1、第二章 測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)基本概念一測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理三 光滑工件尺寸的檢測(cè)四二常用測(cè)量方法和測(cè)量器具內(nèi)容提要概念：“測(cè)量”是以確定量值為目的的全部操作。實(shí)質(zhì)： 將被測(cè)量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值的過程。 若被測(cè)量為L(zhǎng)，計(jì)量單位為E，確定的比值為q，則測(cè)量可表示為： L = q E測(cè)量和測(cè)量過程要素基本概念一 一個(gè)完整的測(cè)量過程應(yīng)包含被測(cè)對(duì)象、計(jì)量單位、測(cè)量方法和測(cè)量精度四個(gè)要素。1.被測(cè)對(duì)象 主要指幾何量。包括：長(zhǎng)度、角度、 表面粗糙度、形狀和位置誤差及螺紋、齒輪的幾何參數(shù)等。2.計(jì)量單位 長(zhǎng)度計(jì)量單位：米(m) 毫米(mm) 微米(m )納米(nm ) 角度計(jì)量單位：弧度(rad)、度、

2、分、秒；一基本概念測(cè)量四要素：3.測(cè)量方法4.測(cè)量精度 指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)幾何量的真值的一致程度；一基本概念測(cè)量原理測(cè)量器具（計(jì)量器具）測(cè)量條件（環(huán)境和操作者）3者總和測(cè)量結(jié)果越接近真值，測(cè)量精度越高。結(jié)論計(jì)量單位和長(zhǎng)度基準(zhǔn)1983年第17屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)通過的米的定義，規(guī)定： “米”是光在真空中在1/299792458s的時(shí)間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長(zhǎng)度。 一基本概念 我國(guó)法定計(jì)量單位中，長(zhǎng)度的基本單位名稱“米”其單位符號(hào)為“m”。量值的傳遞一基本概念量塊（4）尺寸：標(biāo)稱尺寸；（2）材料：特殊合金鋼；（3）形狀：正六面體；（1）定義：無刻度、截面為矩形的平面平行端面量具；（5）精度等級(jí)： 按制造精度分為

3、6級(jí)：00、0、K、1、2、3級(jí)； 按檢定精度分為6等：1、2、3、4、5、6等； 使用時(shí)，“等”比“級(jí)”的測(cè)量精度要高。一基本概念（6）量塊的組合應(yīng)用 我國(guó)成套生產(chǎn)的量塊共有17種套別，每套的塊數(shù)分別為91、83、46、12、10、8、6、5等。 下表所列為83塊組和46塊組一套的量塊的尺寸系列。一基本概念消尾法：從所需組合尺寸的最后一位非0尾數(shù)開始，每選擇 一塊量塊至少去掉一位尾數(shù)。注意：為了減少量塊組合的累計(jì)誤差，組合時(shí)量塊不超過4塊。例：從83塊一套的量塊中選取尺寸為36.745mm的量塊組；36.745 所需尺寸 1.005 第一塊量塊尺寸35.740 1.240 第二塊量塊尺寸 3

4、4.500 4.500 第三塊量塊尺寸30.000 第四塊量塊尺寸結(jié)論： 36.745 = 1.005 + 1.24 + 4.5 + 30一基本概念練習(xí)：1.用83塊一套的量塊組合下列尺寸（1）26.375；（2）43.985。26.375 所需尺寸 1.005 第一塊量塊尺寸25.37 1.37 第二塊量塊尺寸 24 4 第三塊量塊尺寸20 第四塊量塊尺寸 即： 26.375 = 1.005 + 1.37 + 4 + 20一基本概念練習(xí)：1.用83塊一套的量塊組合下列尺寸（1）26.375；（2）43.985。43.985 所需尺寸 1.005 第一塊量塊尺寸42.98 1.48 第二塊量塊

