第12章常用測量器具及使用12.1量塊12.2游標類量具12.3千分尺類量具12.4機械量儀12.5角度量具12.6其他常用量測儀器簡介12.7新技術在量測中的應用12.1量塊

12.1.1概述1長度量塊量塊是一種沒有刻度的平行平面端面量具，又稱塊規.它是保證長度量值統一的重要常用實物量具.量塊具有經過精密加工很平整很光滑的兩個平行平面，叫做量測面.量塊就是以其兩量測面之間的距離作為長度的實物基準，是一種單值量具.其兩量測面之間的距離為工作尺寸，又稱為標稱尺寸，該尺寸具有很高的精度.為了消除量塊量測面的平面度誤差和兩量測面間的平行度誤差對量塊長度的影響，將量塊的工作尺寸定義為量塊的中心長度，即兩個量測面中心點的長度下一頁返回12.1量塊

絕大多數量塊制成直角平行六面體，如圖12-1所示，也有制成φ20mm的圓柱體.每塊量塊的兩個量測面非常光潔，平面度精度很高，用少許壓力推合兩塊量塊，使它們的量測面緊密接觸，兩塊量塊就能黏合在一起，量塊的這種特性稱為研合性.利用量塊的研合性，就可用不同尺寸的量塊組合成所需的各種尺寸.量塊的應用較為廣泛，除了作為量值傳遞的媒介以外，還用于檢定和校準其他量具，量儀，相對量測時調整量具和量儀的零位，以及用于精密機床的調整，精密劃線和直接量測精密零件等上一頁下一頁返回圖12-1量塊返回12.1量塊

2角度量塊角度量塊有三角形(一個工作角)和四邊形(四個工作角)兩種.三角形角度量塊只有一個工作角(10°~79°)可以用作角度量測的標準量，而四邊形角度量塊則有四個工作角(80°~100°)也可以用作角度量測的標準量12.1.2量塊的等和級在實際生產中，量塊是成套使用的，每套量塊由一定數量的不同標稱尺寸的量塊組成，以便組合成各種尺寸，滿足一定尺寸范圍內的量測需求GB/T6093-1985共規定了17套量塊.常用成套量塊(91塊，83塊，46塊38塊等)的級別，尺寸系列，間隔和塊數如表12-1所示上一頁下一頁返回表12-1成套量塊尺寸表(摘自GB603-85)(1)下一頁返回表12-1成套量塊尺寸表(摘自GB603-85)(2)上一頁返回12.1量塊

12.1.3量塊的使用長度量塊的分等，其量值按長度量值傳遞系統進行，即低一等的量塊檢定，必須用高一等的量塊作基準進行量測.單個量塊使用很不方便，故一般都按序列將許多不同標稱尺寸的量塊成套配置，使用時根據需要選擇多個適當的量塊研合起來使用.為了減少量塊組合的累計誤差，使用量塊時，應該盡量減少使用的塊數，通常組成所需尺寸的量塊總數不應超過4塊.上一頁下一頁返回12.1量塊

按”等”使用量塊，在量測上需要加入修正值，雖麻煩一些，但消除了量塊尺寸制造誤差的影響，便可制造精度較低的量塊進行較精密的量測量塊的基本特性除了穩定性，耐磨性和準確性之外，還有一個重要特性---研合性.研合性是指兩個量塊的量測面相互接觸，并在不大的壓力下作一些切向相對滑動就能貼附在一起的性質.利用這一性質，把量塊研合在一起，便可以組成所需要的各種尺寸量塊是一種精密量具，在使用時一定要十分注意，不能劃傷和碰傷表面，特別是其量測面.量塊在使用過程中應注意以下幾點:(1)量塊必須在使用有效期內，否則應及時送專業部門檢定(2)量塊應存放在干燥處，如存放在干燥缸內，房間濕度應不大于25％。上一頁下一頁返回12.1量塊

