一、實驗目的
1. 了解立式光學計的測量原理。
2. 熟悉用立式光學計測量外徑的方法。
3. 加深理解計量器具與測量方法的常用術語。
二、實驗內容
1. 用立式光學計測量塞規。
2. 根據測量結果，按國家標準gb1957—81《光滑極限量規》查出被測塞規的尺寸公差和形狀公差，作出適用性結論。
三、測量原理及計量器具說明
立式光學計是一種精度較高而結構簡單的常用光學量儀。用量塊作為長度基準，按比較測量法來測量各種工件的外尺寸。
圖1為立時光學計的外形圖。它由底座1、立柱5、支臂3、直角光管6和工作台11等幾部分組成。光學計是利用光學槓桿放大原理進行測量的儀器，其光學系統如圖2b所示。
照明光線經反射鏡1照射到刻度尺8上，再經直角稜鏡2、物鏡3，照射到反射鏡4上。由於刻度尺8位於物鏡3的焦平面上，故從刻度尺8上發出的光線經物鏡3後成為一平行光束，若反射鏡4與物鏡3之間相互平行，則反射光線折回到
焦平面，刻度尺象7與刻度尺8對稱。若被測尺寸變動
使測桿5推動反射鏡4饒支點轉動某一角度α（圖2a），
則反射光線相對於入射光線偏轉2α角度，從而使刻度
尺象7產生位移t（圖2c），它代表被測尺寸的變動量。
物鏡至刻度尺8間的距離為物鏡焦距f，設b為測桿中
心至反射鏡支點間的距離，s為測桿移動的距離，則儀
器的放大比k為：
當很小時，， ，因此：
圖 1光學計的目鏡放大倍數為12，，，故儀器的總放大倍數n為：
由此說明，當測杆移動0.001mm時，在目鏡中可見到0.96mm的位移量。
四、測量步驟
1. 測頭的選擇：測頭有球形、平面形和刀口形三種，根據被測零件表面的幾何形狀來選擇，使測頭與被測表面盡量滿足點接觸。
所以，測量平面或圓柱面工件時，選用球形測頭。測量球面工件時，選用平面形測頭。測量小於10mm的圓柱面工件時，選用刀口形測頭。
圖 2圖 32. 按被測塞規的基本尺寸組合量塊。
3. 調整儀器零位
（1）參看圖1，選好量塊組後，將下測量面置於工作台11的**，並使測頭10對準上測量面**。
（2）粗調節：松開支臂緊固螺釘4，轉動調節螺母2，使支臂3緩慢下降，直到測頭與量塊上測量面輕微接觸，並能在視場中看到刻度尺象時，將螺釘4鎖緊。
（3）細調節：鬆開緊固螺釘8，轉動調節凸輪7，直至在目鏡中觀察到刻度尺象與μ指示線接近為止（圖3a）。然後擰緊螺釘8。
（4）微調節：轉動刻度尺寸微調螺釘6（圖2b），使刻度尺的零線影象與μ指示線重合（圖3b）。然後壓下測頭提公升槓桿9數次，使零位穩定。
（5）將測頭抬起，取下量塊。
4. 測量塞規：按實驗規定的部位（在三個橫截面上兩個相互垂直的徑向位置上）進行測量，把測量結果填入實驗報告。
5. 由塞規零件圖（由學生自己設計、畫出）的要求，判斷塞規的合格性。
思考題1. 用立式光學計測量塞規屬於什麼測量方法？絕對測量與相對測量個有何特點?
2. 什麼是分度值、刻度間距?它們與放大比的關係如何?
3. 儀器工作台與測桿軸線不垂直，對測量結果有何影響?工作台與測桿軸線垂直度如何
調節?4. 儀器的測量範圍和刻度尺的示值範圍有何不同?
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