《机械精度设计与检测技术》实验课 主讲：郭丽莎.

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1 《机械精度设计与检测技术》实验课 主讲：郭丽莎

2 实验课相关事宜 实验课地点：机械工程学院 现代制造技术与几何量测量实验室二楼211室 实验课教材： 1 《机械精度设计与检测技术》实验指导书
　实验课地点：机械工程学院 　　　 现代制造技术与几何量测量实验室二楼211室 　实验课教材： 1 《机械精度设计与检测技术》实验指导书 　 2 《机械精度设计与检测技术》实验报告 购买教材地点：教材科（大连理工学院教育书店内） 　　　　　　　提前一周购买教材（人手一份） 　实验课预约：各班学委提前两周到实验室预定实验课时间 　实验课预习：为保证实验进度要求每位同学做好课前预习　　　　　　　 并完成预习报告． 请严格遵守实验室的各项规章制度，迟到者禁止进入实验室

3 《机械精度设计与检测技术》实验课内容（4学时）
实验一：尺寸偏差测量（1学时） 实验二：直线度误差测量（1学时） 实验三：表面粗糙度测量（1学时） 实验四：平面度误差测量（1学时）

4 实验一：尺寸偏差测量 实验内容简介 实验目的：1）了解千分尺，内径百分表，电子数显卡尺的功能，测量精度 及使用方法。能够根据被测零件的技术要求合理的选择量具。 2）能够正确处理测量数据并给出测量结果。 3）加深学生对教材《机械精度设计与检测技术》第二章，第三章 相关内容的理解。 实验项目：1）测量主轴（ ф26g6 ）的轴径; 2）测量主轴（ ф26g6 ）的园度误差; 3）测量床头箱孔1（ ф26H7）的孔径; 4）测量床头箱孔1（ ф26H7）的园度误差; 5）测量床头箱孔1（ ф26H7）与孔2（ ф20H7 ）的中心距离. 实验仪器：1）千分尺（实验项目1和2）; 2）内径百分表（实验项目3和4）; 3）电子数显卡尺（实验项目5）.

5 实验一：尺寸偏差测量 实验仪器简介 千分尺（用于测量主轴的直径及圆度误差） （1）千分尺的组成（见图1）： 图1: 千分尺 25mm标准棒
5 固定套筒 1 测微螺杆 6 微分筒 2 测砧 7 测力恒定装置 3 尺架 8 制动器 4 隔热板 图1: 千分尺

6 实验一：尺寸偏差测量 实验仪器简介 （2）千分尺的使用
第一步: 校验零点偏差。测量标准棒的尺寸并连同符号记录测量值(即零点偏差),以便于对测量数据进行修正（实际测量值等于测量读数值减去零点偏差）。 第二步:在确定制动器处于非锁定状态后转动微分筒,使千分尺的开口尺寸大于被测工件的尺寸。 第三步:将被测工件的被测部位置于千分尺的开口内,转动微分筒使千分尺的测砧端面与测微螺杆的端面均与被测工件接触直至听到响声。 第四步:锁定微分筒(将制动器向左扳动),读取测量数据(从固定套筒上读取整数部分(单位: 1mm/格),从微分筒上读取小数部分(单位: 0.01mm/格))。 （3）千分尺的精度（微米）： 被测范围为10~50mm时 级别 精度 0级 1级 2级 极限误差 ± 5.5 ± 8 ± 13 示值误差 ± 2 ± 4 ————

7 实验一：尺寸偏差测量 实验仪器简介 内径百分表（用于测量床头箱孔1的直径及圆度误差） （1）内径百分表的组成（见图2）。 图2：内径百分表
1 百分表 2 锁紧旋钮 3 手柄 7弹性测头 4 可换测头 5 主体 6定位护侨 图2：内径百分表