(3)當氣溫高于恒溫室內溫度時，量塊從恒溫室取出后，應及時清洗干凈，并涂一層薄油后存放干燥處(4)使用前應清洗，洗滌液應經過化驗，酸堿度應符合規定要求，洗后應立即擦干凈(5)使用前對量塊，儀器工作臺，平晶等接觸表面應進行檢查，清除雜質，并將接觸表面擦干凈(6)使用時必須戴上手套，不準直接用手拿量塊，并避免面對量塊講話，避免碰撞和跌落(7)使用時，應盡可能地減少摩擦(8)使用后，應涂防銹油，防銹油或防銹油紙應經化驗，酸堿度應符合規定要求(9)研合時應保持動作平穩，以免量測面被量塊棱角刮傷，應用推壓的方法將量塊研合上一頁返回12.2游標類量具12.2.1游標類的種類及結構游標類量具是利用游標讀數原理制成的一種常用量具，主要用于機械加工中量測工件內外尺寸，寬度，厚度和孔距等.它具有結構簡單，使用方便，量測范圍大等特點常用的游標量具有游標卡尺(圖12-2(a)所示)，游標齒厚尺(圖12-2(b)所示)，游標深度尺(圖12-2(c)所示)，游標高度尺(圖12-2(d)所示)，游標角度規等下一頁返回圖12-2各類游標卡尺返回12.2游標類量具最常用的3種游標卡尺的結構和量測指標見表12-2從結構圖中可以看出，游標量具在結構上的共同特征是都有主尺，游標尺以及量測基準面.主尺上有mm刻度m游標尺上的分度值有0.1，0.05，0.02mm共三種.游標卡尺的主尺是一個刻有刻度的尺身，其上有固定量爪.有刻度的部分稱為尺身，沿著尺身可移動的部分稱為尺框.尺框上有活動量爪，并裝有游標和緊固螺釘上一頁下一頁返回表12-2常用的游標卡尺返回12.2游標類量具12.2.2游標卡尺的刻線原理和讀數方法游標卡尺的讀數部分由尺身與游標組成為了方便讀數，有的游標卡尺裝有測微表頭，圖12-3所示為帶表游標卡尺，它是通過機械傳動裝置，將兩量爪的相對移動轉變為指示表的回轉運動，并借助尺身刻度和指示表，對兩量爪相對位移所分隔的距離進行讀數圖12-4所示為電子數顯卡尺，它具有非接觸性電容式量測系統，由液晶顯示器顯示，其外形結構各部分名稱如圖所示，電子數顯卡尺量測方便可靠上一頁下一頁返回圖12-3帶表游標卡尺返回圖12-4電子數顯卡尺返回12.2游標類量具12.2.3使用游標卡尺的注意事項(1)使用前，應先把量爪和被測工件表面的灰塵和油污等擦干凈(2)使用前，還應檢查游標卡尺零位，使游標卡尺兩量爪緊密貼合，用眼睛觀察時應無明顯的光隙(3)使用時，要掌握好量爪面同工件表面接觸時的壓力，做到既不太大，也不太小，剛好使量測面與工件接觸，同時量爪還能沿著工件表面自由滑動(4)在讀數時，應把游標卡尺水平拿著朝光亮的方向，使視線盡可能地和尺上所讀的刻線垂直，以免由于視線的歪斜而引起讀數誤差(即視差)上一頁下一頁返回12.2游標類量具(5)量測外尺寸讀數后，切不可從被測工件上用猛力抽下游標卡尺，否則會使量爪的量測面加快磨損(6)不準用游標卡尺量測運動中的工件，否則容易使游標卡尺受到嚴重磨損，也容易發生事故(7)不準以游標卡尺代替卡鉗在工件上來回拖拉，使用游標卡尺時不可用力同工件撞擊，防止損壞游標卡尺(8)游標卡尺不要放在強磁場附近(如磨床的工作臺上)，以免使游標卡尺感應磁性，影響使用(9)使用后，應當注意把游標卡尺平放，尤其是大尺寸的游標卡尺，否則會使主尺彎曲變形(10)使用完畢之后，應安放在專用盒內，注意不要使它弄臟或生銹(11)游標卡尺受損后，不能用錘子，銼刀等工具自行修理，應交專門修理部門修理，并經檢定合格后才能使用上一頁返回12.3千分尺類量具12.3.1千分尺類量具的讀數原理通過螺旋傳動，將被測尺寸轉換成絲桿的軸向位移和微分筒的圓周位移，并以微分筒上的刻度對圓周位移進行計量，從而實現對螺距的放大細分當量測絲桿連同微分筒轉過中角時，絲桿沿軸向位移量為上讀數方法：在千分尺的固定套管上刻有軸向中線，作為微分筒讀數的基準線.