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第一章 作业与思考题一、作业题1在测长机上用绝对法测量一尺寸为L=8000.02mm的工件。设测长机的机身材料为铸铁 (1=10.410-6/C)。工件材料为钢（a2=11.610-6/C），上午测量时的温度：工件为21C，测长机为20 C；下午测量时，工件为24C，测长机为21 C。求上、下午测量值的差别。2相对法测量量块，已知标准量块和被检量块的温度分别为20.5C和21C，量块的温度线膨胀系数为a =11.610-6/C，测得被检量块相对标准量块的偏差为0.011mm，由检定证书知标准量块的长度为（1000-0.004）mm，求被检量块在20C时的长度是多少？3已知一千分尺校对棒长1000mm，棒两端一端为平面，另一端为球面，在测长机上用直接测量法测量其长度，问（1）测长机的测头应如何选择；（2）校对棒应如何定位、放置。4被测工件如图2所示，试设计工件的测量方法。（结合第四、五章，形位误差，孔轴尺寸、表面粗超度等的测量，简要说明测量步骤和数据处理方法。） 图25在仪器设计或测量时为什么要尽可能遵循阿贝原则？6长度测量的基本原则是什么？7 泰勒原则、安全裕度8 第一章的4、5节9测孔、测轴、测直线度、垂直度、平行度的仪器、方法有哪些？如何测？测量步骤、测量数据处理；第二章 作业与思考题一、作业题1在万能工具显微镜上用光学灵敏杠杆测量孔径，用找折返点法调整孔径与测量线重合。设其调整误差约为0.05mm，试计算当检测孔径为15mm时所产生的测量误差。2 分别例举3个以上符合阿贝原则和不符合阿贝原则的计量器具。3 m对棒允许的最大示值误差为um，在测长机上用绝对法测量。若测量时的温度为2，问温度误差是否要修正？为什么？（对棒的线膨胀系数为11.610-6/C，测长机的线膨胀系数为10.410-6/C）（Lc2=?，）4 接触式干涉仪调整参考镜的两个方位有何作用或目的？5 利用二根线纹尺，如何求出线纹比长仪的系统误差？6 万工显上测量那类零件需调整光圈（工件），为什么？如何选择光圈能使测量误差最小。7 自准式测孔仪用一块反射镜行吗？用二块成一定角度的反射镜的目的是什么？8 试比较电眼法和双钩法测孔径的主要误差来源，及解决的途径。9 大尺寸测量的主要误差来源？10双频激光测长中，应用什么物理现象？长度的变化，引起了什么变化？11解释艾帕斯坦原则。12单频激光测长为什么要用二路光电如接收？二路信号之间的关系？13. 用孔径干涉测量仪测量孔径时，若选用测头直径d=2mm，被检测孔径的基本尺才为5mm，所用量块的阶梯高度h应为多少?设光楔的鼓轮上两次读数为A1=8，A223且已知鼓轮的分度值为0.098um，试求检测孔径的实际值。二、思考题1 量块的等与级的划分依据是什么？是否可替代使用？按等和按级使用量块有何不同？2 线纹尺比较测量有几种测量方式。3 符合泰勒原则的光滑极限量规，结构上有何特点。检验孔轴工件时，在什么情况下不合格的工件并未报废？4 简述表面反射量仪的瞄准原理，为什么瞄准精度提高了？5 万工显可测量那些工件？6 万工显测量轴类零件有几种方法，并比较各种方法的特点。7 单、双频激光干涉仪的测量原理有何区别？8 简述合成波干涉测长（无导轨）原理。9 比较合成波测长和小数重合法测长的异同。10比较脉冲测距与相位测距的异同（原理、作用距离、精度、测量时间、应用领域、应用条件等）11比较合成波测长与相位式光波测距原理的异同。12JLG-1型激光量块干涉仪的光学系统主要包括哪几部分？各部分的作用是什么？13画出对滚法测大轴径原理结构图，并简单说明。第三章 作业与思考题一、作业题1.如图1，用自准直仪检定四方体的四个角，分别读得ai为+6、+3、-2、+3，试用封闭原则计算此四方体各角的实际值。2如图2，工件厚度为2mm，试设计角度1、2的测量方法。12图1 图23度盘偏心引起的测量误差是那类误差？如何消除。4在用测角仪进行角度测量时，如何提高角度的测量精度？5现有设备：1台自准直仪和1个高精度转台，要求用全组合法测量一个正六面棱体的工作角，试设计测量方法。