8 实验一：尺寸偏差测量 实验仪器简介 （2）内径百分表的使用
第一步：选择测头。根据被测孔的基本尺寸选择一个合适的可换测头并安装于内径百分表可换测头端口。 第二步：调零。所谓调零就是当内径百分表的两个测头（左右两端）之间的距离被压缩到等于被测孔的基本尺寸时，调整百分表的指针使其指示为零。具体做法：1。调整千分尺的开口尺寸等于被测孔的基本尺寸，并锁定千分尺的制动器；2。将内径百分表的测头平放于千分尺的开口中（先放入弹性测头端）；3。以可换测头为支点分别在水平方向与垂直方向上微微转动弹性测头，使两侧头的间距等于千分尺两端面的中心距离（即等于被测孔的基本尺寸），此时转动百分表的外圈使百分表的指针指零；4。从千分尺的开口中取出内径百分表的测头（勿转动百分表的外圈）。 第三步：确定百分表读数的正负号。压内径百分表的弹性测头端直至指针指零，在压迫弹性测头的同时观察内径百分表指针的转动，确定指针的偏转方向（以零点为界）与读数正负的关系（零左为正，零右为负）。 第四步：测量。将内径百分表的测头平放入被测孔中（先放入弹性测头端），以可换测头为支点分别在水平方向与垂直方向上微微转动弹性测头，使两侧头的间距等于被测孔的实际孔径，读取百分表指针距离零点的格数（0.01mm/格）零左为正，零右为负。被测孔的实际尺寸等于孔的基本尺寸加上该读数值。

9 实验一：尺寸偏差测量 实验仪器简介 电子数显卡尺 （用于测量床头箱孔1与孔2的中心距） （1）电子数显卡尺的组成（见图3）：
1 内尺寸测量爪（2个） 电子数显卡尺 （用于测量床头箱孔1与孔2的中心距） （1）电子数显卡尺的组成（见图3）： 2 液晶显示屏 3 锁紧旋钮 4 纽扣电池 5 主尺 9 mm/inch转换按钮 图3：电子数显卡尺 8 显示屏清零按钮 7 on/off 转换按钮 6 外尺寸测量爪（2个）

10 实验一：尺寸偏差测量 实验仪器简介 （2）电子数显卡尺的使用：
第一步：清零。按下on/off 转换按钮（接通电子数显卡尺电源），松开锁紧旋钮，移动滑尺使测量爪完全闭合，按下清零按钮。 第二步：测量。测量内（外）尺寸用内（外）尺寸测量爪，测量时应确保测量爪位置正确，以减少册人为误差。 第三步：读数。直接从显示屏上读取数据（注意：以mm为单位）。 第四步：关闭电源。为了节省电池，请在测量完毕后按下 on/off 转换按钮关闭电源。 （3）电子数显卡尺的精度： 被测尺寸范围为10~50mm时：测量极限误差为 ± 40µm

11 实验一：尺寸偏差测量 待测工件 图4：主轴 图5：床头箱 待测工件：1 主轴（见图4）；2 床头箱（见图5） 孔1：ф26H7 ф26g6
中心距：53.75±0.1 ф26g6 图4：主轴 图5：床头箱

12 实验二：直线度误差测量 实验内容简介 实验目的：1）了解平直度测量仪，电感测微仪，千分表和水平仪的功能，测量精度
及使用方法。能够根据被测零件的技术要求合理的选择量具。 2）能够正确处理测量数据并给出测量结果。 3）加深学生对教材《机械精度设计与检测技术》第四章重点内容的理解。 实验项目：1）用平直度测量仪或水平仪测量床身导轨给定方向的直线度误差。 床身导轨的直线度公差：0.01mm 直线度误差的评定方法：要求用两端点联线法 2）用电感测微仪或千分表测量阶梯板给定平面内的直线度误差。 阶梯板的直线度公差：0.02mm 直线度误差的评定方法：要求用最小区域法 3）用电感测微仪或千分表测量阶梯板的平行度误差。 阶梯板的平行度公差：0.03mm 实验仪器：1）平直度测量仪 ）电感测微仪 ）千分表 )水平仪

13 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 图1：准直光管 平直度测量仪
（1）平直度测量仪的组成：平直度测量仪主要由平面反射镜及准直光管（灯泡，物镜，平面反射镜，目镜，测微鼓轮）组成。 测微鼓轮 目镜 灯泡 物镜 平面反射镜 桥扳 图2：平面反射镜