5、尺寸 41.5 1.5 第三塊量塊尺寸40 第四塊量塊尺寸 即： 43.985 = 1.005 + 1.48 + 1.5 + 40一基本概念思考： 是否還有不同的量塊組合方式？（1.08或1.18或1.28或1.38）結(jié)論： 某些尺寸量塊的組合方式可以有多種。（2）間接測(cè)量 通過測(cè)量與被測(cè)幾何量有函數(shù)關(guān)系的其他 量，再經(jīng)過計(jì)算得到該被測(cè)幾何量值。 1.按被測(cè)量值是否直接從測(cè)量器具獲得分：（1）直接測(cè)量 直接從測(cè)量器具上獲得被測(cè)幾何量的整 個(gè)量值。常用測(cè)量方法（狹義）例如：用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺測(cè)量外圓直徑； 用比較儀測(cè)量長(zhǎng)度尺寸等。二常用測(cè)量方法和測(cè)量器具（1）絕對(duì)測(cè)量 從測(cè)量器具上直接得到被

6、測(cè)參數(shù)的整個(gè) 量值的測(cè)量。2.按示值是否是被測(cè)幾何量的整個(gè)量值分：（2）相對(duì)測(cè)量（比較測(cè)量） 從計(jì)量器具上僅讀出被測(cè)量對(duì)已知標(biāo)準(zhǔn)量的偏差值 ， 而被測(cè)幾何量的量值等于該偏差值與標(biāo)準(zhǔn)量值的代數(shù)和。例如：用游標(biāo)卡尺測(cè)量零件軸徑值。例如：用內(nèi)徑百分表測(cè)孔徑。二常用測(cè)量方法及器具3.按測(cè)量時(shí)計(jì)量器具的測(cè)頭與被測(cè)件表面是否接觸分：（1）接觸測(cè)量 測(cè)量器具的測(cè)頭與被測(cè)表面相接觸的測(cè)量。（2）非接觸測(cè)量 測(cè)量器具的測(cè)頭不與被測(cè)表面相接觸 的測(cè)量。例如：用游標(biāo)卡尺測(cè)量零件軸徑值。例如：用光切顯微鏡測(cè)量表面粗糙度。二常用測(cè)量方法及器具4.按測(cè)量在加工過程中所起的作用分：（1）主動(dòng)測(cè)量（在線測(cè)量） 在加工過程中進(jìn)

7、行的測(cè)量。（2）被動(dòng)測(cè)量（離線測(cè)量） 加工完后進(jìn)行的測(cè)量。作用：控制加工質(zhì)量，防止廢品的產(chǎn)生作用：發(fā)現(xiàn)并剔除廢品二常用測(cè)量方法及器具5.按零件上同時(shí)被測(cè)參數(shù)的多少分類 ：（2）綜合測(cè)量 同時(shí)對(duì)零件上幾個(gè)相關(guān)的不同參數(shù)進(jìn)行綜合 測(cè)量。（1）單項(xiàng)測(cè)量 分別對(duì)不同參數(shù)進(jìn)行單獨(dú)測(cè)量。綜合測(cè)量測(cè)量效率高，在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。例如：用工具顯微鏡測(cè)量螺紋的螺距、大徑、中徑、牙 型半角等。例如：用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的作用中徑。二常用測(cè)量方法及器具6.按被測(cè)工件在測(cè)量時(shí)所處狀態(tài)分類 ：例如：用電動(dòng)輪廓儀測(cè)量表面粗糙度等。 （1）靜態(tài)測(cè)量 測(cè)量時(shí)被測(cè)件表面與測(cè)量器具測(cè)頭 處于靜止?fàn)顟B(tài)。例如：用外徑千分尺測(cè)量軸徑

