畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）機(jī)械零件的檢測(cè)與誤差原因分析

1、西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目名稱： 機(jī)械零件的檢測(cè)與誤差原因分析 年 級(jí)： 08秋 層次： 本科?？茖W(xué)生學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)教師： 學(xué)生姓名： 技術(shù)職稱： 學(xué)生專業(yè)： 學(xué)習(xí)中心名稱： 重中心 西南科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教育學(xué)院制191畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任 務(wù) 書(shū)題目名稱 機(jī)械零件的檢測(cè)與誤差原因分析 題目性質(zhì) 真實(shí)題目 虛擬題目學(xué)生學(xué)號(hào) 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 2010年 5 月 26 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容與要求： 1. 本課題是機(jī)械零件的檢測(cè)與誤差原因分析，要使被加工零件能夠在機(jī)械上有用，首先就是要對(duì)零件進(jìn)行測(cè)量。2 機(jī)械零件的技術(shù)要求很多, 它有幾何形狀、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材質(zhì)的化學(xué)成

2、份及硬度等。檢測(cè)時(shí)先從何處著手, 用哪些量具, 采用什么樣的先進(jìn)方法, 是檢測(cè)中技術(shù)性很強(qiáng)的一個(gè)問(wèn)題。為了使產(chǎn)品質(zhì)量信得過(guò), 避免出現(xiàn)錯(cuò)檢、誤檢和漏檢, 對(duì)此檢測(cè)人員應(yīng)遵守程序，做好各方面工作。 3 通過(guò)實(shí)際的操作得出經(jīng)驗(yàn)，一邊更好的應(yīng)用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組負(fù)責(zé)人： （簽字）2010年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)考核表過(guò)程評(píng)分評(píng)閱成績(jī)答辯成績(jī)總成績(jī)百分制等級(jí)制1、 指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)手寫(xiě)建議成績(jī) 指導(dǎo)教師簽字： 2010年 月 日2、 論文評(píng)閱教師評(píng)語(yǔ)建議成績(jī) 評(píng)閱教師簽字： 2010年 月 日3、 畢業(yè)答辯專家組評(píng)語(yǔ)建議成績(jī) 答辯組長(zhǎng)簽字： 年 月 日4、 畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組推優(yōu)評(píng)語(yǔ)組長(zhǎng)簽字： 年

3、月 日摘 要檢測(cè)是對(duì)機(jī)械零件中包括長(zhǎng)度、角度、粗糙度、幾何形狀和相互位置等尺寸的測(cè)量。機(jī)械零件的檢測(cè)極為重要，它是把握產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，檢測(cè)人員必須在充分準(zhǔn)備的基礎(chǔ)上按照程序進(jìn)行，并要分析誤差的產(chǎn)生原因。 機(jī)械零件的技術(shù)要求很多, 它有幾何形狀、尺寸公差、形位公差、表面粗糙度、材質(zhì)的化學(xué)成份及硬度等。檢測(cè)時(shí)先從何處著手, 用哪些量具, 采用什么樣的先進(jìn)方法, 是檢測(cè)中技術(shù)性很強(qiáng)的一個(gè)問(wèn)題。為了使產(chǎn)品質(zhì)量信得過(guò), 避免出現(xiàn)錯(cuò)檢、誤檢和漏檢, 對(duì)此檢測(cè)人員應(yīng)遵守程序，做好各方面工作。 關(guān)鍵詞 檢測(cè) 誤差 原因分析。abstractdetection is the point of mechani

4、cal parts include the length of the roughness geometry and measurement of the size of each location 。detection of mechanical components is extremely important，it is the key to grasp the product quality, testing personnel must be fully prepared on the basis of in accordance with the procedures and to

5、 analyze the causes of errors。the technical requirements of many machine parts。it has the geometric shape of form and position tolerance tolerance roughness, chemical composition and hardness。detection start where to start with that kind of advanced measuring method adopted is to detect a problem in

6、 highly technical。in order to make the product quality reliable, to avoid false detection and missed fault inspection, inspectors shall comply with procedures for this work in all fieldskey words detect error analysis目錄引言1第一章 測(cè)量零件的首要2第二章 檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ).32.1 概述32.2 測(cè)量方法和測(cè)量器具52.3 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理92.4 器具的選擇13結(jié) 論15致 謝