14 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 （2）平直度测量仪的使用： （3）平直度测量仪的精度：
平直度测量仪可用于测量直线度误差，平行度误差，平面度误差等。 第一步：根据被测导轨的直线度公差设定桥板的长度并制作桥板 第二步：将被测导轨按桥板长度分段并做好段的标记． 第三步：将平直度测量仪的光管部件安装于被测导轨的一端并加以固定（光管部件相对于导轨不可有移动）。将桥板置于被测导轨上（桥板可以沿导轨移动）。 第四步：将平面反射镜安装于桥板上，其安装位置（包括水平平面与垂直平面两个方向）应确保在桥板移动的全程中在目镜里始终能够看到绿色的十字形像（由平面反射镜反射回来的）。 第五步：将桥板移动到第1段，转动测微鼓轮使黑线与十字形像对中，从目镜中的标尺上和测微鼓轮上分别读数并记录。依次将桥板移动到第2段。 第六步：逐段进行测量（每一段的测量方法见第五），直到完成全程的测量。 第七步：对测量数据进行处理，并按指定的评定方法计算出被测导轨的直线度误差。 （3）平直度测量仪的精度： 示值误差：±（ n） 注释：n为测量数据中的最大值

15 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 平直度测量仪的读数方法：
当平面反射镜的位置确定后，从目镜中可以看到一个绿色的十字形的像；一条黑色的线；一个带有刻度的标尺。标尺上标有数字5，10，15并刻有15条线。转动测微鼓轮时，十字形的像与标尺无相对移动，但黑色的线相对于标尺有移动。测微鼓轮转一周，黑线相对于标尺刚好移动一个格。测微鼓轮每格1秒（角度单位：1度=60分，1分=60秒），一周100格（100秒）。因此，目镜中标尺的一个格为100秒。读数的步骤如下： 一． （一）转动测微鼓轮，观察目镜，使黑色的线与绿色的十字形像完全对中（黑线的中心与十字形像的中心重合） 二． （二）先读出目镜中黑线在标尺上的格数M，再读出测微鼓轮的格数N（测微鼓轮上有一条标记线，根据标记线的指向读数）。 三．  （三）实际测量读数=M×100+N（单位：秒）直度测量仪规格： 平直度测量仪的规格： 该平直度测量仪测微鼓轮的刻度值为1秒／格（或0.005mm／1000mm），其工作距离约为5m；物镜焦距400mm；物镜通光口径∮40mm；测量范围±500秒

16 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 电感测微仪 （1）电感测微仪的组成： （a）德国电感测微仪 （见图7，图8） 图4：数显箱
图3：传感器 立柱 显示屏 传感器 正/负 转换开关 测杆 R/m/r 转换开关 测头 置数/清零 转换开关 磁性表座

17 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 （b）中原量仪厂生产的电感测微仪： 图6：电箱 图5：传感器 放大倍数电位器 平衡调整电位器
量程转换开关 打印出纸口 打印按钮 零位调整旋钮 显示屏 传感器 磁性表座 测头 立柱

18 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 （2）电感测微仪的使用： 电感测微仪可用于测量微小位移量（µm级）。
第一步：将测头安装于专用表架上并使测头与被测零件的被测点接触。 第二步：将指示表的量程选择开关置于±300微米档。调整测头的高度使测头固定后指针的指示在零附近。 第三步依次将选择开关换到±100微米档，±30微米挡，±10微米档。每更换一量程必须重复第二步的操作。直到量程选择开关被置于任何一档，指示表的指针均位于零附近为止。 第四步 ：根据被测参数选定一个量程。 第五步：用手重复做轻提轻放测头的动作，观察轻放后表的指示是否稳定。若不稳定须查找原因（测头本身松动或测头与表架的连接不牢靠）。并重做前四步的操作。若示值稳定则可开始测量。 第六步：开始测量。先移动表架（或移动零件）到第一个检测点。转动指示表的A测头调零旋钮，使指针指示为零（此为第一个点的测值），读数并记录。移动表架（或移动零件）至第二个检测点，读数并记录（连同符号）。以此类推，逐点测量，直到完成全部测量工作。

19 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 （3）电感测微仪的精度： 德国电感测微仪的精度 : 所选量程的 ±0.5%
德国电感测微仪的精度 : 所选量程的 ±0.5% 中原量仪厂生产的电感测微仪的精度：±10µm 档： ±0.05µm ±100µm 档： ±0.5µm ±1000µm 档： ±10µm

20 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 水平仪 （1）水平仪的组成（见图11）： 图7 ：条式水平仪 弧形玻璃管（主水准泡） 副水准泡 底座

