几何量精度的测量-同济大学机械试验中心.PDF

几何几何量精度的测量量精度的测量 机械实验教学中心机械实验教学中心 奚鹰 7-1 长度尺寸测量 7-1-1 用立式光学计测量塞规 一 实验目的 1．了解立式光学计的结构和工作原理； 22．熟悉量块的正确使用与维护方法熟悉量块的正确使用与维护方法；； 3．练习用相对测量法测量光面塞规。 二 仪器概述 立式光学计是一种精度较高而结构简单的常用光学量仪，它可以检定五等精 度量块或一级精度柱型量规，对于圆柱形、球形、线形等物体的直径或板形物体的 厚度均能测量。 1. 仪器主要度量指标 测量范围 0-180 mm 示值范围示值范围 ±±00.11 mmmm 分度值 0.001 mm 测量误差 ± (0.5+L/100) μm 式中：L为被测长度, 以毫米计。 2. 工作原理 立式光学计通常利用量块作标准件立式光学计通常利用量块作标准件,, 将被测工件与其进行比较将被测工件与其进行比较,, 即用相对测量即用相对测量 法来测量它们之间的微差尺寸。 3. 仪器结构 立式光学计亦称立式光学比较仪，如图立式光学计亦称立式光学比较仪，如图77—— 11所示，它由底座所示，它由底座11、立柱、立柱22、横臂、横臂55、直角光管、直角光管66和工作台和工作台1616等部等部 分组成。分组成。 直角光管是主要部件直角光管是主要部件直角光管是主要部件直角光管是主要部件，，，，它是由自准直光管和正切杠杆机构组成它是由自准直光管和正切杠杆机构组成它是由自准直光管和正切杠杆机构组成它是由自准直光管和正切杠杆机构组成。。。。其光学系统如图其光学系统如图其光学系统如图其光学系统如图7777——2222所示所示所示所示，，，，照明光线经反照明光线经反照明光线经反照明光线经反 射镜射镜11及棱镜及棱镜22照射到位于分划板照射到位于分划板33左半部的刻线尺左半部的刻线尺44上，再经直角棱镜上，再经直角棱镜55及物镜及物镜66变成平行光束（分划板变成平行光束（分划板33位于物镜位于物镜 66的焦平面上）照射到反射镜的焦平面上）照射到反射镜77上，根据光的自准直原理，此光束被反射镜上，根据光的自准直原理，此光束被反射镜77反射回来，再经物镜反射回来，再经物镜66、棱镜、棱镜55在分划在分划 板板33的右半部形成刻线尺像，此像可通过目镜的右半部形成刻线尺像，此像可通过目镜88进行观察。分划板进行观察。分划板33右半部上刻有一条虚线，当反射镜右半部上刻有一条虚线，当反射镜77与物镜与物镜66之之 间相互平行时间相互平行时间相互平行时间相互平行时，，，，虚线正好指在刻线尺像的零刻线上虚线正好指在刻线尺像的零刻线上虚线正好指在刻线尺像的零刻线上虚线正好指在刻线尺像的零刻线上，，，，如图如图如图如图7777——3333 (b)(b)(b)(b) 所示所示所示所示 ;;;;当被测尺寸变动使测杆当被测尺寸变动使测杆当被测尺寸变动使测杆当被测尺寸变动使测动反射镜推动反射镜推动反射镜推动反射镜7777 绕支点转动某一角度（即测杆移动距离绕支点转动某一角度（即测杆移动距离SS）时（见图）时（见图77——22左下图），则分划板上的刻左下图），则分划板上的刻线尺像向上（或向下）移动线尺像向上（或向下）移动 一相应的距离一相应的距离tt，如图，如图77——3 (a) 3 (a) 所示，此移动量可按虚线所指格数及符号读出。所示，此移动量可按虚线所指格数及符号读出。 光学杠杆放大原理如图光学杠杆放大原理如图77——22左下图所示，图中左下图所示，图中bb为测杆中心至反射镜支点间的距离，为测杆中心至反射镜支点间的距离，FF为物镜焦距，则放大比为物镜焦距，则放大比 KK为：为： 光学计的目镜放大倍数为光学计的目镜放大倍数为1212，，F=200mmF=200mm，，b=5mmb=5mm，故仪器总放大倍数，故仪器总放大倍数NN为：为：N=12K= N=12K= 倍倍 因此，当测杆移动一个微小距离因此，当测杆移动一个微小距离————0.001mm0.001