工具顯微鏡是光學(xué)機(jī)械式機(jī)器，它在機(jī)器制造廠的計(jì)量室中有重要作用，用它可以測(cè)量長(zhǎng)度、角度、螺紋和齒輪零件，還可以測(cè)量各種形狀復(fù)雜的零件，具有使用方便精度高特點(diǎn)。

工具顯微鏡原理

　　工具顯微鏡具有直角坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)和被瞄準(zhǔn)裝置、角度測(cè)量裝置。坐標(biāo)測(cè)量系統(tǒng)由縱向、橫向標(biāo)準(zhǔn)量和可移動(dòng)的工作臺(tái)構(gòu)成。

　　被測(cè)工件的輪廓經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)投影放大成像后，由瞄準(zhǔn)裝置瞄準(zhǔn)被測(cè)輪廓的某一幾何要素，從標(biāo)準(zhǔn)量細(xì)分裝置上讀出縱橫兩個(gè)方向的坐標(biāo)值，然后移動(dòng)工作臺(tái)及安裝在其上的被測(cè)工件，瞄準(zhǔn)被測(cè)輪廓的另一幾何要素并讀出其坐標(biāo)值，則被測(cè)輪廓上這兩個(gè)要素之間的距離即為工件長(zhǎng)度。被測(cè)輪廓上某兩要素間的數(shù)值由瞄準(zhǔn)裝置和角度測(cè)量裝置讀出。

工具顯微鏡的作用

　　1、直角坐標(biāo)測(cè)定：

　　測(cè)定時(shí)必須使測(cè)定物的直角坐標(biāo)方向和十字形工作臺(tái)的移動(dòng)方向一致時(shí)方可進(jìn)行測(cè)定。采用直角坐標(biāo)測(cè)定時(shí)由十字移動(dòng)工作臺(tái)的移動(dòng)量就可直接讀取直角坐標(biāo)值，若是大型工具顯微鏡，使用瞄準(zhǔn)孔直角坐標(biāo)測(cè)定上的像連接觀測(cè)眼即可正確測(cè)定，而在進(jìn)行測(cè)定物直角坐標(biāo)方向和十字移動(dòng)工作臺(tái)之校正時(shí)，使用裝設(shè)在大型工具顯微鏡上的裝配式旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)非常方便，至于小型工具顯微鏡只要旋轉(zhuǎn)臺(tái)附件即可。

　　2、角度測(cè)定：

　　使用旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)或角度觀測(cè)透鏡即可測(cè)定。一般而言角度觀測(cè)透鏡的精度較佳。

　　3、高度測(cè)定：

　　雖然小型工具顯微鏡無(wú)法測(cè)定高度，但是若把量銀裝在支柱的上端，然后利用顯微鏡的上下移動(dòng)量就可測(cè)定高度了。然而，由于焦點(diǎn)深度，支柱傾度及量銀和光軸間等因素誤差，欲正確測(cè)定相當(dāng)困難。

　　4、孔徑測(cè)定：

　　一般是使用角度觀測(cè)透鏡測(cè)定，但大型工具顯微鏡則可使用重疊影象觀測(cè)透鏡或者光學(xué)探測(cè)子，就是使用重疊影象透鏡，使生成的兩種像重疊，接著在相對(duì)的一方亦然，于是由移動(dòng)量即可顯示孔的內(nèi)徑。假若是使用光學(xué)探測(cè)器，則先將它裝設(shè)在3倍的對(duì)物透鏡上，然后對(duì)準(zhǔn)探測(cè)子和工作臺(tái)的移動(dòng)方向，再調(diào)整觀測(cè)鏡內(nèi)之重疊線平行于觀測(cè)透鏡的十字線，而使測(cè)定子接觸孔穴面。Z后利用Y軸上的進(jìn)給校正重疊線的逆向移動(dòng)，并用X軸進(jìn)給使重疊線夾住觀測(cè)透鏡的十子線，即可讀取X軸上的測(cè)定值。相對(duì)側(cè)的孔穴亦然，故有讀取的差值再加上探測(cè)子的直徑即可獲得孔穴內(nèi)徑。