7、16參考文獻(xiàn)17引 言“機(jī)械零件的檢測(cè)與誤差原因分析”，是學(xué)習(xí)機(jī)械類專業(yè)應(yīng)該掌握的基本知識(shí)，也是對(duì)機(jī)械類專業(yè)的基本要求，在其中力求做到基本概念 術(shù)語(yǔ)和定義準(zhǔn)確 清楚 易懂，敘述詳略得當(dāng)，加強(qiáng)實(shí)用性內(nèi)容，并著重突出了常見(jiàn)的機(jī)械零件的檢測(cè)方法和誤差原因的分析。 隨著技術(shù)的迅猛發(fā)展，零件的檢測(cè)也越來(lái)越重要了，其中一些數(shù)據(jù)是根據(jù)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)恒定的，然而國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷地更新和修訂，為了保證此文的先進(jìn)性，采用了最新的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)涉及到的概念 術(shù)語(yǔ) 定義均嚴(yán)格按標(biāo)準(zhǔn)給出，并強(qiáng)調(diào)相互之間的區(qū)別與聯(lián)系。 加工誤差是在零件加工過(guò)程中產(chǎn)生的，是不可避免的，是客觀存在的，它的大小受到加工過(guò)程中的各種因素的影響。第

8、一章 測(cè)量零件的首要 檢驗(yàn)人員要通過(guò)對(duì)視圖的分析, 掌握零件的形體結(jié)構(gòu)。 首先分析主視圖, 然后按順序分析其它視圖。 同時(shí)要把各視圖由哪些表面組成, 如平面、圓柱面、圓弧面、螺旋面等, 組成表面的特征, 如孔、槽等, 它們之間的位置都要看懂、記清楚。檢驗(yàn)人員要認(rèn)真看圖紙中的尺寸, 通過(guò)看尺寸, 可以了解零件的大小, 看尺寸要從長(zhǎng)、寬、高三個(gè)方向。 要分清定形尺寸、定位尺寸、關(guān)鍵尺寸,要分清精加工面、粗加工面和非加工面。在關(guān)鍵尺寸中,根據(jù)公差精度, 表面粗糙度等級(jí)分析零件在整機(jī)中的作用， 對(duì)于特殊零件, 如齒輪、蝸輪蝸桿、絲杠、凸輪等有專業(yè)功能的零件, 要會(huì)運(yùn)用專業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。掌握各類機(jī)械零件的國(guó)

9、家標(biāo)準(zhǔn), 是檢驗(yàn)人員的基本功。有表面需熱處理的工序零件, 應(yīng)注意處理前后尺寸公差變化的情況。檢驗(yàn)人員還應(yīng)分析圖紙中的標(biāo)題欄， 標(biāo)題欄內(nèi)標(biāo)有所用材料零件名稱, 通過(guò)看標(biāo)題欄, 掌握零件所用材料規(guī)格、牌號(hào)和標(biāo)準(zhǔn), 從中分析材料的工藝性能, 以及對(duì)加工質(zhì)量的影響。工作中, 我曾遇到這樣一個(gè)問(wèn)題， 在銑床上加工一批不銹鋼支架, 因所選銑刀材料不對(duì), 造成加工表面粗糙度不好, 并且效率較低, 嚴(yán)重影響了產(chǎn)品精度與產(chǎn)品質(zhì)量。我發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題嚴(yán)重性后, 選擇了合適材料的銑刀, 試用后, 速度又快, 表面粗糙度又好。分析工藝文件。工藝文件是加工、檢驗(yàn)零件的指導(dǎo)書(shū), 一定要認(rèn)真仔細(xì)查看。按照加工順序,對(duì)每個(gè)工序加工