21 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 水平仪的工作原理 ：
水平仪的主要工作部分是弧形玻璃管（水准管），它固定在水平仪体内。弧形玻璃管上面有一定曲率，其曲率半径有几十米至几百米。弧形玻璃管内装有冰点低，流动性好的乙醚或酒精，管内留有稀薄的空气，气泡被乙醚或酒精的蒸汽饱和，无论水平仪放在何种位置，弧形玻璃管内的液面总是处于水平，气泡总是向高处移动，在弧形玻璃管的刻线上可以读出气泡两端边缘的移动格数，这就是水平仪的工作原理。主水准泡供测量用，副水准泡用作横向水平位置的参考。水平仪的零位，按照水平仪检定规程进行调整（出厂时已调整好）。 水平仪的读数和尺度高度差的关系： 水平仪的读数符号习惯上规定为： 气泡移动方向和水平仪移动方向相同时，读数为增； 气泡移动方向和水平仪移动方向相反时，读数为减。

22 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 水平仪是一种精密的角度仪器，它的刻度值是指气泡移动一格刻度时，水平仪倾角的大小（以秒为单位）。水平仪的使用倾斜角φ很小： 机械制造中，常用水平仪的刻度值为： 0.01mm/1000mm（相当于 ）， 0.02mm/1000mm， 0.025mm/1000mm， 0.03mm/1000mm等。 俗称3道的水平仪，就是当桥板长为一米，在桥板的一端放入3道的塞尺时，水平仪的气泡移动一格。水平仪的刻度值统一规定为1米长的桥板两端的高度差，但是桥板的长在实际使用中并不一定是1米。

23 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 例： 若将0.02mm/1000mm的水平仪放在有效长度为300mm的桥板上测量平面，其读数是+3格，这时水平仪移 动方向的前端比后端相对于水平方向的尺寸高度差h，由相似三角形可以算出： 写为通式，即： 其中h表示相对于水平方向，桥板移动方向的前端比后端的尺寸高度差（单位：毫米或微米），L表示桥板有效长度在水平方向的投影。由于水平仪倾斜角极小，并且在测量直线度误差时桥板移动误差较大，所以实际使用中就把L看作是桥板的有效长度，即用水平仪测量长平面的直线误差度时的读数间隔（节距）长（毫米）。

24 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 （2）水平仪的使用： 按水平仪的长度（或按桥板的长度）将被测工件的被测区域分段。将水平仪依次放在各段上，待气泡稳定后读取水平仪的刻度。

25 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 千分表
（1）千分表的组成（见图12）：千分表主要由表头，测杆，测头三部分组成。表头的外部又由大刻盘及大针，小刻度盘及小指针组成。 大刻盘 小刻盘 小指针 大指针 测头 图8：千分表

26 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 （2）千分表的使用： 千分表可用于测量微小位移量。 第一步：检查测头是否旋紧（测头松动会导致测量数据不准确，重复性差）。 第二步：将千分表安装于专用表架上，调整测头的高度使之与被测零件的被测点接 触（要预留适度的压表量）。调整千分表高度的原则是：在被测的最低点处，确保测头受压最小。当高度确定后，固定千分表。 第三步：开始测量。对特定的测量点可以做调零操作，然后逐点测量并记录。测量 完成后，回到做了调零操作的测量点，检验表的零值有无变化。若有变化， 应检查测头是否松动；千分表与表架之间的固定是否牢靠。在确认两者均 无问题后，重新开始测量。一般对同一参数应做三次测量（检验测量的稳 定性，数据的可靠性），取三次测量的平均值做为最终的测量结果 （3）千分表的精度： 千分表按精度等级分有0级和1级两种。千分表的示值误差是指正行程方向检定时，最大正误差与最大负误差的绝对值的总和。在任意0.2毫米内，0级千分表的示值误差为3微米；1级千分表为4微米。在测量全程内，0级千分表的示值误差为4微米；1级千分表为6微米

27 实验二：直线度误差测量 实验仪器简介 千分表的规格：
千分表大刻度盘共200格，1µm／格。小刻盘共5格，（0.2mm／格）。大指针在大刻盘上转一周（200µm），小指针在小刻盘上转一格（0.2mm）。因此，千分表的刻度值为1微米；测量范围为0～1毫米。千分表的测量力应不大于150克。 千分表的调零： 大表盘可以使大指针指示为零（便于读数）。 千分表的读数： 读数由两部分组成，先读小刻盘的格数M，再读大刻盘的格数N。完整的读数等于M×0.2+N×0.001（mm） 注意事项： 由于千分表的测杆在做轴向移动时，要保证较高的位移精度。因此，配合间隙很小。当测头受压过大时，测杆会变形，导致测杆卡住无法移动。测量时应监视小刻盘的指示，当小指针的指示接近1.0时，不可再使测头受压，应对千分表的高度做重新调整。