8、。 （2）動(dòng)態(tài)測(cè)量 測(cè)量時(shí)被測(cè)零件表面與測(cè)量器具測(cè)頭 處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。二常用測(cè)量方法及器具7.按測(cè)量中測(cè)量因素是否變化分類 ：（2）不等精度測(cè)量 在測(cè)量過程中，決定測(cè)量精度的 全部因素或條件可能完全改變或 部分改變。（1）等精度測(cè)量 在測(cè)量過程中，決定測(cè)量精度的 全部因素或條件不變。二常用測(cè)量方法及器具常用測(cè)量器具（1）量具：指以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的計(jì)量器具。 1.計(jì)量器具的分類（2）量規(guī)：指無刻度的計(jì)量器具，用來檢驗(yàn)零件加工的實(shí)際尺寸和 形位誤差綜合效果是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。（3）量?jī)x：指將被測(cè)幾何量轉(zhuǎn)換成可直接觀測(cè)的指示值或等效信息的 計(jì)量器具。（4）測(cè)量裝置：指為確定被測(cè)幾何量量值所必需的

9、輔助裝置。多值量具單值量具類別二常用測(cè)量方法及器具 2.測(cè)量器具的基本度量指標(biāo) （1）分度值（刻度值） 測(cè)量器具的標(biāo)尺上，相鄰兩刻線所代表的量值。 （2）刻度間距 測(cè)量器具標(biāo)尺或刻度盤上兩 （分度間距） 相鄰刻線之間的實(shí)際距離。分度值越小，計(jì)量器具的測(cè)量精度越高例如：一外徑千分尺的微分筒上相鄰兩刻線所代表的量值 為0.01mm，則該測(cè)量器具的分度值為0.01mm。為便于讀數(shù)，一般做成刻線間距為0.752.5mm的等距離刻線二常用測(cè)量方法及器具（4）測(cè)量范圍 測(cè)量器具所能測(cè)量的被測(cè)量值的最小值到最大值的范圍。（3）示值范圍 由測(cè)量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。例如：機(jī)械式比較儀的示值范

10、圍為-60+60m 。例如：外徑千分尺的測(cè)量范圍有025mm、2550mm等， 機(jī)械式比較儀的測(cè)量范圍為0180mm。 二常用測(cè)量方法及器具二常用測(cè)量方法及器具（6）示值誤差 測(cè)量?jī)x器的示值與被測(cè)量的真值之差。 （5）靈敏度 計(jì)量器具對(duì)被測(cè)幾何量微小變化的反應(yīng)能力。（7）不確定度 指由于測(cè)量誤差的存在而對(duì)被測(cè)幾何量量值不能確定的 程度。 如果被測(cè)參數(shù)的變化量為L(zhǎng)，引起測(cè)量器具示值變化量為x，則靈敏度S=x/L。當(dāng)分子分母為同一類量時(shí)，靈敏度又稱放大比K。示值誤差是測(cè)量?jī)x器本身各種誤差的綜合反映不確定度大，則測(cè)量精度低二常用測(cè)量方法及器具 測(cè)量誤差種類和產(chǎn)生的原因1.概念 測(cè)量誤差是指實(shí)際測(cè)得值

11、與被測(cè)量真值的偏移量。()絕對(duì)誤差 絕對(duì)誤差是指被測(cè)量的測(cè)得值與其真值。之差； 即： 。由于測(cè)得值可能大于或小于真值。，因此測(cè)量誤差可能是正值也可能是負(fù)值。用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差表示。測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理三 ()相對(duì)誤差 指絕對(duì)誤差的絕對(duì)值與被測(cè)量真值。之比。 故相對(duì)誤差比絕對(duì)誤差更精確。2.測(cè)量誤差的來源（1）計(jì)量器具的誤差（2）標(biāo)準(zhǔn)件的誤差（3）測(cè)量方法的誤差（4）測(cè)量環(huán)境的誤差（5）人員的誤差三測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理對(duì)于同一尺寸，用絕對(duì)誤差的大小來判斷測(cè)量精度的高低；對(duì)于不同尺寸，用相對(duì)誤差的大小來判斷測(cè)量精度的高低。3.測(cè)量誤差的分類和特性()系統(tǒng)誤差 指在相同條件下多次重復(fù)測(cè)量同一量時(shí)，誤差