在中線的兩側，刻有兩排刻線，每排刻線間距為1mm上下兩排相互錯開0.5mm下一頁返回12.3千分尺類量具讀數時，從微分筒的邊緣向左看固定套管上距微分筒邊緣最近的刻線，從固定套管中線上側的刻度讀出整數，從中線下側的刻度讀出0.5mm小數，再從微分筒上找到與固定套管中刻度對齊的刻線，將此刻線數乘以0.01mm就是小于0.5mm的小數部分的讀數，最后把以上幾部分相加即為量測值例12-1如圖12-5所示，請讀出圖中千分尺所示讀數上一頁下一頁返回圖12-5千分尺讀數示例返回12.3千分尺類量具解：在圖12-5(a)中，距微分筒最近的刻線為中線下側的刻線，表示0.5mm的小數，中線上側距微分筒最近的為7mm的刻線，表示整數，微分筒上的35刻線對準中線，所以外徑千分尺的讀數為7+0.5+0.01*35=7.85mm在圖12-5(b)中，距微分筒最近的刻線為5mm的刻線，而微分筒上數值為27的刻線對準中線，所以外徑千分尺的讀數為5+0.01*27=5.27mm上一頁下一頁返回12.3千分尺類量具12.3.2外徑千分尺1.外徑千分尺的結構及其特點外徑千分尺由尺架，微分筒，固定套筒，測力裝置，量測面，鎖緊機構等組成，如圖12-6所示.其結構特征包括以下幾個方面:(1)結構設計符合阿貝原則(2)以絲桿螺距作為量測的基準量，絲桿和絲母的配合應該精密，配合間隙應能調整(3)固定套筒和微分筒作為示數裝置，用刻度線進行讀數(4)有保證一定測力的棘輪棘爪機構上一頁下一頁返回圖12-6外徑千分尺返回12.3千分尺類量具2.外徑千分尺的使用方法(1)使用前，必須校對外徑千分尺的零位.對量測范圍為0~25mm的外徑千分尺，校對零位時應使兩量測面接觸$對量測范圍大于25mm的外徑千分尺，應在兩量測面間安放尺寸為其量測下限的校對用的量桿后，進行對零.如零位不準，按下述步驟調整1).使用測力裝置轉動測微螺桿，使兩量測面接觸2).鎖緊測微螺桿3).用外徑千分尺的專用扳手，插入固定套管的小孔內，扳轉固定套管，使固定套管縱刻線與微分筒上的零刻線對準上一頁下一頁返回12.3千分尺類量具4).若偏離零刻線較大時，需用螺釘旋具將固定套管上的緊固螺釘松脫，并使測微螺桿與微分筒松動，轉動微分筒，進行粗調，然后鎖緊緊固螺釘，再按上述步驟3)進行微調并對準5).調整零位，必須使微分筒的棱邊與固定套管上的”0”刻線重合，同時要使微分筒上的”0”線對準固定套管上的縱刻線(2)使用時，應手握隔熱裝量.如果手直接握住尺架，會使外徑千分尺和工件溫度不一致，而增加量測誤差(3)量測時，要使用測力裝置，不要直接轉動微分筒使量測面與工件接觸上一頁下一頁返回12.3千分尺類量具(4)量測時，外徑千分尺量測軸線應與工件被測長度方向一致，不要斜著量測(5)外徑千分尺量測面與被測工件相接觸時，要考慮工件表面幾何形狀，以減少量測誤差(6)在加工過程中量測工件時，應在靜態下進行量測.不要在工件轉動或加工時量測，否則容易使量測面磨損，測桿彎曲，甚至折斷(7)按被測尺寸調整外徑千分尺時，要慢慢地轉動微分筒或測力裝置，不要握住微分筒揮動或搖轉尺架，以免使精密螺桿變形上一頁下一頁返回12.3千分尺類量具12.3.3內徑千分尺如圖12-7(a)所示為內徑千分尺的結構樣式.內徑千分尺可以用來量測50mm以上的實體內部尺寸，其讀數范圍為50~63mm也可用來量測槽寬和兩個內端面之間的距離.內徑千分尺附有成套接長桿如圖12-7(b)所示，必要時可以通過連接接長桿，以擴大其量程.連接時去掉保護螺帽，把接長桿右端與內徑千分尺左端旋合，可以通過連接多個接長桿，直到滿足需要上一頁下一頁返回圖12-7內徑千分尺返回12.3千分尺類量具使用時的注意事項包括以下幾個方面(1)使用前，應用調整量具(校對卡規)校對微分頭零位，若不正確!則應進行調整(2)選取接長桿時，應盡可能選取數量最少的接長桿來組成所需的尺寸，以減少累積誤差(3)連接接長桿時，應按尺寸大小排列.