万能测长仪测量孔径实验优化指南

（1）实验学时

2学时。

（2）实验类型

验证。

（3）实验要求

必修。

（4）实验目的

①了解数据处理万能测长仪的结构、用途及测量原理。

②熟悉孔类工件的尺寸、形位误差的测量方法。

③掌握万能测长仪的调试和操作步骤，能独立完成测量孔径的全过程。

④能处理测量结果，作出正确的判断。

（5）实验内容

用万能测长仪按相对法根据测量部位图测量孔径，并判断其合格性。

（6）实验原理、方法和手段

利用阿贝比较原理将读数精确到0.1μm进行比较测量孔的直径，并按孔的极限尺寸和圆度公差判断其合格性。

（7）实验组织运行要求

以学生自主训练为主的开放模式组织教学。

（8）实验条件

JD25-C数据处理万能测长仪、被测孔（ϕ50H6、ϕ55H6）、环规（其尺寸直接读出）。

万能测长仪是一种用于绝对测量和相对测量的长度计量仪器。因其精确地应用了阿贝比较原理和采用了高精度的测量系统，有较高的测量精度。该仪器主要应用于机械制造业，工具、量具制造及精密仪器制造等各级计量鉴定部门和企业的计量室。数据处理万能测长仪是光、机、电、算一体化的长度计量仪器，其配备了一维数据处理系统（单坐标光栅信号转接器、计算机和数据处理软件），较传统的万能测长仪，测量的准确性与测量效率有很大的提高。

JD25-C数据处理万能测长仪结构示意图，如图5.17所示。其主要技术指标如下：

图5.17　JD25-C数据处理万能测长仪外形图

1—测量主轴；2—尾管；3—信号转接器；4—工作台摆动锁紧手柄；5—工作台摆动手柄；6—工作台升降手轮；7—工作台横向移动手轮；8—工作台

测量范围（mm）：

外尺寸：

绝对测量　0～100

相对测量　0～670

内尺寸：

使用小测钩（最大伸入深度12，最大臂厚50）时，10～400

使用大测钩（最大伸入深度50，最大臂厚85）时，30～370

用电测装置测量：

用电测测钩：　1～60

用万能测钩：　14～112

读数方式及显示当量：　　　　　　　　数字显示，显示当量：0.000 1 mm(https://www.xing528.com)

测量力（N）：0、1.5、2.5仪器准确度：外尺寸绝对测量时，仪器准确度优于　0.5μm

内尺寸绝对测量时，仪器准确度优于　1μm

测量原理：在测量过程中，镶有一条光栅尺（精密刻度尺）的测量主轴随被测尺寸的大小在测量轴承座内作相对滑动，当测头接触被测部分后测量轴就停止滑动。其值可从显示器中［或补偿式读数显微镜（平面螺旋线原理）］进行读数。

（9）实验步骤

1）开机及仪器过零位

①接通电源，分别打开信号转接器开关、计算机主机及显示器开关。

②双击万能测长仪测量软件图标，根据仪器提示拉动测量主轴，等待仪器过零位后，即可出现测量界面。

2）双钩法测内尺寸参数设置

将鼠标移动到设置区，单击“双钩法测内尺寸参数”按钮，并在弹出的对话框中用键盘输入标准环规的实际尺寸，并按下“确定”按钮。

3）测量功能选择及测量次数设置

①将鼠标移动到测量区，单击双钩法测量按钮，屏幕上会出现一个图形，表示当前已进入双钩法测内尺寸功能。

②根据实验要求，选择“零件测量次数”（本次实验设置为6次），同时“零件测量还剩采集点数”将同时显示出来，实验中可根据该提示进行测量数据采集。

4）测量标准环规对正值

①松开位于手轮中心的紧固钉，转动手轮（同时松开两侧之限位螺钉）使工作台下降到较低位置。然后在工作台上安好标准环（应使标线的直径方向与尾管大致在同一垂直面上，螺钉压板是旋后一个螺钉来夹紧）。

②上升工作台，使两侧钩伸入标准环内，再将手轮的紧固钉拧紧。

③双手扶稳测量主轴，并使测量轴上的侧钩内侧头缓慢地与标准环接触（注意：切勿使测头碰击标准环），并将拉索重垂线挂在内侧张力锁夹头上。

④找准标准环的直径位置：缓慢转手轮使工作台前后移动，同时观察显示屏上读数的变化情况，刚好至最大读数（转折点）时即行停止（图5.18中的最大值）。在此位置上，松开紧固螺钉扳动手柄摆动工作台刚好至最小读数（转折点）时即行停止（图5.18中的最小值）此处即为标准环正确的直径位置，在数据采集区按下鼠标左键采集数据。同时在采集点显示区同步地显示出所采集点的值。

5）被测件孔径测量

①用手扶稳测量轴，使测量轴右移一定距离后再将螺钉固紧（注意：切记不能动尾管，否则比较测量就无基准），稍下降工作台，松开压紧螺钉，取下标准环，换上被测件，按上面同样的测量方法测出被测孔径，并采集数据。

②按测量部位如图5.19所示，沿被测孔径的轴线方向测3个截面。每个截面要在相互垂直的两个部位上各测一次。同时“零件测量还剩采集点数”会随时提示还剩余多少点没有采集完。

③当双钩法测内尺寸设置的点数采集完毕后，采集过程中的采集点会逐步显示在长度值显示区，测量结果会自动显示在结果显示区。

6）数据记录

按实验报告要求记录各实验数据。

7）计算被测孔圆度误差

8）判断被测孔的合格性

按被测孔的极限尺寸及圆度公差，判断被测孔的合格性。

图5.18　找正确孔径位置图

图5.19　测量部位图

（10）思考题

①什么是阿贝比较原理？

②万能测长仪的工作台共有几种运动？其作用如何？

③什么叫圆度误差？其误差值如何确定？