正文 7.7 輪廓與表麵形狀測量實驗(1 / 1)

7.7.1實驗目的

(1)掌握輪廓與表麵形狀的測量方法。

(2)熟悉投影儀的工作原理。

7.7.2實驗設備及測量內容

(1)JT12AФ300數字式投影儀。

(2)投影屏。

(3)投影屏尺寸(mm)Ф300,投影屏旋轉範圍 0°~360°,選擇角度顯示當量1′,旋轉角度準確度6′。

(4)物鏡:放大率誤差為0.08%。

(5)工作台:台麵尺寸340mm×152mm;X坐標行程0~150mm,顯示當量0.001mm;Y坐標行程0~50mm,顯示當量0.001mm;Z坐標行程0~80mm(調焦行程);X、Y坐標示值準確度(4+40L)μm,其中L為測量長度,單位m。

(6)照明光源:透射照明 12V 100W鹵鎢燈,反射照明 24V 150W 鹵鎢燈。

(7)測量內容:測繪樣板的輪廓。

7.7.3儀器及測量原理說明

本儀器能高效率地檢測各種形狀複雜工件的輪廓和表麵形狀,例如:樣板、衝壓件、凸輪、螺紋、齒輪、成形銑刀、絲錐等各種刀具、工具和零件。該儀器廣泛地用於機械製造業、儀器儀表和鍾表行業有關廠的計量室和車間。

可用普通玻璃尺直接測量Y′大小,也可與預先繪製好的標準放大圖樣比較測量,利用工作台上的數字顯示係統也可以直接對Y進行測量。S1、S2分別為透射和反射照明光源,K1、K2為透射和反射聚光鏡,兩組照明可分別使用,也可同時使用,半透半反反光鏡L僅在反射照明時使用。

儀器結構主要由投影箱、殼體和工作台三大部分組成,儀器的成像光學係統包括物鏡、反光鏡和投影屏全在投影箱裏。儀器的數字顯示屏裝置在投影箱的右側。儀器主殼體除用於支撐投影箱和工作台外,儀器的照明係統、電器控製係統、冷卻裝置和數顯裝置全在其內部。儀器的工作台可作縱、橫向移動和垂直調焦,配備有光柵傳感器,可作較高精度的直角坐標測量。投影屏可做360°旋轉,通過摩擦輪機構帶動光電軸角傳感器旋轉,實現角度計數。投影屏上刻有米字線,可作長度、角度測量的瞄準參考點(線)。移動縱、橫向工作台,移動量可在數顯箱上顯示出來,手搖升降手輪10,可使工作台升降,進行粗細調焦。鬆開鎖緊手輪4,轉動旋轉手輪3可使投影屏2作360°的正反旋轉,旋轉角度可在數顯箱上顯示出來。

7.7.4測量方法

測量前應先檢查儀器各部分位置的正確性,將被測件清洗幹淨,選好物鏡照明方式,打開照明開關,即可進行測量。

(1)用“標準圖樣”比較測量利用預先繪製好的標準放大圖與工件影像比較,其差異就是工件的誤差,此法是最常用的,可一次對工件諸參數進行綜合測量,測量迅速準確,其步驟如下:

①根據工件的大小和形狀複雜程度,選擇適當的放大率的物鏡,並按圖紙參數乘放大率繪製“標準圖樣”,然後把“標準圖樣”用彈性壓板固定在投影屏上。

②把工件置於工作台上,升降工作台,使工件在投影屏上清晰成像。

③移動工作台和旋轉投影屏,或移動“標準圖樣”,使投影屏上的工件影像與“標準圖樣”重合。如有偏差,可用普通玻璃尺直接測量偏差量,也可以利用工作台的縱橫向讀數裝置進行測量,其偏差值可在數顯箱上直接顯示出來。

此外還可以在“標準圖樣”上繪出最大、最小極限公差帶,工件是否合格一目了然。

(2)利用工作台縱、橫向讀數係統進行測量將工件被測尺寸調整到與工作台移動方向平行,移動工作台,使投影屏上的十字線對準工件被測尺寸一端,X或Y置零,然後移動工作台,十字線對準工件被測尺寸另一端,這時X或Y的值即為被測長度的實際值。

(3)用普通玻璃尺直接在投影屏上測量尺寸用普通玻璃尺直接測量工件被放大後的影像尺寸除以所用物鏡的放大倍數,即為工件的實際尺寸。

(4)利用投影屏旋轉測量角度先鬆開手輪4,旋轉投影屏2使其上刻線與零位指示板15的刻線對齊,此時投影屏十字線與工作台X、Y坐標相平行。將工件放在工作台適當部位,轉動投影屏,使其上的十字線之一與被測角的一邊重合,數顯箱角度清零;然後再轉動投影屏並移動工作台,使其十字線與被測角的另一邊重合。這時數顯箱上的角度顯示值即為工件的實際角度。投影屏上刻有30°、60°、90°刻線,對於這些特殊角,可直接進行比較。此方法最為簡單、方便和常用。