互換性實驗報告

　　互換性實驗報告1

　　一、實驗目的

　　1、了解工具顯微鏡的測量原理及結構特點。

　　2、掌握用大型工具顯微鏡測量外螺紋中徑，螺距和牙型半角的方法。

　　二、實驗設備

　　大型工具顯微鏡，螺紋量規。

　　三、測量原理及計量器具說明

　　工具顯微鏡用于測量螺紋規，螺紋刀具，齒輪滾刀以及輪廓樣板等。它分為小型、大型，萬能和重型等四種形式。它們的測量精度和測量范圍各不相同，但基本原理是相似的。用工具顯微鏡測外螺紋常用的測量方法有影像法和軸切法兩種。本實驗用影法。下面以大型工具顯微鏡為例，闡述用影像法測量外螺紋中徑，牙型半角和螺距的方法。

　　實驗圖33為大型工具顯微鏡的外形圖，它主要由目鏡1，工作臺5，底座7，支座12，立柱13，懸臂和千分尺6，10等部分組成。轉動手輪11，可使立柱繞支座左右擺動，轉動千分尺6和10，可使工作臺縱橫向移動，轉動手輪8，可使工作臺繞軸心線旋轉。

　　儀器的光學系統如實驗圖34所示。由光源1發出的光束經光闌2、濾光片3、透鏡

　　4、光闌5、反光鏡6、透鏡7和玻璃工作臺6，被測工件9的輪廓經物鏡10、反射棱鏡11投射到目鏡的焦平面13上，從而在目鏡15中觀察到放大的輪廓影像。另外，也可用反射光源照亮被測工件，以工件表面上的放射光線，經物鏡10、反射棱鏡11投射到目鏡的焦平面13上，同樣在目鏡15中觀察到放大的輪廓影像。

　　儀器的目鏡外形如實驗圖35a所示，它由玻璃分劃板，中央目鏡，角度讀數目鏡，

　　反射鏡和手輪等組成。目鏡的結構原理如圖35b所示，從中央目鏡可觀察到被測工件的輪廓影像和分劃板的米字刻米35c所示。從角度讀數目鏡中，可以觀察到分劃板上0°—360°的度值刻線和固定游標分劃板0—60、的分值刻線(圖35d)。轉動手輪，可使刻有米字刻線和度值刻線分劃板轉動，它轉動的`角度，可從角度讀數目鏡中讀出。當該目鏡中固定游標的零刻線與度值刻線的零位對準時，則米字刻線中間虛線A-A正好垂直于儀器工作臺的縱向移動方向。

　　四、實驗步驟

　　1、擦凈儀器被測螺紋，將工件小心地安裝在兩頂尖之間，擰緊頂尖的固緊螺釘(要當心工件掉下砸壞玻璃工作臺)。同時，檢查工作臺圓周刻度是否對準零位。

　　2、接通電源，接反射照明燈時注意用變壓器。

　　3、用調焦筒(儀器專用附件)調節主光源1(圖4—2)，旋轉主光源外罩上的三個調節螺釘，直至燈絲位于光軸中央成像清晰，則表示燈絲已經位于光軸上并在聚光鏡2的焦點上。

　　4、根據被測螺紋的尺寸，按表4—1選擇光圈的大小，并加以調節。

　　5、由于螺旋面對軸線是傾斜的，為了獲得清晰的影像，轉動手輪11(圖4—1)使立柱13傾斜一個角度φ，其大小按下式計算(要注意傾斜方向)。

　　也可由表4—2查出。

　　6、調整目鏡14、15的調節環(圖4—2)，使米字刻線和度值，分值刻線清晰。松開螺釘15(圖4—1)，旋轉于柄16，調整儀器的焦距，使被測輪廓影像清晰若要求嚴格，可用專用的調焦棒在兩頂尖中心線的水平面內調焦。然后，旋緊螺釘15。

　　7、測量螺紋主要參數：

　　(1)測量中徑

　　螺紋中徑d2是一個假想圓柱的直徑。該圓柱的母線通過牙型上溝槽和凸起寬度相等的地方。對于單線螺紋，它的中徑也等于在軸截面內，沿著與軸線垂直的方向量得的兩個相對牙型側面間的距離。為了使輪廓影像清晰，需將立柱順著螺旋

　　nPtan線方向傾斜一個螺旋升角φ，其值按下式計算：d2

　　式中：

　　P——螺紋螺距(mm);

　　d——螺紋中徑理論值(mm);

　　n——螺紋線數。

　　測量時，轉動縱向千分尺10和橫向千分尺6(見實驗圖33)，以移動工作臺，使目鏡中的A—A虛線與螺紋投影牙型的側重合(圖4—4)，記下橫向千分尺的第一次讀數。然后，將顯微鏡立柱反射傾斜螺旋升角φ，轉動橫向千分尺，使A—A虛線與對面牙型輪廓重合(見實驗圖36)，記下橫向千分尺的第二次讀數。兩次讀數之差，即為螺紋的實際中徑。為了消除被測螺紋安裝誤差的影響，須測出d2左

　　d2左d2右和d2右，取兩者的平均值作為實際中徑：d

　　2實際 2

　　(2)測量牙型半角是指在螺紋牙型上，牙側與螺紋軸線的垂線間的夾角。 2

　　測量時，轉動縱向和橫向千分尺并調節手輪(見實驗圖35)，使目鏡中的A—A虛線與螺紋投影牙型的某一側面重合，如實驗圖37所示。此時，角度讀數目鏡中顯示的讀數，即為該牙側的半角數值。

　　在角度讀數目鏡中，當角度讀數為0°0′時，則表示A—A虛線垂直于工作臺縱向軸線(圖實驗圖38a)。當A—A虛線與被測螺紋牙型邊對準時，如圖(實驗圖38b)所示。得該半角的數值為：

　　右360-3304′2956′ 2

　　同理，當A—A虛線與被測螺紋牙型另一邊對準時，如圖實驗圖38c所示，則得

　　另一半角的數值為：左308′ 2螺紋牙型半角

　　圖4—6

　　為了消除被測螺紋的安裝誤差的影響，需分別測出  、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅰ222

　　2Ⅳ并按下述方式處理：

　　Ⅱ)Ⅲ)Ⅰ)Ⅳ) 2222

　　將它們與牙型半角公稱值2比較，則得牙型半角偏差為：

　　

　　2左左- 22

　　

　　2右右- 22

　　2左右22 2

　　為了使輪廓影像清晰，測量牙型半角時，同樣更使立柱傾斜一個螺旋升角φ。

　　(3)測量螺距

　　螺距P是指相鄰兩牙在中徑線上對應兩點間的軸向距離。

　　測量時，轉動縱向橫向千分尺，以移動工作臺，利用目鏡中的A—A虛線與螺紋投影牙型的一側重合，記下縱向千分尺第一次讀數。然后，移動縱向工作臺，使牙型縱向移動幾個螺距的長度，以同側牙形與目鏡中的A—

　　A虛線重合，記下縱向千分尺第二次讀數。兩次讀數之差。即n為個螺距的實際長度(如實驗圖39所示)。

　　為了消除被測螺紋安裝誤差的影響，同樣要測量出nP左實和nP右實。然后，取它們的平均值作為螺紋n個螺距的實際