尺寸最大的接長桿應與微分頭連接，依次減小，這樣可以減少彎曲，減少量測誤差(4)接長后的大尺寸內徑千分尺，量測時應支撐在距兩端距離為全長的0.211，使其變形量為最小(5)當使用量測下限為70(或150)的內徑千分尺時，被量測面的曲率半徑不得小于25(或60)mm否則可能產生內徑千分尺的測頭球面邊緣接觸被測件，造成量測誤差上一頁下一頁返回12.3千分尺類量具12.3.4深度千分尺深度千分尺如圖12-8所示，其主要結構與外徑千分尺相比較，多一個基座而沒有尺架.深度千分尺主要用來量測孔和溝槽的深度及兩平面間的距離使用時的注意事項包括以下幾個方面(1)量測前，應將底板的量測面和工件被測面擦干凈，并去除毛刺，被測表面應具有較細的表面粗糙度(2)應經常校對零位是否正確，零位的校對可采用兩塊尺寸相同的量塊組合體進行上一頁下一頁返回12.3千分尺類量具(3)在每次更換測桿后，必須用調整量具校正其示值，如無調整量具，可用量塊校正(4)量測時，應使量測底板與被測工件表面保持緊密接觸.量測桿中心軸線與被測工件的量測面保持垂直(5)用完之后，放在專用盒內保存上一頁下一頁返回圖12-8深度千分尺返回12.3千分尺類量具12.3.5杠桿千分尺1.杠桿千分尺的結構杠桿千分尺是一種帶有精密杠桿齒輪傳動機構的指示式測微量具(如圖12-9所示)，它的用途與外徑千分尺相同，但因其能進行相對量測，故量測效率較高，適用于較大批量，精度較高的中，小零件量測.杠桿千分尺的結構如圖12-9所示.杠桿千分尺與外徑千分尺相似，只是尺架的剛性比外徑千分尺好，可以較好地保證量測精度和量測的穩定性上一頁下一頁返回圖12-9杠桿千分尺返回12.3千分尺類量具2.杠桿千分尺的特點杠桿千分尺的量程有0~25mm，25~50mm，50~75mm，75~100mm4種.其螺旋讀數裝置的分度值是0.01mm而杠桿齒輪機構的表盤分度值有0.001mm和0.002mm兩種，指示表的示值范圍為±0.02mm，其量測精度比外徑千分尺高3杠桿千分尺使用時的注意事項(1)使用前應校對杠桿千分尺的零位.首先校對微分筒零位和杠桿指示表零位.0~25mm杠桿千分尺可使兩量測面接觸，直接進行校對；25mm以上的杠桿千分尺用0級調整量棒或用，級量塊來校對零位"上一頁下一頁返回12.3千分尺類量具(2)直接量測時將工件正確置于兩量測面之間，調節微分筒使指針有適當示值，并應撥動撥叉幾次，示值必須穩定.此時，微分筒的讀數加上表盤上的讀數，即為工件的實測尺寸(3)相對量測時可用量塊做標準，調整杠桿千分尺，使指針位于零位，然后緊固微分筒，在指示表上讀數，比較量測可提高量測精度(4)成批量測時應按工件被測尺寸，用量塊組調整杠桿千分尺示值，然后根據工件公差，轉動公差帶指標調節螺釘，調節公差帶(5)使用后，放在專用盒內保存上一頁返回12.4機械量儀機械式量儀按其傳動方式的不同，可以分為以下4類(1)杠桿式傳動量儀：刀口式測微儀(2)齒輪式傳動量儀：百分表(3)扭簧式傳動量儀：扭簧比較儀(4)杠桿式齒輪傳動量儀：杠桿齒輪式比較儀，杠桿式卡規，杠桿式千分尺，杠桿百分表和內徑百分表本節就最常用的各種百分表做一簡要介紹下一頁返回12.4機械量儀12.4.1百分表1.百分表的結構百分表是一種應用最廣的機械量儀，其外形及傳動如圖12-10所示.從圖12-10可以看到，當切有齒條的量測桿5上下移動時，帶動與齒條相嚙合的小齒輪，轉動，此時與小齒輪固定在同一軸的大齒輪也跟著轉動.通過大齒輪即可帶動中間齒輪3及與中間齒輪固定在同一軸上的指針6.這樣通過齒輪傳動系統就可將量測桿的微小位移放大變為指針的偏轉，并由指針在刻度盤上指出相應的數值上一頁下一頁返回圖12-10百分表返回12.4機械量儀2.百分表的使用檢查量測前應該檢查表盤玻璃是否破裂或脫落，量測頭，量測桿，套筒等是否有碰傷或銹蝕，指針有無松動現象，指針的轉動是否平穩等.量測時應使量測桿與零件被測表面垂直.