精密仪器考试论述题答案.pptVIP

光源1发出的光线，经聚光镜2、滤光片3成象在光栏4处，可变光栏4位于聚光镜6的物方焦平面上，构成远心照明光路。因此，光线经反射镜5垂直转向经聚光镜6成平行光束，照明被测轴7；经物镜8将轴件的一部分成象在目镜的焦平面的分划极9上，通过目镜10用分划板9上的米字刻线对轴件的影象进行瞄准，在读数显微镜上读数。对被测轴两边进行瞄准，并读出相应的读数，两次读数之差即是被测轴径。 首先用调焦棒将中央显微镜精确调焦，这时被测件物体最清晰。测量时，由于圆柱面母线直线度或锥度等形状误差的影响，不能采用通常测量长度的压线法，而必须使用在母线上的压点法，即将米字线中心压在轮廓母线上的一点，然后移动横向工作台，使米字中心压到相对应的轮廓母线上。两次读数之差即被测轴径。测量轴径时，还应在不同的横截面内进行多次测量，然后取其平均值。 这种影像压点法与一般长度测量中的压线法一样，既要按照外形大小调整光圈，又要考虑对准精度、轮廓的表面粗糙度等因素的影响。因此，这种方法看来简单，实则麻烦，而且测量值的分散性很大，随着被测轴径的加大，其测量误差也越大。 影象法测量要求被测轴件的轮廓象清晰，放大准确，瞄准对线形式选择合理。因此测量前应正确调整光源，正确调焦，正确调整光圈大小等。 (1)光源的位置调整要求 光源应位于聚光镜的焦点上，使照明被测件的光线成为平行光轴的平行光束。光源应位于光学系统的光轴上，使视场内的亮度均匀。 (2)调视度与调焦 由于影象法测量是用光学方法瞄准定位的，因此被测工件轮廓象和瞄准标记(目镜分划板刻线)必须清晰而无视差，否则会使瞄准误差大大增加。为了使眼睛不致在紧张状态下观察，使长时间观察不疲劳，通过调节机构使目镜移动以达到瞄准标记清晰。 调焦是指改变物镜至被测工件的距离，使被测工件轮廓象清晰。由于被测轴件是安装在顶尖上测量的，调焦应使用仪器附件调焦杆。把调焦杆(焦距棒)安装在顶尖上，升降显微镜臂架，使定焦杆中间孔内轴线平面上的刀刃象清晰并无视差，然后换上被测轴件，即可进行测量。 (3)光圈调整 影象法测量时，最理想的照明工件的光线是平行于光轴的平行光束，这时光学成象的失真最小。但是实际上光源不是点光源，光源的灯丝都有一定的长度。如图所示，灯丝1上各点发出的光通过聚光镜2后，各自成一束平行光，但并不都平行于光轴，只有位于光轴上的点o发出的光束经聚光镜后才平行于光轴，其余各点(如A、B)发出的光束经聚光镜后所形成的平行光束，都分别与光轴成不同的夹角，灯丝越长，斜平行光束偏斜光轴的角度越大。 斜平行光束对影象法测量十分不利。这样的光束对比较薄的工件影响不大，但对圆柱面的轴件影响就较大了，如图所示，斜平行光束在圆柱表面反射后，在虚物点处成象，使被测轴件的轮廓象尺寸减少?r，光束偏斜角越大，被测轴直径减少的越多，测量误差也就越大，因此，影象法测量必须限制一部分斜光束，以减少由此引起的成象误差对测量结果的影响， 三、光学灵敏杠杆测内孔直径 光学灵敏杠杆(光学定位器、光学测孔器)是万能显微镜和其它类型工具显微镜的基本附件之一，它是用测头与工件接触的方法进行测量，特别适用于测量小孔、盲孔、台阶孔等。光学灵敏杠杆只能与3x物镜及测角目镜头配合使用。在工具显微镜上用光学灵敏杠杆的工作原理如下图所示。 照明光源4照亮刻有3对双刻线的分划板1，经透镜至反射镜2后，再经物镜组7成像在目镜米字线分划板上。平面反射镜2与测量杆3连结在一起，当它随测杆绕其中心点摆动时，3组双刻线在目镜分划板上的像也将随之左右移动。当测杆的中心线与显微镜光轴重合时，双刻线的像将对称地跨在米字分划板的中央竖线上，若测头中心偏离光轴，则双刻线的像将随之偏离视场中心。6为产生测力的弹簧，测力的方向(使测杆向左或向右)可通过外边的调整帽来改变。 测量时，将测杆深入被测孔内，通过横向(或纵向)移动，找到最大直径的返回点处，并从目镜8中使双刻线组对称地跨在米字线中间虚线的两旁，此时进行第一次读数n1；旋转调整帽，调整测力弹簧6的方向(有测力方向箭头标记)，使测头与工件的另一侧接触，双刻线瞄准后进行第二次读数n2(仪器正常时，不必再找返回点)。被测孔径为 式中 d测头-测头直径，其数值标示在测量杆上。 用光学灵敏杠杆测量孔径的测量误差约为±0.002mm 灵敏杠杆测量头的尺寸和几何形状精度一般要求在0.5μm之内，应采用不低于3等精度的量块在超级光学计(或相当精度的仪器)上进行比较测量。 为了保证测量精度，在使用光学灵敏杠杆测孔时，应注意以下两个问题： （1）工件安装在工作台时，必须使被测孔的中心线垂直于测量方向，并在水平面内找好工件的最大直径处。因为被测孔中心线的倾斜和偏心所引起的直径误差计算方法和测轴径时相同。