1、第二章 測量技術(shù)基礎(chǔ)基本概念一測量誤差及數(shù)據(jù)處理三 光滑工件尺寸的檢測四二常用測量方法和測量器具內(nèi)容提要概念：“測量”是以確定量值為目的的全部操作。實質(zhì)： 將被測量與標準的單位量進行比較，確定其比值的過程。 若被測量為L，計量單位為E，確定的比值為q，則測量可表示為： L = q E測量和測量過程要素基本概念一 一個完整的測量過程應(yīng)包含被測對象、計量單位、測量方法和測量精度四個要素。1.被測對象 主要指幾何量。包括：長度、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.計量單位 長度計量單位：米(m) 毫米(mm) 微米(m )納米(nm ) 角度計量單位：弧度(rad)、度、

2、分、秒；一基本概念測量四要素：3.測量方法4.測量精度 指測量結(jié)果與被測幾何量的真值的一致程度；一基本概念測量原理測量器具（計量器具）測量條件（環(huán)境和操作者）3者總和測量結(jié)果越接近真值，測量精度越高。結(jié)論計量單位和長度基準1983年第17屆國際計量大會通過的米的定義，規(guī)定： “米”是光在真空中在1/299792458s的時間間隔內(nèi)行進路程的長度。 一基本概念 我國法定計量單位中，長度的基本單位名稱“米”其單位符號為“m”。量值的傳遞一基本概念量塊（4）尺寸：標稱尺寸；（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： 按制造精度分為

3、6級：00、0、K、1、2、3級； 按檢定精度分為6等：1、2、3、4、5、6等； 使用時，“等”比“級”的測量精度要高。一基本概念（6）量塊的組合應(yīng)用 我國成套生產(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誤差，組合時量塊不超過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：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：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）間接測量 通過測量與被測幾何量有函數(shù)關(guān)系的其他 量，再經(jīng)過計算得到該被測幾何量值。 1.按被測量值是否直接從測量器具獲得分：（1）直接測量 直接從測量器具上獲得被測幾何量的整 個量值。常用測量方法（狹義）例如：用游標卡尺、外徑千分尺測量外圓直徑； 用比較儀測量長度尺寸等。二常用測量方法和測量器具（1）絕對測量 從測量器具上直接得到被

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

7、行的測量。（2）被動測量（離線測量） 加工完后進行的測量。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量方法及器具5.按零件上同時被測參數(shù)的多少分類 ：（2）綜合測量 同時對零件上幾個相關(guān)的不同參數(shù)進行綜合 測量。（1）單項測量 分別對不同參數(shù)進行單獨測量。綜合測量測量效率高，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)檢驗螺紋的作用中徑。二常用測量方法及器具6.按被測工件在測量時所處狀態(tài)分類 ：例如：用電動輪廓儀測量表面粗糙度等。 （1）靜態(tài)測量 測量時被測件表面與測量器具測頭 處于靜止狀態(tài)。例如：用外徑千分尺測量軸徑

8、。 （2）動態(tài)測量 測量時被測零件表面與測量器具測頭 處于相對運動狀態(tài)。二常用測量方法及器具7.按測量中測量因素是否變化分類 ：（2）不等精度測量 在測量過程中，決定測量精度的 全部因素或條件可能完全改變或 部分改變。（1）等精度測量 在測量過程中，決定測量精度的 全部因素或條件不變。二常用測量方法及器具常用測量器具（1）量具：指以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的計量器具。 1.計量器具的分類（2）量規(guī)：指無刻度的計量器具，用來檢驗零件加工的實際尺寸和 形位誤差綜合效果是否在規(guī)定的范圍內(nèi)。（3）量儀：指將被測幾何量轉(zhuǎn)換成可直接觀測的指示值或等效信息的 計量器具。（4）測量裝置：指為確定被測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量方法及器具 2.測量器具的基本度量指標 （1）分度值（刻度值） 測量器具的標尺上，相鄰兩刻線所代表的量值。 （2）刻度間距 測量器具標尺或刻度盤上兩 （分度間距） 相鄰刻線之間的實際距離。分度值越小，計量器具的測量精度越高例如：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量方法及器具（4）測量范圍 測量器具所能測量的被測量值的最小值到最大值的范圍。（3）示值范圍 由測量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。例如：機械式比較儀的示值范