28 实验三：表面粗糙度测量 实验内容简介 实验目的：1）了解表面粗糙度的四种检验方法：比较法，针描法，光切法，干涉法。
2）掌握光切显微镜，干涉显微镜，便携式表面粗糙度测量仪，轮廓仪的 使用 方法，能够独立操作仪器并完成Ra，Rz，Ry，S，Sm等参数的 测量工作。 3）加深学生对教材《机械精度设计与检测技术》第五章重点内容的理解。 实验项目：1）用比较法检测试件1的表面粗糙度等级。 2）用干涉法检测试件2的刻线深度。 3）用针描法检测试件1的Ra，Rz，Ry，S，Sm等参数。 4）用光切法检测试件1的Rz。 实验仪器：1）光切显微镜 ）干涉显微镜 ）便携式表面粗糙度测量仪 4) 轮廓仪

29 实验三：表面粗糙度测量 测量方法简介 比较法：
比较法最适合的场合时是工厂的车间，采用比较法检验表面粗糙度必须有一套工艺样板，工艺样板的工作表面经过检定后标出粗糙度等级并注明加工方法。 图1 测量时将被测工件与工艺样板靠近在一起（如图1所示），用肉眼进行观察比较，凭检测者的经验来判断被测工件的表面粗糙度最接近于工艺样板的哪一个等级（比较的前提是被测工件与工艺样板的材料与加工方法完全相同），从而给出测量结果。

30 实验三：表面粗糙度测量 测量方法简介 针描法：
用电动轮廓仪测量表面粗糙度的方法在被称之为针描法。电动轮廓测量仪的测量原理是：将一个极其锐利的针尖（针尖的R为2mm，5mm，10mm等等，材料为天然金刚石）沿被测表面以等速缓慢的滑行（速度为0.1mm/s，5mm/s），工件表面的微观不平使针尖上下运动，将针尖的运动由传感器转变成电信号，再经电子装置放大，就可以通过记录器画出工件表面轮廓的放大图，或将信号通过运算装置，直接显示表面粗糙度Ra参数的数值。典型的轮廓仪的组成方框图如图2所示： 图2

31 实验三：表面粗糙度测量 测量方法简介 光切法：
用光切显微镜测量表面粗糙度的方法被称之为光切法，光切显微镜是以光切原理，用目测或照相的方法来测量工件外表面的表面粗糙度。 该仪器除可对金属表面进行测量外，还可用来测量纸张，塑料，油漆表面，电镀层等非金属表面粗糙度和厚度。 光切法原理如图3（a）所示，光线经狭缝被显微镜投射到接替表面P1-P2上（投射光线方向如箭头A所示），表面P1-P2上分别形成光带S1和S2，此两光带被B方向的显微镜观察到，其视场如图3（b）所示。监测人员根据视场中两光带S1’和S2’之间的距离L,投射光线的倾角以及显微镜的放大倍数便可知阶梯表面的高度H的数值。 图3

32 实验三：表面粗糙度测量 测量方法简介 （ λ 为所用光波波长） 干涉法：
用干涉法显微镜测量表面粗糙度被称之为干涉法。干涉显微镜是联运用干涉原理和显微镜系统专门检验表面粗糙度的一类仪器，当被测表面非常平整时，在干涉显微镜的视场中，将见到平直规则的明暗条纹。若表面有微观不平度存在，则视场中将显现弯曲不规则的干涉带（如图4所示），根据干涉带弯曲量b与干涉间距a的比值，就可以求得表面不平度的数值h。 （ λ 为所用光波波长） 图4：视场中的干涉条纹

33 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 光切显微镜 （1）光切显微镜的组成： 读数手轮 目镜 水平移动旋钮 工作台 垂直移动旋钮

