工具显微镜原理|作用

　　工具显微镜是光学机械式机器，它在机器制造厂的计量室中有重要作用，用它可以测量长度、角度、螺纹和齿轮零件，还可以测量各种形状复杂的零件，具有使用方便精度高特点。

工具显微镜原理

　　工具显微镜具有直角坐标测量系统、光学系统和被瞄准装置、角度测量装置。坐标测量系统由纵向、横向标准量和可移动的工作台构成。

　　被测工件的轮廓经光学系统投影放大成像后，由瞄准装置瞄准被测轮廓的某一几何要素，从标准量细分装置上读出纵横两个方向的坐标值，然后移动工作台及安装在其上的被测工件，瞄准被测轮廓的另一几何要素并读出其坐标值，则被测轮廓上这两个要素之间的距离即为工件长度。被测轮廓上某两要素间的数值由瞄准装置和角度测量装置读出。

工具显微镜的作用

　　1、直角坐标测定：

　　测定时必须使测定物的直角坐标方向和十字形工作台的移动方向一致时方可进行测定。采用直角坐标测定时由十字移动工作台的移动量就可直接读取直角坐标值，若是大型工具显微镜，使用瞄准孔直角坐标测定上的像连接观测眼即可正确测定，而在进行测定物直角坐标方向和十字移动工作台之校正时，使用装设在大型工具显微镜上的装配式旋转工作台非常方便，至于小型工具显微镜只要旋转台附件即可。

　　2、角度测定：

　　使用旋转工作台或角度观测透镜即可测定。一般而言角度观测透镜的精度较佳。

　　3、高度测定：

　　虽然小型工具显微镜无法测定高度，但是若把量银装在支柱的上端，然后利用显微镜的上下移动量就可测定高度了。然而，由于焦点深度，支柱倾度及量银和光轴间等因素误差，欲正确测定相当困难。

　　4、孔径测定：

　　一般是使用角度观测透镜测定，但大型工具显微镜则可使用重叠影象观测透镜或者光学探测子，就是使用重叠影象透镜，使生成的两种像重叠，接着在相对的一方亦然，于是由移动量即可显示孔的内径。假若是使用光学探测器，则先将它装设在3倍的对物透镜上，然后对准探测子和工作台的移动方向，再调整观测镜内之重叠线平行于观测透镜的十字线，而使测定子接触孔穴面。Z后利用Y轴上的进给校正重叠线的逆向移动，并用X轴进给使重叠线夹住观测透镜的十子线，即可读取X轴上的测定值。相对侧的孔穴亦然，故有读取的差值再加上探测子的直径即可获得孔穴内径。

　　5、圆柱体测定：

　　若是小形工具显微镜，则可使用倾斜ZX，若是大形工具显微镜则使用ZX支撑台，非ZX支撑台及V形支撑台，使测定物的轴心对准工作台的左右移动方向进行测定。假如要正确测定时，将角度观测透镜对准零点，使测定物的一边轮廓对准旋转工作台上的十字线。再使另一边对准十字线，此刻如果两方的旋转台读数相同时，则测定物轴心必定和旋转台移动方向一致，另由于两侧具有角度差。因此，必须使用二角的中间值设定。测定时是读取Y轴的读数，故要选定Z佳的光圈直径。

　　6、螺纹测定：

　　外径和螺纹内径：测定的方法和圆柱体的测定方法相同。

　　有效直径测定：导程角较小的螺纹不须使支柱或倾斜ZX倾斜，只要把十字线对准螺纹的齿腹就可以测定。假如只有导程角而使支柱或倾斜ZX倾斜容易产生误差。因此，若使用十字线测定者，一般都不倾斜，但若使用齿形测定者，只要导程角倾斜对准螺纹后再读取测定值，其次再依相同方法测定相对侧之测定值，由二者的差即可求得有效径。

　　节距测定：小形工具显微镜，只要另倾斜ZX倾斜而使用导程角测定即可，而大形工具显微镜则用支柱倾斜方式再用导程角测定节距。

　　螺纹角度测定：可用倾斜ZX或支柱倾斜的方法进行测定，但测定值是指螺纹垂直端面角度，所以须经计算后才能解得螺纹轴端面的角度。

工具显微镜的测量方法

　　1、按测量坐标分

　　工具显微镜有四种坐标测量。

　　①直角坐标测量：就是把工具显微镜主体的两个相互垂直的运动方向作为X和Y坐标。要确定测件上某点的位置，首先要确定测件上的基准坐标，确定测件基准(点、线、面)在工具显微镜的坐标位置。

　　②极坐标测量：与直角坐标所不同的是测量一个坐标X1或Y1;另一个是与X轴的夹角α这样同样能确定某点A的位置，但它必须借助于工具显微镜的附件——光学分度台完成。

　　③圆筒坐标测量：也叫圆柱坐标测量。例如：某测件为圆筒，圆筒上螺旋线上的一点对X轴的转角α及这点的某一个坐标X0，同样也能确定这一点的位置。这种测量也必须借助工具显微镜的附件光学分度台完成。

　　④立体坐标测量：在完成X，Y两方向测量后，还得要有第三坐标Z方向的测量(这个测量可借助测高装置来完成)，这样就能确定某一点的空间位置。

　　2、按测量方法分

　　①影像法：是利用工具显微镜的标记，对影像进行瞄准定位的测量方法。

　　②轴切法：是利用工具显微镜的标记，对通过测件轴心线并利用测量刀上的刻线进行瞄准定位的测量方法。

　　③接触法：是利用工具显微镜的标记，对和紧靠测件测量点、线、面的光学测孔器的测头连在一起的双刻线进行瞄准定位的测量方法。