10、的部位、尺寸、工序余量、工藝尺寸換算都要認(rèn)真審閱, 同時(shí)應(yīng)了解關(guān)鍵工序的裝夾方法, 定位基準(zhǔn)和所使用的設(shè)備、工裝夾具刀具等技術(shù)要求。往往有個(gè)別操作者不按工藝中所制訂的工序加工, 從而對(duì)整個(gè)機(jī)械零件的加工后造成不合格的后果, 這一問(wèn)題常常又被檢驗(yàn)人員所忽視。待安裝時(shí), 不能使用, 造成了成批產(chǎn)品報(bào)廢。第二章 檢測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)2.1 概述零件加工后是否符合設(shè)計(jì)圖樣的技術(shù)要求，需要使用適當(dāng)?shù)臏y(cè)量器具，按一定的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量或檢驗(yàn)來(lái)加以判定。檢測(cè)是測(cè)量與檢驗(yàn)的總稱。測(cè)量是指將被測(cè)的量與一個(gè)復(fù)現(xiàn)測(cè)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，從而確定被測(cè)量的量值過(guò)程；檢驗(yàn)是指判斷被測(cè)量是否在規(guī)定的極限范圍之內(nèi)（是否合格）的過(guò)程

11、。檢測(cè)是保證鏟平精度和實(shí)現(xiàn)互換性生產(chǎn)的重要前提，是貫徹質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的重要技術(shù)手段，是生產(chǎn)過(guò)程中的主要環(huán)節(jié)。任何一個(gè)測(cè)量過(guò)程都包括被測(cè)對(duì)象，計(jì)量單位，測(cè)量方法和測(cè)量精度等4個(gè)要素。這些因素都將對(duì)被測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性帶來(lái)影響。檢測(cè)技術(shù)的基本要求是將誤差控制在允許的范圍內(nèi)，以保證測(cè)量結(jié)果的精度。因此，檢測(cè)是在保證一定的測(cè)量條件下，應(yīng)經(jīng)濟(jì)合理地選擇測(cè)量器具和測(cè)量方法，并估計(jì)它們可能引起測(cè)量誤差的性質(zhì)和大小，一邊對(duì)測(cè)量截獲進(jìn)行正確的處理。檢測(cè)技術(shù)工作主要有：檢測(cè)條件與環(huán)境的設(shè)計(jì)與建立；測(cè)量器具的配備、維護(hù)、保養(yǎng)與檢定；檢測(cè)方案的設(shè)計(jì)；檢測(cè)工作程序的制定等。測(cè)量是指為了確定被測(cè)幾何量的量值而進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，其實(shí)質(zhì)

12、是將被測(cè)幾何量l與作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)e進(jìn)行比較，從而獲得兩者比值q的過(guò)程，由q=l/e。由公式可以看出，在被測(cè)幾何量l一定的情況下，比值的大小完全取決與所采用的計(jì)量單位e，而且成反比關(guān)系。同時(shí)也說(shuō)明計(jì)量單位的選擇取決于被測(cè)量值所要求的精確程度，這樣經(jīng)比較而得的被測(cè)量值為l=eq。由此可知，一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程應(yīng)包括測(cè)量對(duì)象，計(jì)量單位，測(cè)量方法和測(cè)量準(zhǔn)確度4個(gè)方面。 （1）測(cè)量對(duì)象。 測(cè)量對(duì)象主要指幾何量，包括長(zhǎng)度、角度、表面形狀和位置誤差、表面粗糙度以及螺紋、齒輪的各種參數(shù)等。 （2）計(jì)量單位。 在機(jī)械制造中常用單位為毫米、微米、角度單位是弧度，實(shí)用中常以度、分、秒為單位。（3）測(cè)量方法。 測(cè)量

13、方法指在進(jìn)行測(cè)量是所采用的測(cè)量器具，測(cè)量原理和測(cè)量條件的總和。測(cè)量條件是測(cè)量是零件和測(cè)量器具所處的環(huán)境，如溫度、濕度、振動(dòng)和灰塵等。 （4）測(cè)量準(zhǔn)確度。 測(cè)量準(zhǔn)確度是指測(cè)量結(jié)果與真值一致的程度。沒(méi)有測(cè)量準(zhǔn)確度表示的測(cè)量結(jié)果是意義不完整的，通常用測(cè)量的極限誤差或測(cè)量不確定度來(lái)表示測(cè)量準(zhǔn)確度。 檢驗(yàn)是指判斷被測(cè)量是否在規(guī)定范圍內(nèi)的過(guò)程，不一定要得到被測(cè)量的具體數(shù)值。檢測(cè)是檢驗(yàn)和測(cè)量的總稱。測(cè)試是指具有試驗(yàn)研究性質(zhì)的測(cè)量。檢查是指測(cè)量和外觀驗(yàn)收等過(guò)程。在機(jī)電產(chǎn)品檢測(cè)中，幾何量檢測(cè)占的比重最大。幾何量檢測(cè)是指在機(jī)電產(chǎn)品整機(jī)及零部件制造中對(duì)幾何量參數(shù)所進(jìn)行的測(cè)量和驗(yàn)收過(guò)程。實(shí)踐證明，有了先進(jìn)的公差標(biāo)準(zhǔn)，