34 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 （2）光切显微镜的使用：
光切显微镜以光切法测量和观察机械制造中零件加工表面的微观几何形状。在不破坏表面的情况下，测出截面轮廓的微观不平深度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破损。 第一步：将被测工件放于工作台上（被测面向上），保持加工纹理的方向垂直于光带方向。 第二步：选择合适的物镜组并安装好。 第三步：接通电源。松开横臂的紧固旋钮，左手扶正横臂，右手调节粗调手轮，使物镜组与工件的距离在2.5mm左右（粗调焦），锁紧紧固旋钮，边观察目镜中的视场边调解微调手轮，直到视场中光带的边缘清晰为止（细调焦）。 第四步：松开测微目镜的紧固旋钮，边观察目镜中的视场边转动测微目镜，使视场中十字线的水平线与光带平行，锁紧测微目镜的紧固旋钮，将测微目镜固定在这一位置上。

35 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 （2）光切显微镜的使用：
第五步：开始测量。观察目镜中的视场，转动读数手轮，使十字线的水平线与某一凸点相切，读手轮格数n1，转动读数手轮使十字线的水平线渔该凸点相邻的凹点相切，读手轮格数n2，凸点与凹点的垂直距离等于ni , n2只差的绝对值与刻度值E的乘积（单位：微米）。 第六步：按第五步的操作逐点进行测量。更换检测点可以通过旋转工作台的微动手轮来实现。借助于本仪器可以测出每一条加工纹路或划痕的深度。对测量数据进行正确的计算和处理，可以得到被测工件的Rz值。 第七步：测量完成后，松开紧固旋钮，调节粗调手轮，升高物镜并重新锁紧紧固旋钮，取下工件，关闭电源。

36 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 光切显微镜的规格：
本仪器测微目镜读数手轮的刻度值与物镜的放大倍数有关。本仪器可测量的Rz的范围是0.8µm ~ 63µm。 光切显微镜的读数： 本仪器的读数装置只有一个，即测微目镜上的读数手轮，手轮一周共100格，其刻度值（E）如下（选用15x的目镜）： 选用7x物镜时：E=1.28µm/格; 选用14x物镜时：E=0.63µm/格; 选用30x物镜时：E=0.29µm/格; 选用60x物镜时：E=0.16µm/格;

37 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 干涉显微镜 （1）干涉显微镜的组成: 调焦转盘 工作台 目镜 测微鼓轮

38 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 （2）干涉显微镜的使用： 干涉显微镜可用于测量精密加工零件的表面粗糙度，镀膜表面的膜厚，刻线的深度等。
第一步：将被测面向下放于可移动工作台上，光点照射区即为测量区域。将选择旋钮置于“显微”位置，转动调焦转盘，观察目镜，直至表面纹路清晰为止。 第二步：将选择旋钮置于“干涉”位置，微动调焦转盘，观察目镜，直至出现干涉条纹为止。 第三步：松开目镜紧固旋钮，调整目镜，使目镜中的水平线与干涉条纹走势平行。锁紧紧固旋钮。转动测微鼓轮，先用水平线测量两条干涉带之间的格数（水平线先与一条干涉条纹重合读测微鼓轮格数N1，水平线再与另一条干涉条纹重合读测微鼓轮格数N2）。再测量一条干涉带的波峰至波谷的格数（水平线与波峰重合读测微鼓轮格数M1，水平线与波谷重合读测微鼓轮格数M2）。 峰谷之距： （ λ 为光波波长）

39 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 便携式表面粗糙度测量仪 （1）便携式表面粗糙度测量仪 的组成：

40 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 （2）便携式表面粗糙度测量仪的使用： 第一步：开电源。打开仪器后面板上的电源开关。
第二步：放工件。升高驱动箱，将被测工件放于工作台上，工件的被测面向上，工 件的加工纹路与传感器的移动方向垂直，测量起始位置与传感器 前端对齐。 第三步：确定驱动箱的高度。缓慢转动驱动器升降旋钮，使驱动箱下降，当传感器 触针接触到工件表面时，再减缓下降速度，并观察屏幕上的“指零表图形 指针”的上下位置。驱动箱在立柱上的最佳位置是：当驱动箱被固定以后， “指零表图形指针”位于标尺中心附近，或“数字指零表示值”接近零。 第四步：设置测量条件。在“测量主界面” 下设置：测量长度 ；取样长度 ；测量范 围；滤波器类型（见屏幕下方）。具体设置方法：按“切换键”，进入编辑 方式。此时，在下数第一行，第1项的下方出现一条短黑线做光标，按动 “上键”或“下键” 可见到光标所在项的所有可选参数，选定一个参数。按动 “左键” 或“右键”可移光标到其它的测量条件，重复前一项的操作。当所有 的测量条件均设置完毕后，再按“切换键”，退出编辑方式。 第五步：测量。按动“测量键”开始测量。