（画出测量原理图，并简要说明测量步骤和数据处理方法）二、思考题1 用正弦尺测量一圆锥工件(如图2)。如已知：L=100mm，L=+5um，limL=0.001mm； h=30mm，h=+3um，limh=0.0009mm； 指示表在相距l为50mm的a,b两点的示值分别为n1=+15um和n2=+20um，liml=0.001mm，limn=0.001mm。试计算被测工件的锥角及极限误差，并写出测量结果的表达式。图32高精度的园分度器件有那些？3为什么多齿分度台具有很高的分度精度？4已知一度盘上8个等分刻线的零起刻线误差i为：0，0.4，1.6，2.1，0.9，-0.3，-1.5，-0.8（单位为秒），试列表计算该度盘的刻线误差i，相邻间隔误差fi，并求出该度盘的最大刻线间隔误差fmax。第四章 作业与思考题一、作业题1、取样长度和评定长度的选择原则？为什么要规定取样长度和评定长度。2限制光切显微镜测量范围的主要因素是什么？若将面阵CCD置于光切显微镜分划板处接收，那么CCD限制测量范围的因素是什么？3干涉显微镜干涉条纹的横向放大率和纵向放大率各取决于什么？4干涉显微镜的光源如何选择？5试设计一激光干涉式轮廓仪，画出测量原理图，并简要说明。6在临界角法探针实际系统图中全反射棱镜采用斜方棱镜的原因是什么？采用双探测器接收的原因是什么？二、思考题1 表面粗糙度的评定参数有哪些？ 2 简述光切显微镜测粗糙度定度过程，C系数的定义？3欲检测一半径为20mm的球形表面的粗糙度值（Rz约0.4um），试设计检测方法，并简述测量过程。4干涉显微镜的干涉光路与接触式干涉仪的干涉光路的最大不同是什么？为什么？5常用表面粗糙度测量方法有哪些？哪些是属于非接触测量？6. 在外差干涉式轮廓测量系统中，是如何获得双频激光的？如何消除干涉仪二臂（测量光路与参考光路）不共路部分带来的相位差对测量的影响？第五章 作业与思考题1用水平仪分段测量一长1200mm的平尺的直线度误差，分六段测得数据如下表，已知水平仪分度值为0.005mm/m，分别用两端点连线法和最小包容区域法评定直线度误差。测量序号0123456读数（格）0 +4 0 -2 +4 +3 -3 a1 0.5 a2 +1.5 a3 -1 0 -1 +0.5 b1 b2 b3 0 +1 +1 +0.5 c1 -1 c2 0 c32如图示对角线法测量300400mm的测量数据(格值)，合象水平仪格值为0.01mm/m，求其平面度误差。3用水平仪测量两平面间平行度误差，测得读数如下表，请用旋转法求平行度误差。测 点 序 号012345678基准实际要素读数值/mm0+2+4-6+5-5+10+4+4被测实际要素读数值/mm0+2+5-4+8+5-10-1+44 已知一平板的各测点的偏差值如下表，用最小包容区域法，求该平板的平面读误差。+6.0+7.0+5.0-0.20+7.2+6.5+6.0+1.5+2.0+4.92+6.0+3.3+4.2+6.0+0.7+2.7+6.7+5.4+7.80-0.5+5.5+7.5+6.05直线度误差测量中，如何分离测量导轨误差，简述一法。6形位误差测量中，理想要素如何确定？形位误差评定的基本方法是什么？7实际理想（基准）要素常通过模拟法获得，常用的模拟法有哪些？试比较各种模拟法的应用场合、精度。8直线度误差评定方法有哪两种？何时两种方法评定结果一致。9平面度误差评定方法有哪几种？当由于采用不同评定方法导致结果不同而引起争议，应如何处理，为什么？10激光准直系统中采用倒置的望远镜的主要目的是什么？。11水平仪采用网格布线测平面度，用对角线法评定，请说明其测量基准、过渡基准、评定基准。若采用对角线布线，最小包容区域法评定，各基准又如何。12圆度误差评定方法有哪几种？试比较各种评定方法的特点。13圆度误差测量方法有几种，说明它们的测量特点。14圆度误差的几何特性？如何消除偏心误差。15要检定一长800mm的矩形0级级平尺的直线度，试设计测量方法，简要说明测量步骤。16要检定一长800mm600mm的1级平板的平面度，试设计测量方法，简要说明测量步骤。