用球徑儀測量球面半徑

1、用環(huán)式球徑儀測量 球面曲率半徑一、實驗目的1. 熟悉環(huán)式球徑儀的結構原理，掌握該儀器的使用方法。2. 拿握利用環(huán)式球徑儀測雖:球面曲率半徑的原理、方法。二、實驗原理用環(huán)式球徑儀測最球面曲率半徑的原理是，通過測最某部分球面對應的矢高及弦半 徑，計算該球面的illi率半徑。這種方法屬于i'可接測量法。由圖15-1的幾何關系得到(15-1)7r = 2xr式中 r球面曲率半徑；r部分球而的弦半徑;兀尺對應該部分球面的矢高o若測量廠、xr,則利用公式(15-1)可計算球而曲率半徑為準確地測量弦半徑尸值，一 般采用一定尺寸的測量環(huán)，壞半徑 廣是經過和密測量的，作為已知數(shù) 據(jù)，所以實際測量球面11

2、11率半徑 時，只要測出矢高兀尺即可。為提高測量精度，在測量環(huán)上 裝冇已知半徑為p的三個小鋼球。 測量時使被測球面與三個小鋼球接 觸,如圖15-2所示。由圖屮兒何關系可得到計算球面illi率半徑的公式為式中 r三個鋼球中心決定的圓半徑；心三個鋼球 頂點決定的平面到被測 球面頂點的距離。式中。前的符號，當被測 球面為凹面時取“+”；為 凸面時取三、實驗儀器設備 該方法測最曲率半 徑用的環(huán)式球徑儀主要 由三個部分組成：1測量環(huán)圖15-2球而曲率半徑測量原理圖a）被測球而為凸而b）被測球而為凹而測量環(huán)是被測件的定位元件。環(huán)式球徑儀一般備有七至九個不同廠值的環(huán)，以便測量 不同口徑的零件時選用。環(huán)上分布

3、三個小鋼球，半徑小的環(huán)制成刃邊形式。三個小鋼球中 心決定的圓半徑為小鋼球半徑°是事先精密測最的，并列入儀器的說明書中。2 測量桿測量桿位于測雖:環(huán)的中央，并可以在為三個小鋼球中心決定的平面垂直的方向移動。測量桿上裝有030nini的刻尺，作為測雖:無尺值的長度標準器。采用重錘阻尼器使測雖:桿 始終受一向上的力，測量時桿的頂端與放在測量環(huán)上的被測件相接觸。3. 讀數(shù)系統(tǒng)采丿ij讀數(shù)顯微鏡讀出測量桿上刻尺的刻度，讀數(shù)顯微鏡的測微ri鏡有：阿基米徳螺旋 式。它們的最小格值為0.001mm,用來細分測量桿.上的亥ij尺。圖15-3為用阿基米徳螺放 測微口鏡的球徑儀光路圖。圖15-3球徑儀光路

4、圖1 反光鏡2 濾光鏡3 保護玻璃4 刻尺5 平板玻璃6 顯微鏡物鏡7 棱鏡8 螺旋線分劃板9 固處分劃板10-kift阿基米德螺線的讀數(shù)方法如圖1所示為讀數(shù)顯微鏡視場，旋 轉螺釘可使圓刻度尺（分為100格）從小 到大或由大到小旋轉，使在阿基米徳螺線 范圍內的毫米刻度尺刻度線落在阿基米德 雙線之間，這時即可讀數(shù)。圖屮所示讀數(shù) 讀法如下：毫米刻度尺讀數(shù)為46mm、 1/10毫米分劃板上的示值讀為0. 2mm , 分劃板的箭頭所指員i刻度盤上的示值讀數(shù) 為0632. 0 mm ,其中最后一位為估讀值, 所以結果讀數(shù)為：46.2632111111 o因1訶皿七長也廚顯微鎮(zhèn)視場四、實驗內容和步驟（1）

5、調整反射鏡使視場屮達到滿意的殼度。（2）調整目鏡使視場屮的分劃清晰。（3）根據(jù)被測件口徑選擇測量環(huán)，使其獲得盡量人的尢尺值。將選取好的測量環(huán)裝在 儀器上。（4）確定測量零位。首先放松測量桿的鎖緊螺釘，將測最桿上移，控制手輪使測最 桿頭部不超出測量環(huán)，將平品放在測雖:環(huán)上。測量桿頭部輕輕與平品接觸。此吋讀數(shù)并記 錄。該讀數(shù)為零位讀數(shù)，用坷表示。（5）取f平晶，放上被測零件，使測量桿頭部與被測球而接觸。記錄此時讀數(shù)為無2。五、計算所測半徑r1計算矢高兀尺值 其計算公式為xr = x2 - x（15-5）2.計算球面曲率半徑/?用式（15-5）計算出心值，由儀器說明書查岀所用測量環(huán)的八°值，按下式（15-2） 計算被測球面的曲率半徑。r = - + ±p（15-2）2xr 2式中r三個鋼球中心決定的圓半徑；天r三