量測圓柱面的直徑時，量測桿的中心線要通過被量測圓柱面的軸線.量測頭開始與被量測表面接觸時，為保持一定的初始量測力，應該使量測桿壓縮0.1~1mm以免當偏差為負時，得不到量測數據量測時應輕提量測桿，移動工件至量測頭下面(或將量測頭移至工件上)，再緩慢放下與被測表面接觸.不能急于放下量測桿，否則易造成量測誤差.不準將工件強行推至量測頭下，以免損壞量儀上一頁下一頁返回12.4機械量儀3.使用百分表的注意事項(1)測頭移動要輕緩，距離不要太大，量測桿與被測表面的相對位置要正確，提壓量測桿的次數不要過多，距離不要過大，以免損壞機件及加劇零件磨損(2)量測時不能超量程使用，以免損壞百分表內部零件(3)應避免劇烈震動和碰撞，不要使量測頭突然撞擊在被測表面上，以防量測桿彎曲變形，更不能敲打表的任何部位(4)表架要放穩，以免百分表落地摔壞.使用磁性表座時要注意表座的旋鈕位置(5)表體不得猛烈震動，被測表面不能太粗糙，以免齒輪等運動部件損壞(6)嚴防水，油，灰塵等進入表內，不要隨便拆卸表的后蓋上一頁下一頁返回12.4機械量儀12.4.2內徑百分表內徑百分表由百分表和專用表架組成，用于量測孔的直徑和孔的形狀誤差，特別適宜于深孔的量測內徑百分表的構造如圖12-11所示，百分表的量測桿與傳動桿始終接觸，彈簧是控制量測力的，并經過傳動桿，杠桿向外頂住活動測頭.量測時，活動測頭的移動使杠桿回轉，通過傳動桿推動百分表的量測桿，使百分表指針回轉.由于杠桿是等臂的，百分表量測桿，傳動桿及活動測頭3者的移動量是相同的，所以，活動測頭的移動量可以在百分表上讀出來上一頁下一頁返回圖12-11內徑百分表返回12.4機械量儀使用時的注意事項包括以下幾個方面(1)量測前必須根據被測工件尺寸，選用相應尺寸的測頭，安裝在內徑百分表上(2)使用前應調整百分表的零位.根據工件被測尺寸，選擇相應精度標準環規或用量塊及量塊附件的組合體來調整內徑百分表的零位.調整時表針應壓縮1mm左右，表針指向正上方為宜(3)調整及量測中，內徑百分表的測頭應與環規及被測孔徑軸線垂直，即在徑向找最大值，在軸向找最小值(4)量測槽寬時，在徑向及軸向均找其最小值.(5)具有定心器的內徑百分表，在量測內孔時，只要將其按孔的軸線方向來回擺動，其最小值，即為孔的直徑上一頁下一頁返回12.4機械量儀12.4.3杠桿百分表杠桿百分表又稱靠表，是把杠桿測頭的位移(杠桿的擺動)，通過機械傳動系統轉變為指針在表盤上的偏轉.杠桿百分表表盤圓周上有均勻的刻度，分度值為0.01mm，示值范圍一般為±0.4mm杠桿百分表的外形和傳動原理如圖12-12所示.它是由杠桿和齒輪傳動機構組成.杠桿測頭位移時，帶動扇形齒輪繞其軸擺動，使與其嚙合的齒輪轉動，從而帶動與齒輪同軸的指針偏轉.當杠桿測頭的位移為0.01mm時，杠桿齒輪傳動機構使指針正好偏轉一格上一頁下一頁返回圖12-12杠桿百分表返回12.4機械量儀12.4.4千分表概述千分表的用途，結構形式及工作原理與百分表相似!但千分表的傳動機構中齒輪傳動的級數要比百分表多，因而放大比更大，分度值更小，量測精度也更高，可用于較高精度的量測.千分表的分度值為0.001mm，其示值范圍為0~1mm示值誤差在工作行程范圍內不大于5μm，在任意0.2mm范圍內不大于3μm示值變化不大于3μm上一頁下一頁返回12.4機械量儀12.4.5杠桿齒輪比較儀它是將量測桿的直線位移，通過杠桿齒輪傳動系統變為指針在表盤上的角位移.表盤上有不滿一周的均勻刻度.圖12-13所示為杠桿齒輪比較儀的外形和傳動示意圖.