第六章 作业与思考题一、作业题1已知被测螺纹塞规为M2016H，用三针（线）法测得其M值为20.218m m，测量时采用最佳针径，问最佳针径是多少？中径d2是多少？2在立式光学计上用三针法测量M485的螺纹通端塞规。双头螺纹，其中径应为d2=44.752mm。选用三针直径d0=2.886mm。先知有关实测数据为：d01=2.8856mm，d02=2.8850mm，d03=2.8854mm，P=5.003mm，/2=302，M3=49.0925mm。并已知各项测量值的极限误差为：M=2.2um，d0=0.5um，P=2.5um，/2=2。计算该螺纹塞规的实际中径值，写出测量结果表达式，并判断其合格性。3测量丝杠T202.5的螺距误差，实测结果各牙的单个螺距误差如下表：单位：um牙数012345678910单个误差011010-10-1-1-1牙数1112131415161718192021单个误差00-110011000牙数2223242526272829303132单个误差0.50.50.50.500-0.5-0.5-0.5-0.50.5牙数3334353637383940414243单个误差0.5200-0.5-0.50-0.5-0.50-0.5牙数44454647484950单个误差-0.50-0.5-0.5-0.5-0.50求：（1）丝杠的最大单个螺距误差P。（2）在25mm内的螺距最大累积误差P。（3）求丝杠全长上的螺距累积误差。4 螺纹量规的通端，止端各有什么特点？各控制螺纹的什么尺寸？5 影响螺纹互换性的主要因素是什么？如何判断螺纹中径是否合格？保证螺纹互换的条件。6 螺纹止端作成截短牙型及扣的原因是什么？、7试分析丝杠测量的主要误差来源8简述影象法测螺纹中径的步骤，有何定位误差？如何消除？二、思考题1简述螺纹的四个中径概念，说明在何时四者一致？2试分析三针法测螺纹中径时的主要误差因素，说明误差类型。3影象法测量螺距的瞄准方法有哪些，比较各方法。4采用不加垫块法测量内螺纹中径，试推导E的计算公式。5试分析丝杆测量与螺纹测量的异同。6丝杆分螺距误差如何在万工显上进行测量？7简述一种螺旋线误差的动态连续测量方法。第七章 作业与思考题一、作业题1 单齿相对法测齿距误差，测量值（单位：um）如下，求该齿轮齿距偏差和齿距累积总偏差。序 号1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 测量值0 +1 +4 +2 +1 -1 -5 +3 +7 +3 +4 -1 0 +1 +1 +3 2跨齿法分组测量结果如下（单位um）：组序号 , 3， 4， 5， , 13，14，15，组齿距偏差累积 , +10，+20，+5，, -5，-10，-4，单齿补点测量数据如下： 第3组 第4组 第5组 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 0 -2 -3 +2 -1 0 -2 -2 +1 -3 0 -2 +1 +4 -1 第13组 第14组 第15组 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 0 +1 -1 +3 +0 0 +3 -2 +2 +1 0 -1 +3 +1 +1求该齿轮的齿距累积总偏差 。3分别画出单啮法、双啮法综合测量的原理简图，说明测得值是什么？4齿距误差测量时，测头形状、位置的选择有何要求，为什么？5简介绝对法和相对法测齿距原理，分析主要误差来源。相对法测齿距基于什么原则？二、思考题6丝杆的螺旋线误差和斜齿轮的齿向线误差意义是否相同？7简述万工显上坐标法测齿形误差的测量过程。8试比较齿轮单项误差和综合误差的特点。第九章 作业与思考题1纳米测量中应用的扫瞄隧道显微镜基于什么原理？有哪几种扫描方式？2试述原子力显微镜的工作原理、工作模式及检测方法。3完整的纳米测量系统应该由哪几部分组成？4解释纳米科技、纳米 “眼”和纳米“手”。5新型纳米探测系统有哪几种？
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