精密仪器考试论述题答案课件.ppt

二、影像法测轴径 当被测件两端具有中心孔时，可采用这种非接触式测量法，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。 影像法是最基本的非接触测量法，它不需要测头，也没有测量力，可以测量刚性差、材料软的轴件。 万能显微镜的光学系统图如下图所示。 ; 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