當量測桿移動時，使杠桿繞軸轉動，并通過杠桿短臂R4和長臂R3將位移放大，同時扇形齒輪帶動與其嚙合的小齒輪轉動，這時小齒輪分度圓半徑R2與指針長度R1又起放大作用，使指針在標尺上指示出相應量測桿的位移值上一頁下一頁返回圖12-13杠桿齒輪比較儀返回12.4機械量儀12.4.6扭簧比較儀扭簧比較儀是利用扭簧作為傳動放大機構，將量測桿的直線位移轉變為指針的角位移圖12-14所示為它的外形與傳動原理示意圖靈敏彈簧片.是截面為長方形的扭曲金屬帶，一半向左，一半向右扭曲成麻花狀，其一端被固定在可調整的弓形架上，另一端則固定在彈性杠桿3上.當量測桿，有微小升降位移時.使彈性杠桿3動作而拉動靈敏彈簧片2，從而使固定在靈敏彈簧片中部的指針，偏轉一個角度，其大小與彈簧片伸長成比例，在標尺上指示出相應的量測桿位移值上一頁返回圖12-24扭簧比較儀返回12.5角度量具12.5.1萬能角度尺萬能角度尺的結構如圖12-15所示，萬能角度尺由尺身，角尺，游標，制動器，扇形板，基尺，直尺，夾塊，捏手，小齒輪和扇形齒輪等組成"游標固定在扇形板上，基尺和尺身連成一體.扇形板可以與尺身作相對回轉運動，形成和游標卡尺相似的讀數機構.角尺用夾塊固定在扇形板上，直尺又用夾塊固定在角尺上.根據所測角度的需要，也可拆下角尺，將直尺直接固定在扇形板上.制動器可將扇形板和尺身鎖緊，便于讀數下一頁返回圖12-15萬能角度尺

返回12.5角度量具12.5.2正弦規正弦規是量測錐度的常用量具.使用正弦規檢測圓錐體的錐角a時，應先使用計算公式h=L*sina，算出量塊組的高度尺寸.量測方法如圖12-16所示.如果被測角正好等于錐角，則指針在a，b兩點指示值相同上一頁下一頁返回圖12-16用正弦規量測錐角返回12.5角度量具12.5.3水平儀1.水平儀的用途水平儀是量測被測平面相對水平面微小傾角的一種計量器具，在機械制造中，常用來檢測工件表面或設備安裝的水平情況2.水平儀的分類水平儀按其工作原理可分為水準式水平儀和電子水平儀兩類3.水準式水平儀水準式水平儀的主要工作部分是管狀水準器，它是一個密封的玻璃管，其內表面的縱剖面是一曲率半徑很大的圓弧面上一頁下一頁返回12.5角度量具4水準式水平儀的結構(如圖12-17)和規格(1)條式水平儀.條式水平儀的外形如圖12-18所示零裝置組成.在量測面上刻有V形槽，以便放在圓柱形的被測表面上量測.圖12-18(a)中的水平儀的調零裝置在一端，而圖12-18(b)中的調零裝置在水平儀的上表面，因而使用更為方便.條式水平儀工作面的長度有200mm和300mm兩種上一頁下一頁返回圖12-17水準式水平儀返回圖12-18條式水平儀返回12.5角度量具(2)框式水平儀.框式水平儀的外形如圖12-19所示.它由橫水準器，主體把手，主水準器，蓋板和調零裝置組成.它與條式水平儀的不同之處在于：條式水平儀的主體為一條形，而框式水平儀的主體為一框形(3)合像水平儀.合像水平儀主要應用于量測平面和圓柱面對水平的傾斜度，以及機床與光學機械儀器的導軌或機座等的平面度，直線度和設備安裝位置的正確度等上一頁下一頁返回圖12-19框式水平儀返回12.5角度量具使用方法：合像水平儀結構如圖12-20所示，合像水平儀的水準器安裝在杠桿架的底板上，它的位置可用微動旋鈕通過測微螺桿與杠桿系統進行調整.水準器內的氣泡，經兩個不同位置的棱鏡反射至觀察窗放大觀察(分成兩半合像).當水準器不在水平位置時，氣泡A，B兩半不對齊，當水準器在水平位置時，氣泡A，B兩半就對齊，如圖12-20(c)所示上一頁下一頁返回圖12-20合像水平儀結構返回12.5角度量具5.