　　5、圓柱體測(cè)定：

　　若是小形工具顯微鏡，則可使用傾斜ZX，若是大形工具顯微鏡則使用ZX支撐臺(tái)，非ZX支撐臺(tái)及V形支撐臺(tái)，使測(cè)定物的軸心對(duì)準(zhǔn)工作臺(tái)的左右移動(dòng)方向進(jìn)行測(cè)定。假如要正確測(cè)定時(shí)，將角度觀測(cè)透鏡對(duì)準(zhǔn)零點(diǎn)，使測(cè)定物的一邊輪廓對(duì)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)上的十字線。再使另一邊對(duì)準(zhǔn)十字線，此刻如果兩方的旋轉(zhuǎn)臺(tái)讀數(shù)相同時(shí)，則測(cè)定物軸心必定和旋轉(zhuǎn)臺(tái)移動(dòng)方向一致，另由于兩側(cè)具有角度差。因此，必須使用二角的中間值設(shè)定。測(cè)定時(shí)是讀取Y軸的讀數(shù)，故要選定Z佳的光圈直徑。

　　6、螺紋測(cè)定：

　　外徑和螺紋內(nèi)徑：測(cè)定的方法和圓柱體的測(cè)定方法相同。

　　有效直徑測(cè)定：導(dǎo)程角較小的螺紋不須使支柱或傾斜ZX傾斜，只要把十字線對(duì)準(zhǔn)螺紋的齒腹就可以測(cè)定。假如只有導(dǎo)程角而使支柱或傾斜ZX傾斜容易產(chǎn)生誤差。因此，若使用十字線測(cè)定者，一般都不傾斜，但若使用齒形測(cè)定者，只要導(dǎo)程角傾斜對(duì)準(zhǔn)螺紋后再讀取測(cè)定值，其次再依相同方法測(cè)定相對(duì)側(cè)之測(cè)定值，由二者的差即可求得有效徑。

　　節(jié)距測(cè)定：小形工具顯微鏡，只要另傾斜ZX傾斜而使用導(dǎo)程角測(cè)定即可，而大形工具顯微鏡則用支柱傾斜方式再用導(dǎo)程角測(cè)定節(jié)距。

　　螺紋角度測(cè)定：可用傾斜ZX或支柱傾斜的方法進(jìn)行測(cè)定，但測(cè)定值是指螺紋垂直端面角度，所以須經(jīng)計(jì)算后才能解得螺紋軸端面的角度。

工具顯微鏡的測(cè)量方法

　　1、按測(cè)量坐標(biāo)分

　　工具顯微鏡有四種坐標(biāo)測(cè)量。

　?、僦苯亲鴺?biāo)測(cè)量：就是把工具顯微鏡主體的兩個(gè)相互垂直的運(yùn)動(dòng)方向作為X和Y坐標(biāo)。要確定測(cè)件上某點(diǎn)的位置，首先要確定測(cè)件上的基準(zhǔn)坐標(biāo)，確定測(cè)件基準(zhǔn)(點(diǎn)、線、面)在工具顯微鏡的坐標(biāo)位置。

　　②極坐標(biāo)測(cè)量：與直角坐標(biāo)所不同的是測(cè)量一個(gè)坐標(biāo)X1或Y1;另一個(gè)是與X軸的夾角α這樣同樣能確定某點(diǎn)A的位置，但它必須借助于工具顯微鏡的附件——光學(xué)分度臺(tái)完成。

　?、蹐A筒坐標(biāo)測(cè)量：也叫圓柱坐標(biāo)測(cè)量。例如：某測(cè)件為圓筒，圓筒上螺旋線上的一點(diǎn)對(duì)X軸的轉(zhuǎn)角α及這點(diǎn)的某一個(gè)坐標(biāo)X0，同樣也能確定這一點(diǎn)的位置。這種測(cè)量也必須借助工具顯微鏡的附件光學(xué)分度臺(tái)完成。

　　④立體坐標(biāo)測(cè)量：在完成X，Y兩方向測(cè)量后，還得要有第三坐標(biāo)Z方向的測(cè)量(這個(gè)測(cè)量可借助測(cè)高裝置來(lái)完成)，這樣就能確定某一點(diǎn)的空間位置。

　　2、按測(cè)量方法分

　　①影像法：是利用工具顯微鏡的標(biāo)記，對(duì)影像進(jìn)行瞄準(zhǔn)定位的測(cè)量方法。

　?、谳S切法：是利用工具顯微鏡的標(biāo)記，對(duì)通過(guò)測(cè)件軸心線并利用測(cè)量刀上的刻線進(jìn)行瞄準(zhǔn)定位的測(cè)量方法。

　?、劢佑|法：是利用工具顯微鏡的標(biāo)記，對(duì)和緊靠測(cè)件測(cè)量點(diǎn)、線、面的光學(xué)測(cè)孔器的測(cè)頭連在一起的雙刻線進(jìn)行瞄準(zhǔn)定位的測(cè)量方法。