14、對(duì)機(jī)械產(chǎn)品零部件的幾何量分別規(guī)定了合理的公差，還要有相應(yīng)的技術(shù)測(cè)量措施，才能保證零件的使用功能、性能和互換性。檢測(cè)技術(shù)是保證機(jī)械精度、實(shí)施質(zhì)量管理的重要手段，是貫徹幾何量公差標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)保證。幾何量檢測(cè)與兩個(gè)目的：用于對(duì)加工后的零件進(jìn)行合格性判斷，評(píng)定是否符合設(shè)計(jì)技術(shù)要求；獲得鏟平制造質(zhì)量狀況，進(jìn)行加工過(guò)程工藝分析，分析產(chǎn)生不合格品的原因，以使采用相應(yīng)的調(diào)整和改進(jìn)措施，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)質(zhì)量控制，以減少和消除不合格品。提高檢測(cè)精度和檢測(cè)效率是檢測(cè)技術(shù)的重要任務(wù)。而檢測(cè)精度的高低取決于所采用的檢測(cè)方法。工程應(yīng)用中，應(yīng)當(dāng)按照零部件的設(shè)計(jì)精度和制造精度要求，選擇合理的檢測(cè)方法。檢測(cè)精度并不是越高越好，盲目的追求

15、高的檢測(cè)精度將加大檢測(cè)技術(shù)，造成浪費(fèi)，但是降低檢測(cè)精度則會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的可信性，使檢測(cè)起不到質(zhì)量把關(guān)作用。檢測(cè)方法的選擇，特別重要的是分析測(cè)量誤差及其對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。因?yàn)闇y(cè)量誤差將導(dǎo)致誤判，或?qū)⒑细衿放袨椴缓细衿罚ㄕ`廢），或?qū)⒉缓细衿放袨楹细衿罚ㄕ`收）。誤廢將增加生產(chǎn)成本，誤收則額影響產(chǎn)品的功能要求。檢測(cè)準(zhǔn)確度的高低直接影響到誤判的概率，且與檢測(cè)成本密切相關(guān)，而驗(yàn)收條件與驗(yàn)收極限將影響誤收和誤廢在誤判概率中所占的比重。因此，檢測(cè)準(zhǔn)確度的選擇和驗(yàn)收條件的確定，對(duì)于保證產(chǎn)品質(zhì)量和降低制造成本十分重要。 測(cè)量的基本要求如下： 在測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)保證計(jì)量單位的統(tǒng)一和量值的準(zhǔn)確，應(yīng)將測(cè)量誤差控制在允許的

16、范圍內(nèi)，以保證測(cè)量結(jié)果的精度，應(yīng)正確且經(jīng)濟(jì)合理 地選擇計(jì)量器具和測(cè)量方法，以保證一定的測(cè)量條件。2.2 測(cè)量方法和測(cè)量器具2.2.1 測(cè)量方法測(cè)量方法是指測(cè)量時(shí)錯(cuò)采用的測(cè)量原理、測(cè)量器具和測(cè)量條件的總和。在實(shí)際工作中，往往是指獲得測(cè)量的方式。測(cè)量方法可從不同角度進(jìn)行分類。1按實(shí)測(cè)量是否是被測(cè)量分類（1） 直接測(cè)量指直接從計(jì)量器具獲得被測(cè)量的量值的測(cè)量方法。（2） 間接測(cè)量指先測(cè)量出與被測(cè)量與已知函數(shù)關(guān)系的量，然后通過(guò)函數(shù)關(guān)系算出被測(cè)量的測(cè)量方法。 2. 按實(shí)測(cè)量是否是被測(cè)量的整個(gè)量值分類（1） 絕對(duì)測(cè)量能由計(jì)量器具讀數(shù)裝置上讀出被測(cè)量的整個(gè)量值的測(cè)量方法，如游標(biāo)卡尺、千分尺測(cè)量軸經(jīng)。（2） 相