12、的大小與符號(hào)保持不變或按一定規(guī)律變化的誤差。前者稱為定值系統(tǒng)誤差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。（2）隨機(jī)誤差 指在相同條件，多次測(cè)量同一量值時(shí)，其誤差的大小和符號(hào)以不可預(yù)見的方式變化的誤差。（3）粗大誤差指明顯超出規(guī)定條件下預(yù)計(jì)的誤差。三測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理4.測(cè)量精度的幾個(gè)概念（1）精密度 指在一定測(cè)量條件下連續(xù)多次測(cè)量所得的測(cè)得值之間相互接近的程度。反映：測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差的影響程度隨機(jī)誤差小，則精密度高三測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理（2）正確度反映系統(tǒng)誤差的影響程度。系統(tǒng)誤差小，正確度高。（3）準(zhǔn)確度反映系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合影響程度。系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小，準(zhǔn)確度高。三測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理各類測(cè)量誤差的

13、處理2.系統(tǒng)誤差的處理：3.粗大誤差的處理：1.隨機(jī)誤差的處理（自學(xué)）處理方法： （1）測(cè)量前將計(jì)量?jī)x器進(jìn)行調(diào)零； （2）加修正值；處理方法：直接剔除不用。三測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理課上作業(yè)：1.測(cè)量的實(shí)質(zhì)是什么？一個(gè)完整的測(cè)量過程包括哪幾個(gè) 組成要素？2.什么是相對(duì)測(cè)量法？3.測(cè)量誤差按其性質(zhì)分為哪幾類及其概念是什么？光滑工件尺寸的檢驗(yàn)（GB/T 31772019）光滑極限量規(guī)（GB/T 19571981） 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)極限與配合中測(cè)量與檢驗(yàn)部分規(guī)定了兩種檢測(cè)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)： 光滑工件尺寸的檢測(cè)四光滑極限量規(guī) 通孔公差孔最小極限尺寸止孔最大極限尺寸軸公差軸最大極限尺寸通軸最小極限尺寸止軸用卡規(guī)或環(huán)規(guī)

14、孔用塞規(guī) 四光滑工件尺寸的檢測(cè) 按用途可分為三類：（1）工作量規(guī) 指工人在生產(chǎn)過程中用來檢驗(yàn)工件的量規(guī)。（2）驗(yàn)收量規(guī) 驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)所用的量規(guī)。（3）校對(duì)量規(guī) 用以檢驗(yàn)工作量規(guī)或驗(yàn)收量規(guī)的量規(guī)。四光滑工件尺寸的檢測(cè)1.誤收和誤廢驗(yàn)收極限及測(cè)量器具的選擇（1）誤收 將超差的不合格零件誤判為合格品接受。（2）誤廢 將不超差的合格品誤判為不合格品報(bào)廢。四光滑工件尺寸的檢測(cè)2.驗(yàn)收極限驗(yàn)收極限與安全裕度()方式一：內(nèi)縮的驗(yàn)收極限 內(nèi)縮的驗(yàn)收極限是規(guī)定最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸分別向工件公差帶內(nèi)移動(dòng)一個(gè)安全裕度。四光滑工件尺寸的檢測(cè) 工件上驗(yàn)收極限最大極限尺寸 工件下驗(yàn)收極限最小極限尺寸 生產(chǎn)公差上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限 四光滑工件尺寸的檢測(cè) ()方式二：不內(nèi)縮的驗(yàn)收極限 不內(nèi)縮驗(yàn)收極限等于規(guī)定的最大實(shí)體尺寸和最小實(shí)體尺寸，即安全裕度=0。確定驗(yàn)收極限的方式驗(yàn)收極限應(yīng)用內(nèi)縮方式將工件的驗(yàn)收極限從工件的極限