水準式水平儀的使用注意事項(1)使用前工作面要清洗干凈(2)濕度變化對儀器中的水準器位置影響很大，必須隔離熱源(3)量測時旋轉度盤要平穩，必須等兩氣泡像完全符合后方可讀數上一頁返回12.6其他常用量測儀器簡介12.6.1立式光學計立式光學計主要是利用量塊與零件相比較的方法來量測物體外形的微差尺寸，是量測精密零件的常用量測器具1.LG-1型立式光學計主要技術參數(1)總放大倍數：約1000倍(2)分度值：0.001mm(3)示值范圍：±0.1mm(4)量測范圍：最大長度180mm(5)儀器的最大不確定度：±0.00025mm(6)示值穩定性：0.0001mm；(7)量測的最大不確定度：±(0.+L/100)μm下一頁返回12.6其他常用量測儀器簡介2.工作原理利用光學杠桿的放大原理，將微小的位移量轉換為光學影像的移動3.結構立式光學比較儀外形結構如圖12-21所示，主要由以下部分組成(1)光學計管：量測讀數的主要部件(2)零位調節手輪：可對零位進行微調整(3)測帽：根據被測件形狀，選擇不同的測帽套在測桿上，其選擇原則為測帽與被測件的接觸面積要最小(4)工作臺：對不同形狀的測件，應選用尺寸不同的工作臺，選擇原則與(3)基本相同上一頁下一頁返回12.6其他常用量測儀器簡介4.使用方法(1)粗調：儀器放在平穩的工作臺上，將光學計管安在橫臂的適當位置(2)測帽選擇：量測時被測件與測帽間的接觸面應最小，即近似于點或線接觸(3)工作臺校正：工作臺校正的目的是使工作面與測帽平面保持平行.一般是將與被測件尺寸相同的量塊放在測帽邊緣的不同位置，若讀數相同，則說明其平行.否則可調工作臺旁邊的，個調節旋鈕(4)調零：將選用的量塊組放在一個清潔的平臺上，轉動粗調節環使橫臂下降至測頭剛好接觸量塊組時，將橫臂固定在立柱上.再松開橫臂前端的鎖緊裝置，調整光管與橫臂的相對位置，當從光管的目鏡中看到零刻線與指示虛線基本重合后，固定光管.調整光管微調旋鈕，使零刻線與指示虛線完全對齊上一頁下一頁返回12.6其他常用量測儀器簡介5.儀器保養(1)使用精密儀器應注意保持清潔，不用時宜用罩子套上防塵；(2)使用完畢后必須在工作臺，量測頭以及其他金屬表面用航空汽油清洗，拭干，再涂上無酸凡士林(3)光學計管內部構造比較復雜精密，不宜隨意拆卸，出現故障應送專業部門修理(4)光學部件避免用手指碰觸，以免影響成像質量上一頁下一頁返回圖12-21立式光學比較儀外形結構返回12.6其他常用量測儀器簡介12.6.2萬能測長儀萬能測長儀是由精密機械，光學系統和電氣部分結合起來的長度量測儀器1.主要技術參數(1)分度值：0.001mm(2)量測范圍包括以下幾個方面1).直接量測：0~100mm2).外尺寸量測：0~500mm3).內尺寸量測：10~200mm4).電眼裝置量測：1~20mm5).外螺紋中徑量測：0~180mm6).內螺紋中徑量測：10~200mm(3)儀器誤差包括以下方面測外部尺寸：±(0.5+L/100)μm測內部尺寸：±(2+L/100)μm上一頁下一頁返回12.6其他常用量測儀器簡介2.量測原理萬能測長儀是按照阿貝原則設計制造的，其量測精度較高3.儀器結構如圖12-22所示，臥式萬能測長儀主要由底座，萬能工作臺，量測座，手輪，尾座和各種量測設備附件等組成底座的頭部和尾部分別安裝著量測座和尾座，它們可在導軌沿量測軸線方向移動，在底座中部安裝著萬能工作臺，通過底座尾部的平衡裝置，可使工作臺連同被測零件一起輕松地升降.平衡裝置是通過尾座下方的手柄使彈簧產生不同的伸長和拉力，再通過杠桿機構和工作臺升降機構連接，使與工作臺的重量相平衡上一頁下一頁返回圖12-22臥式萬能測長儀返回12.6其他常用量測儀器簡介4.儀器使用臥式萬能測長儀可量測兩平行平面間的長度，圓柱體的直徑，球體的直徑，內尺寸長度，外螺紋中徑和內螺紋中徑等.由于萬能測長儀能量測的被測件類型較多，量測方法各不相同，其基本步驟為選擇并裝調測頭，安放被測件，校正零位，尋找被測件的最佳量測點，量測讀數，在具體操作儀器前須仔細閱讀使用說明書5.