17、對(duì)測(cè)量指計(jì)量器具的示值僅表示被測(cè)量對(duì)已知標(biāo)準(zhǔn)量的偏差，而被測(cè)量的量值為計(jì)量器具的示值與標(biāo)準(zhǔn)量的代數(shù)和的測(cè)量方法。 一般來(lái)說(shuō)，相對(duì)測(cè)量的測(cè)量精度比絕對(duì)測(cè)量的精度高。3. 按測(cè)量時(shí)，計(jì)量器具的測(cè)頭與被測(cè)表面之間是否有機(jī)械作用的測(cè)量分類 （1） 接觸測(cè)量?jī)x器的測(cè)量頭與零件被測(cè)表面直接接觸，并有機(jī)械作用的測(cè)力存在，如游標(biāo)卡尺、千分尺。（2） 非接觸測(cè)量?jī)x器的傳感部分與零件的被測(cè)表面間不接觸，沒(méi)有機(jī)械的測(cè)量力存在，如光切顯微鏡測(cè)量表面粗糙度。 4 按同時(shí)被測(cè)量的多少分類（1） 單項(xiàng)測(cè)量單個(gè)的彼此沒(méi)有聯(lián)系的測(cè)量工作的單項(xiàng)參數(shù)，測(cè)量螺紋的螺距，中徑和牙型半角。（2） 綜合測(cè)量同時(shí)測(cè)量工件上的幾個(gè)有關(guān)參數(shù)，綜

18、合地判斷工件是否合格。其目的在于保證被測(cè)工件在規(guī)定的極限輪廓內(nèi)，已達(dá)到互換性的要求。如花鍵塞規(guī)檢驗(yàn)花鍵孔，用齒輪動(dòng)態(tài)整體誤差測(cè)量?jī)x器測(cè)量齒輪。單項(xiàng)測(cè)量便于工藝分析，但綜合測(cè)量效率比單項(xiàng)測(cè)量高，綜合測(cè)量反映結(jié)果比較符合工件的實(shí)際工作情況。5按被測(cè)量是否在加工過(guò)程中分類(1)在線測(cè)量零件在加工過(guò)程中或在機(jī)床上進(jìn)行的測(cè)量。此時(shí)測(cè)量的結(jié)果直接用來(lái)控制零件的加工過(guò)程，或決定是否繼續(xù)加工。它能及時(shí)防止與消滅廢品。(2)離線測(cè)量零件加工完成后在檢驗(yàn)站進(jìn)行的測(cè)量。此時(shí)測(cè)量的結(jié)果僅限于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品。6被測(cè)量在加工過(guò)程中所處的狀態(tài)分類(1)靜態(tài)測(cè)量測(cè)量時(shí)，被測(cè)表面與測(cè)量頭相對(duì)靜止。例如，用千分尺測(cè)量零件的直徑。

19、(2)動(dòng)態(tài)測(cè)量是指在測(cè)量是，被測(cè)白馬澗與測(cè)量器具的測(cè)頭處于相對(duì)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的測(cè)量方法。其目的是為了測(cè)得誤差的瞬時(shí)值及其隨時(shí)間變化的規(guī)律。如用電動(dòng)輪廓儀測(cè)量表面粗糙度。動(dòng)態(tài)測(cè)量的結(jié)果可用來(lái)控制加工過(guò)程，是檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展方向。測(cè)量方法的選擇一般應(yīng)考慮被測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，精度要求，生產(chǎn)批量，技術(shù)條件和測(cè)量成本等。2.2.2 測(cè)量器具 測(cè)量器具是量具，量規(guī)，量?jī)x和用于測(cè)量目的的裝置總稱。冊(cè)來(lái)那個(gè)器具按用途，特點(diǎn)可分為標(biāo)志量具、極限量規(guī)、測(cè)量?jī)x器和測(cè)量裝置4類。1.標(biāo)準(zhǔn)量具標(biāo)準(zhǔn)量具是指以固定形式復(fù)現(xiàn)量值的測(cè)量器具。它分為單值量具和多值量具兩種。單值量具是指復(fù)現(xiàn)單一量值的測(cè)量器具，如量塊等；多值量具是指復(fù)現(xiàn)一