41 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 显示控制电箱 轮廓仪 （1）轮廓仪的组成： 升降调节手柄 立柱 驱动器 大工作台 小工作台
Y方向调节钮 X方向调节钮 打印输出装置

42 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 （2）轮廓仪的使用：
轮廓仪可用于测量零件表面的粗糙度，波度，轮廓度，刻线深度，膜厚等参数。该仪器配有十几种不同用途的测头，可对特殊表面（如齿轮表面）或特殊部位（如沟槽底部）进行测量。可显示或打印测量结果，记录测量图形。 第一步：将显示器的电源开关接通，预热30分钟。 第二步：根据测量参数设置显示器及打印/绘图机各个功能开关的位置。 第三步：将被测工件放于工作台上（测量面向上，加工纹路的方向垂直于测头的移动方向），并加以固定。 第四步：对被测工件的表面粗糙度作粗略的估计，将垂直放大倍率选择开关置于较低的倍率。下降测头使其与被测工件表面接触，接触后要边观察驱动器上的测头压力指示表边微微下降测头，直至指示表指针在绿区中间为止。

43 实验三：表面粗糙度测量 实验仪器简介 （2）轮廓仪的使用：
第五步：调平，既调整被测工件的表面与测头的移动方向平行。具体做法如下：捏住驱动器上由条形口探出的黑色手柄，向右移动测头，观察指示表指针的摆动状况，若有摆动说明被测表面与测头移动方向不平行，则需对工作台作适当的倾斜调整。调整后需再调节测头的升降，确保指示表指针在绿区的中间。重复调平操作，直至在测头平移过程中指示表的指针平稳不动并始终位于绿区的中间为止。将放大倍数提高一级再做调平操作。 第六步：开始测量。按动显示器的“AUTO”旋钮（向下），测头开始向右移动一个测量长度（含一个取样长度）。测量完成后，打印/绘图机自动绘制测量图形，打印测量结果。 轮廓仪的规格： 该轮廓仪是日本小坂研究所制造的。 其垂直放大倍率为：100 ~ 倍；水平放大倍率为：10 ~ 50 倍

44 实验四：平面度误差测量 实验内容简介 实验目的：1）了解评定平面度误差的四种方法：最大直线度法，三点法，对角线法， 最小区域法。
2）掌握百分表和电感测微仪的使用方法。 3）能够独立完成小平板，大平台的平面度误差的测量工作，并能根据不 同的评定方法，对数据进行正确的处理，给出测量结果及结论。 4）加深学生对教材《机械精度设计与检测技术》第四章，第二节重点内 容的理解。 实验项目：1）用百分表测量小平板的平面度误差（平面度公差：0.03mm） 要求分别用以下两种方法评定：（1）三点法（2）对角线法 2）用电感测微仪测量小平台的平面度误差（平面度公差:：0.04mm）， 要求用最大直线度法评定（对直线度误差的评定采用两端点连线法）。 实验仪器：1）百分表 2）电感测微仪

45 实验四：平面度误差测量 实验内容简介 用百分表测量小平台平面度误差的示意图： 千斤顶 精确平台 磁性表座 被测平面 百分表

46 实验四：平面度误差测量 平面度误差评定方法简介
最大直线度法： 以被测平面上个测量截面内的最大直线度误差值作为平面度误差值f。这种评定方法是以直线度误差这一特征参数来评定平面度误差，仅是评定平面度误差的一种手段，没有固定的评定基准面。适合于小平面或低精度的机床工作台面的平面度误差的评定。 三点法： 以被测平面上相隔最远的三个点（对于矩形平面来讲即为三个角点）组成的理想平面为评定误差的评定基准面，来计算平面度误差。此时，平面度误差值f为包容实际表面且平行于评定基准面的两平行平面间的距离。 对角线法： 以通过被测面上的一条对角线且与另一条对角线平行的理想平面为评定基准面来计算平面度误差，平面度误差值f为包容实际表面且平行于评定基准面的两平行平面间的距离。 最小区域法： 以包容实际表面且距离为最小的两平行平面间的距离作为平面度误差值f。