維護保養(1)儀器室不得有灰塵，振動及各種腐蝕性氣體(2)室溫應維持在20°C左右，相對濕度最好不超過60%，防止光學部件產生霉斑(3)每次使用完畢后，必須在工作臺，測帽以及其他附屬設備的表面用汽油清洗，并涂上無酸凡士林，蓋上儀器罩上一頁下一頁返回12.6其他常用量測儀器簡介12.6.3型表面粗糙度量測儀1.主要技術指標(1)傳感器種類：壓電式標準傳感器(2)觸針圓弧半徑：10±2.5μm(3)觸針材料：金剛石；(4)驅動器移動長度：15mm(5)量測長度：4mm，12.5mm(6)移動速度：3.2mm/s(7)量測范圍：Ra0.1~3.2μm，Rz0.5~30μm，Ry0.5~30μm(8)儀器誤差：<±15%(9)可測零件形狀：長度>15mm，內孔直徑10mm上一頁下一頁返回12.6其他常用量測儀器簡介2.工作原理驅動器帶動壓電式傳感器在零件表面移動進行采樣，信號經放大器及計算機的處理，通過顯示屏同時讀出被量測表面的粗糙度及Ra，Rz，Ry實測值3.儀器使用基本步驟為：1).安裝儀器2).校準儀器放大倍數3).安放被測件4).采集數據5).數據處理上一頁下一頁返回12.6其他常用量測儀器簡介4.維護與保養(1)被測表面溫度不得高于40°C，且不得有水，油，灰塵，切屑，纖維及其他污物(2)使用現場不得有振動，儀器不得發生跌撞(3)傳感器在使用中避免撞擊觸尖，觸尖不能用酒精清洗，必要時只能用無水汽油清洗(4)隨儀器附帶的多刻線樣板如有嚴重劃傷時，應及時更換，否則會造成校準的誤差增大上一頁下一頁返回12.6其他常用量測儀器簡介12.6.4型萬能工具顯微鏡1.儀器結構儀器外形如圖12-23所示，主要由底座，X軸滑臺，Y軸滑臺，立臂，橫梁，瞄準顯微鏡，投影讀數裝置組成2.量測原理工具顯微鏡主要是應用直角或極坐標原理，通過主顯微鏡瞄準定位和讀數系統讀取坐標值而實現量測的.根據被測件的形狀，大小及被測部位的不同，一般有以下3種量測方法上一頁下一頁返回12.6其他常用量測儀器簡介(1)影像法(2)軸切法(3)接觸法3.使用方法不同的被測件所采用的量測原理各不相同，詳細的操作使用方法可查閱其使用說明書和有關的參考書4.維護保養與立式光學比較儀，萬能測長儀，光切法顯微鏡等光學儀器相似上一頁返回圖12-23萬能工具顯微鏡返回12.7新技術在量測中的應用12.7.1光柵技術1.計量光柵在長度計量測試中應用的光柵稱為計量光柵.它一般是由很多間距相等的不透光刻線和刻線間透光縫隙構成.光柵尺的材料有玻璃和金屬兩種.計量光柵一般可分為長光柵和圓光柵.長光柵的刻線密度有每毫米25，50，100和250條等.圓光柵的刻線數有10800條和21600條兩種下一頁返回12.7新技術在量測中的應用2.莫爾條紋的產生如圖12-24(a)所示，將兩塊具有相同柵距(W)光柵的刻線面平行地疊合在一起，中間保持0.01~0.1mm間隙，如圖12-24(b)所示.圖中莫爾條紋近似地垂直于光柵刻線，圖12-24莫爾條紋線因此稱為橫向莫爾條紋.兩亮條紋或暗條紋之間的寬度B稱為條紋間距3.莫爾條紋的特征(1)對光柵柵距的放大作用.根據圖12-24的幾何關系可知，當兩光柵刻線的-交角很小上一頁下一頁返回12.7新技術在量測中的應用(2)對光柵刻線誤差的平均效應.由圖12-24(a)可以看出，每條莫爾條紋都是由許多光柵刻線的交點組成，所以個別光柵刻線的誤差和疵病在莫爾條紋中得到平均(3)莫爾條紋運動與光柵副運動的對應性.在圖12-24(a)中，當兩光柵尺沿X方向相對移動一個柵距W時，莫爾條紋在Y方向也隨之移動一個莫爾條紋間距B，即保持著運動周期的對應性；當光柵尺的移動方向相反時；莫爾條紋的移動方向也隨之相反；即保持了運動方向的對應性.利用這個特性，可實現數字式的光電讀數和判別光柵副的相對運動方向上一頁