20、定范圍內(nèi)的一系列不同量值的測(cè)量器具，如線紋尺等。標(biāo)準(zhǔn)量具一般用來(lái)校正或調(diào)整其他測(cè)量器具，或作為精密測(cè)量用。標(biāo)準(zhǔn)量具一般沒(méi)有放大裝置。2.極限量規(guī) 極限量規(guī)是一種沒(méi)有刻度的專用檢驗(yàn)工具。它不能兩處被測(cè)量的具體量值，只能檢驗(yàn)是否合格，如光滑極限量規(guī)、螺紋綜合量規(guī)、位置量規(guī)等。3.測(cè)量?jī)x器測(cè)量?jī)x器（量?jī)x）是指能將被測(cè)的量值轉(zhuǎn)換成可直接觀測(cè)的指示值或等效信息的測(cè)量器具。如游標(biāo)卡尺、千分尺、百分表、干涉儀、應(yīng)力式氣動(dòng)量?jī)x、電感比較儀、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等。測(cè)量?jī)x器一般都有指示，放大裝置。4.測(cè)量裝置測(cè)量裝置是指為確定被測(cè)的量值所必需的測(cè)量器具和輔助設(shè)備的總稱。如漸開(kāi)線樣板檢定裝置。測(cè)量裝置能夠測(cè)量同一工件上較

21、多時(shí)間的幾何參數(shù)和形狀較復(fù)雜的工件。2.2.3 測(cè)量器具的度量指標(biāo)刻度指標(biāo)是指表征測(cè)量器具技術(shù)性能的重要指標(biāo)，也是選擇、使用和研究測(cè)量器具的依據(jù)。刻度間距與分度值刻度間距是指刻度尺或刻度盤上量相鄰刻度中心的距離。為便于目測(cè)，一般刻線間距在12.5范圍內(nèi)。分度值是指每一刻度間距所代表的被測(cè)量值。一般測(cè)量器具的分度值越小，精度就越高。長(zhǎng)用的分度值有0.1、 0.01、 0.001、 0.002等。 2、示值范圍與測(cè)量范圍是指范圍是指測(cè)量器具所顯示或指示的最小值到最大值的范圍。測(cè)量范圍是指在允許的誤差極限內(nèi)，測(cè)量器具所能測(cè)出的最小值到最大值的范圍。測(cè)量范圍的上限值與下限值之差稱為量程。有的測(cè)量器具的

22、測(cè)量范圍等于其示值誤差，如某些千分尺和卡尺。示值誤差與示值變動(dòng)量示值誤差是指測(cè)量器具上的示值與被測(cè)幾何量真值的差值。在儀器是指范圍內(nèi)各點(diǎn)的示值誤差不同。各種儀器的示值誤差可從使用說(shuō)明書(shū)或檢定中獲得。示值誤差是測(cè)量器具的精度指標(biāo)，一般示值誤差越小，精度就越高。示值變動(dòng)量是指在測(cè)量條件不變的情況下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次（一般為5次10次）重復(fù)測(cè)量，其示值變動(dòng)的最大范圍。示值變動(dòng)的范圍越小，測(cè)量器具的精確度越高。4、靈敏度靈敏度是指測(cè)量器具對(duì)被測(cè)量變化的反映能力。若被測(cè)幾何量的變化為x,所引起的測(cè)量器具相應(yīng)的變化為y,則靈敏度為s=y/x.當(dāng)分子與分母是同一類量時(shí)，靈敏度又稱放大比或放大倍數(shù)，其值為