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

11、與被測量真值的偏移量。()絕對誤差 絕對誤差是指被測量的測得值與其真值。之差； 即： 。由于測得值可能大于或小于真值。，因此測量誤差可能是正值也可能是負值。用絕對誤差和相對誤差表示。測量誤差及數(shù)據(jù)處理三 ()相對誤差 指絕對誤差的絕對值與被測量真值。之比。 故相對誤差比絕對誤差更精確。2.測量誤差的來源（1）計量器具的誤差（2）標準件的誤差（3）測量方法的誤差（4）測量環(huán)境的誤差（5）人員的誤差三測量誤差及數(shù)據(jù)處理對于同一尺寸，用絕對誤差的大小來判斷測量精度的高低；對于不同尺寸，用相對誤差的大小來判斷測量精度的高低。3.測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)測量同一量時，誤差

12、的大小與符號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）隨機誤差 指在相同條件，多次測量同一量值時，其誤差的大小和符號以不可預(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)計的誤差。三測量誤差及數(shù)據(jù)處理4.測量精度的幾個概念（1）精密度 指在一定測量條件下連續(xù)多次測量所得的測得值之間相互接近的程度。反映：測量結(jié)果中隨機誤差的影響程度隨機誤差小，則精密度高三測量誤差及數(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）準確度反映系統(tǒng)誤差和隨機誤差的綜合影響程度。系統(tǒng)誤差和隨機誤差都小，準確度高。三測量誤差及數(shù)據(jù)處理各類測量誤差的

13、處理2.系統(tǒng)誤差的處理：3.粗大誤差的處理：1.隨機誤差的處理（自學）處理方法： （1）測量前將計量儀器進行調(diào)零； （2）加修正值；處理方法：直接剔除不用。三測量誤差及數(shù)據(jù)處理課上作業(yè)：1.測量的實質(zhì)是什么？一個完整的測量過程包括哪幾個 組成要素？2.什么是相對測量法？3.測量誤差按其性質(zhì)分為哪幾類及其概念是什么？光滑工件尺寸的檢驗（GB/T 31772019）光滑極限量規(guī)（GB/T 19571981） 國家標準極限與配合中測量與檢驗部分規(guī)定了兩種檢測方法的國家標準： 光滑工件尺寸的檢測四光滑極限量規(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 按用途可分為三類：（1）工作量規(guī) 指工人在生產(chǎn)過程中用來檢驗工件的量規(guī)。（2）驗收量規(guī) 驗收產(chǎn)品時所用的量規(guī)。（3）校對量規(guī) 用以檢驗工作量規(guī)或驗收量規(guī)的量規(guī)。四光滑工件尺寸的檢測1.誤收和誤廢驗收極限及測量器具的選擇（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廢。四光滑工件尺寸的檢測2.驗收極限驗收極限與安全裕度()方式一：內(nèi)縮的驗收極限 內(nèi)縮的驗收極限是規(guī)定最大實體尺寸和最小實體尺寸分別向工件公差帶內(nèi)移動一個安全裕度。四光滑工件尺寸的檢測 工件上驗收極限最大極限尺寸 工件下驗收極限最小極限尺寸 生產(chǎn)公差上驗收極限下驗收極限 四光滑工件尺寸的檢測 ()方式二：不內(nèi)縮的驗收極限 不內(nèi)縮驗收極限等于規(guī)定的最大實體尺寸和最小實體尺寸，即安全裕度=0。確定驗收極限的方式驗收極限應(yīng)用內(nèi)縮方式將工件的驗收極限從工件的極限