在此两最小值位置上的读数，才是被测尺寸,L,的正确值。,计 量 仪 器,与,检 测,工件要绕,y,轴前后,移动找读数的,最大值,，,还要绕,y,轴转动,找读数的,最小值,。,2,、测量坚放圆柱形工件直径时的调整,如图,4-10,（,c,）所示,只有找准这两个位置上的读数值,才是被测圆柱形工件的直径正确值。,计 量 仪 器,与,检 测,使工件沿,z,轴上下,移动找,最大值,，,同时还要绕,z,轴转动,找,最小值,。,3,、测量横放圆柱形工件直径时的调整,如图,4-10,（,d,）所示,只有找准这两个位置上的读数值,才是被测圆柱形工件的直径正确值。,计 量 仪 器,与,检 测,4,、测量过程中的自由滑动,为使两测帽与被测件保持可靠的,接触,；,同时装卸被测件时不致磨损测头；,需要工作台上部的面板沿测杆轴线,（,x,轴）方向能,自由滑动,。,在测量过程中,计 量 仪 器,与,检 测,（二）工件台的五种运动形式及范围,工作台沿,y,轴前后可移动,25mm,。,工作台沿,z,轴上下可移动,105mm,。,工作台绕,y,轴可作的摆动 。,工作台绕,Z,轴可转动 。,工作台在测量轴线可自由滑动 。,综上所述：,万能工作台必须能作如下五种运动,计 量 仪 器,与,检 测,四、底座,底座是用来承载和安放,底座的下面有三个安平螺钉，用来调整底座的水平位置,.,在底座的右下方有一较大的平衡手轮,14,（见图,4-2,）,。,测量座,、,尾座,、,万能工作台,等,仪器,主要部件,和,各种附件,的。,图,4-2,万能测长仪外形,计 量 仪 器,与,检 测,五、仪器附件,1,、电眼装置：,用来测量,1,20mm,的内孔，可使测量力接近于零。,2,、内测装置：,用来测量内尺寸。,3,、内螺纹测量附件：,用来测量内螺纹中经。,4,、其它附件：,如,顶针架、压板、,球面测帽、平面测帽、,刀刃形测帽、重锤等。,计 量 仪 器,与,检 测,第四节,典型测量方法举例,一、用标准环测量内孔直径,测内孔直径需选用内测装置,大测钩、小测钩,小测钩顶针轴、标准环,标准环主要作,微差比较测量,用，,其上标有刻线标记处的,直径尺寸,。,图,411,内测装置,（如图,411,所示）,（一）内测装置,内测装置包括,:,计 量 仪 器,与,检 测,（二）装调与测量步骤,:,测量时，首先安装好一对,测钩,，每次装上,测头,或,尾管,之后，均须进行,调整,。,调整时，注意应使标准环上的标记线,通过,测量轴线，并用压板固紧，挂上测力重锤。,调整工作台，找准测位。,对正好起始值后，取下标准环，换上被测件,紧固后,测量。,(,设,A,1,为对准的起始值，,A,2,为显微镜的读数值，,A,0,为标准环的尺寸值,)-,标准环尺寸刻在标准环的端面,当起始值为标准环尺寸时，则,被测内径,尺寸：,A=A2,若对准的起始值为任意值，则,被测内径,尺寸：,如无标准环时，也可用量块和专用量块夹组成,标准内尺寸,进行微差比较测量。,计 量 仪 器,与,检 测,二、用电眼装置测量内孔直径,电眼装置包括,:,指示器,、,绝缘工作台,、,支持臂,和,球形测头,等部分。,（一）电眼装置及安装,图,4-12,电眼装置测量内孔,用电眼装置可测量,1-20mm,的内孔。测量力近似为零,计 量 仪 器,与,检 测,为使测量,轴线,通过孔径的,中心,，转动微分筒，使测头前后分别,两次,接触孔壁，,（二）调整与测量,1,、调整,设微分筒上,第一次,读数为,a1,，,第二次,读数为,a2,。再将微分筒移 至两次读数的,平均,位置，即,a=(a1+a2)/2,处。这样被测孔径即与测量轴线,重合,。,计 量 仪 器,与,检 测,2,、测量,利用测量轴的,粗动,和,微动,装置，使测头,左右,分别与,孔径两壁,相接触，在电眼,闪耀时,，从读数显微镜中记下两次读数,A1,和,A2,，,则被测孔径,A,=,d0+(A2-A1),式中：,d0,为球形测头的直径,三、仪器的主要技术参数,请参看教材,P43,计 量 仪 器,与,检 测,第五节,立式测长仪简介,测量外尺寸，,如,外径,、,厚度,等，,用三针法测量外螺纹单一中径。,目前，国内、外一些光学仪器厂已生产出,影屏式,和,数字式,万能测长仪。,L-,为被测尺寸大小，单位为毫米,立式测长仪主要用来,测量范围为,250mm,；标尺指示范围为,0-100mm,；测量极限误差为：,有的是在目镜式万能测长仪上进行了改造；,它们主要区别只是在读数系统；,其它如底座、工作台、尾座与尾管大体类似；,测量原理则完全相同。,计 量 仪 器,与,检 测,1-,工作台；,2-,测量头；,3-,手柄；,4-,测量轴固定螺钉；,5-,测微手轮；,6-,目镜；,7-,归零手轮；,8-,测量座；,9-,限位杆；,10-,测量轴；,11-,重块；,12-,滑轮；,13-,螺钉,;,14-,油缸座；,15-,光源；,16-,螺纹圈；,17-,立柱；,18-,底座,图,4-13,立式测长仪外观图,计 量 仪 器,与,检 测,思 考 题 与 习 题,4,1,试述万能测长仪的工作原理。,4,2,试述万能测长仪读数显微镜的读数原理。,4,3,简述万能测长仪上测量轴微动装置的作用与原理。,4,4,使用万能测长仪时，怎样才能保证尾座上的测杆轴线和,测量轴上的测杆轴线一致？,4,5,万能测长仪的工作台可实现哪几个方向的运动？,4,6,简述万能测长仪的主要附件及其用途。,