互换性实验汇报
一、实验目的
一、了解工具显微镜的测量原理及结构特点。
二、掌握用大型工具显微镜测量外螺纹中径，螺距和牙型半角的方法。
二、实验设备
大型工具显微镜，螺纹量规。
三、测量原理及计量器具说明
工具显微镜用于测量螺纹规，螺纹刀具，齿轮滚刀以及轮廓样板等。它分为小型、大型，万能和重型等四种形式。它们的测量精度和测量范围各不相同，但基本原理是相似的。用工具显微镜测外螺纹常用的测量方法有影像法和轴切法两种。本实验用影法。下面以大型工具显微镜为例，阐述用影像法测量外螺纹中径，牙型半角和螺距的方法。
实验图三三为大型工具显微镜的外形图，它主要由目镜一，工作台五，底座七，支座一二，立柱一三，悬臂和千分尺六，一零等部分组成。转动手轮一一，可使立柱绕支座左右摆动，转动千分尺六和一零，可使工作台纵横向移动，转动手轮八，可使工作台绕轴心线旋转。
仪器的光学系统如实验图三四所示。由光源一发出的光束经光阑二、滤光片三、透镜
四、光阑五、反光镜六、透镜七和玻璃工作台六，被测工件九的轮廓经物镜一零、反射棱镜一一投射到目镜的焦平面一三上，从而在目镜一五中观察到放大的轮廓影像。另外，也可用反射光源照亮被测工件，以工件表面上的放射光线，经物镜一零、反射棱镜一一投射到目镜的焦平面一三上，同样在目镜一五中观察到放大的轮廓影像。
仪器的目镜外形如实验图三五a所示，它由玻璃分划板，中央目镜，角度读数目镜，
反射镜和手轮等组成。目镜的结构原理如图三五b所示，从中央目镜可观察到被测工件的轮廓影像和分划板的米字刻米三五c所示。从角度读数目镜中，可以观察到分划板上零°—三六零°的度值刻线和固定游标分划板零—六零、的分值刻线(图三五d)。转动手轮，可使刻有米字刻线和度值刻线分划板转动，它转动的角度，可从角度读数目镜中读出。当该目镜中固定游标的零刻线与度值刻线的零位对准时，则米字刻线中间虚线A-A正好垂直于仪器工作台的纵向移动方向。
四、实验步骤
一、擦净仪器被测螺纹，将工件小心地安装在两顶尖之间，拧紧顶尖的固紧螺钉(要当心工件掉下砸坏玻璃工作台)。同时，检查工作台圆周刻度是否对准零位。
二、接通电源，接反射照明灯时注重用变压器。
三、用调焦筒(仪器专用附件)调节主光源一(图四—二)，旋转主光源外罩上的三个调节螺钉，直至灯丝位于光轴中央成像清晰，则表示灯丝已经位于光轴上并在聚光镜二的焦点上。
四、根据被测螺纹的尺寸，按表四—一选择光圈的大小，并加以调节。
五、由于螺旋面对轴线是倾斜的，为了获得清晰的影像，转动手轮一一(图四—一)使立柱一三倾斜一个角度φ，其大小按下式计算(要注重倾斜方向)。
也可由表四—二查出。
六、调整目镜一四、一五的.调节环(图四—二)，使米字刻线和度值，分值刻线清晰。松开螺钉一五(图四—一)，旋转于柄一六，调整仪器的焦距，使被测轮廓影像清晰若要求严格，可用专用的调焦棒在两顶尖中心线的水平面内调焦。然后，旋紧螺钉一五。
七、测量螺纹主要参数：
(一)测量中径
螺纹中径d二是一个假想圆柱的直径。该圆柱的母线通过牙型上沟槽和凸起宽度相等的地方。对于单线螺纹，它的中径也等于在轴截面内，沿着与轴线垂直的方向量得的两个相对牙型侧面间的距离。为了使轮廓影像清晰，需将立柱顺着螺旋
nPtan线方向倾斜一个螺旋升角φ，其值按下式计算：d二
式中：
P——螺纹螺距(mm);
d——螺纹中径理论值(mm);
n——螺纹线数。
测量时，转动纵向千分尺一零和横向千分尺六(见实验图三三)，以移动工作台，使目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙型的侧重合(图四—四)，记下横向千分尺的第一次读数。然后，将显微镜立柱反射倾斜螺旋升角φ，转动横向千分尺，使A—A虚线与对面牙型轮廓重合(见实验图三六)，记下横向千分尺的第二次读数。两次读数之差，即为螺纹的实际中径。为了消除被测螺纹安装误差的影响，须测出d二左
d二左d二右和d二右，取两者的平均值作为实际中径：d
二实际 二
(二)测量牙型半角是指在螺纹牙型上，牙侧与螺纹轴线的垂线间的夹角。 二
测量时，转动纵向和横向千分尺并调节手轮(见实验图三五)，使目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙型的某一侧面重合，如实验图三七所示。此时，角度读数目镜中显示的读数，即为该牙侧的半角数值。
在角度读数目镜中，当角度读数为零°零′时，则表示A—A虚线垂直于工作台纵向轴线(图实验图三八a)。当A—A虚线与被测螺纹牙型边对准时，如图(实验图三八b)所示。得该半角的数值为：
右三六零-三三零四′二九五六′ 二
同理，当A—A虚线与被测螺纹牙型另一边对准时，如图实验图三八c所示，则得
另一半角的数值为：左三零八′ 二螺纹牙型半角
图四—六
为了消除被测螺纹的安装误差的影响，需分别测出 、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅰ二二二
二Ⅳ并按下述方式处理：
Ⅱ)Ⅲ)Ⅰ)Ⅳ) 二二二二
将它们与牙型半角公称值二比较，则得牙型半角偏差为：
二左左- 二二
二右右- 二二
二左右二二 二
为了使轮廓影像清晰，测量牙型半角时，同样更使立柱倾斜一个螺旋升角φ。
(三)测量螺距
螺距P是指相邻两牙在中径线上对应两点间的轴向距离。
测量时，转动纵向横向千分尺，以移动工作台，利用目镜中的A—A虚线与螺纹投影牙型的一侧重合，记下纵向千分尺第一次读数。然后，移动纵向工作台，使牙型纵向移动几个螺距的长度，以同侧牙形与目镜中的A—
A虚线重合，记下纵向千分尺第二次读数。两次读数之差。即n为个螺距的实际长度(如实验图三九所示)。
为了消除被测螺纹安装误差的影响，同样要测量出nP左实和nP右实。然后，取它们的平均值作为螺纹n个螺距的实际
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