23、常數(shù)，如長(zhǎng)度量?jī)x等于刻度間距與分度值之比。一般分度值越小，靈敏度越高。5、回程誤差回程誤差是指在相同條件下，測(cè)量器具按正反行程對(duì)同一被測(cè)量值進(jìn)行測(cè)量時(shí)，測(cè)量器具示值之差的絕對(duì)值。當(dāng)要求往返或連續(xù)測(cè)量時(shí)，應(yīng)選回程誤差小的測(cè)量器具。6、測(cè)量力測(cè)量力是指測(cè)量器具的測(cè)頭與被測(cè)表面之間的接觸壓力。測(cè)量力的大小應(yīng)適當(dāng)，測(cè)量器具示值之差的絕對(duì)值。絕大多數(shù)采用接觸測(cè)量法的測(cè)量器具，都具有測(cè)量力穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。7、修正值修正值是指為消除系統(tǒng)誤差，用代數(shù)法加到測(cè)量結(jié)果上的值，其大小與示值誤差絕對(duì)值相等而符號(hào)相反。修正值一般通過(guò)檢定來(lái)獲得。8、不確定度不確定度是指由于測(cè)量誤差的存在，而對(duì)被測(cè)量值不能肯定的程度。它反映了測(cè)

24、量器具和測(cè)量方法的精確高低，表達(dá)了被測(cè)量真值所處范圍的定量估計(jì)。2.3 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理2.3.1 測(cè)量誤差的基本概念 由于測(cè)量器具與測(cè)量方法，測(cè)量條件的限制或其他因素的影響，任何測(cè)量過(guò)程都存在著測(cè)量誤差。測(cè)量誤差是指測(cè)得值的真值所相差的程度，一般用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差表示。測(cè)量誤差越小，則測(cè)量精度越高。1.絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差是指測(cè)量結(jié)果x（儀表的指示值）與被測(cè)量的真值x0之差，即 =x-x0絕對(duì)誤差可為正值、負(fù)值或零。通常以多次重復(fù)測(cè)量所得測(cè)量結(jié)果的平均值代替x0。絕對(duì)誤差可用來(lái)評(píng)定大小相同的被測(cè)幾何量的測(cè)量精確度，誤差的絕對(duì)值越小，精確度越高。對(duì)于大小不同的被測(cè)量的絕對(duì)誤差的絕對(duì)值與被測(cè)量的

25、真值x0之比，即 =y/x0*100%/x *100%相對(duì)誤差是無(wú)量綱的數(shù)值，通常用百分比表示。相隨誤差越小。精確度越高。 2.3.2 測(cè)量誤差的來(lái)源測(cè)量誤差的來(lái)源主要有測(cè)量器具、測(cè)量方法、測(cè)量環(huán)境和測(cè)量人員等。1.測(cè)量器具誤差測(cè)量器具誤差是指測(cè)量器具本身所引起的誤差。它包括測(cè)量器具在設(shè)計(jì)，制造和裝配調(diào)整過(guò)程中各項(xiàng)誤差的總和，這些誤差的綜合反映在示值誤差和測(cè)量的重復(fù)性上。相對(duì)測(cè)量是使用的如量塊，線紋尺等的制造誤差以及測(cè)量器具在使用過(guò)程中零件的變形，相隨運(yùn)動(dòng)表面的磨損等也會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。2.測(cè)量方法誤差測(cè)量方法誤差是指測(cè)量方法的不完善所引起的誤差。它主要包括計(jì)算公式不精確、測(cè)量方法選用不當(dāng)、工件

26、安裝定位不合理等引起的誤差。3.測(cè)量環(huán)境誤差測(cè)量環(huán)境誤差是指測(cè)量時(shí)的環(huán)境條件不符合標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量條件所引起的誤差。它主要包括溫度、濕度、氣度、照明以及測(cè)量器具是上的灰塵、振動(dòng)等引起的誤差，其中溫度影響最大。4.測(cè)量人員誤差測(cè)量人員誤差是指測(cè)量人員認(rèn)為所引起的誤差。如測(cè)量人員使用測(cè)量器具其不正確、視覺(jué)偏差、估讀判斷錯(cuò)誤等引起的誤差。2.3.3 測(cè)量誤差分類測(cè)量過(guò)程中, 影響所得的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的因素非常多。測(cè)量誤差可以分為三大類：隨機(jī)誤差、粗大誤差、系統(tǒng)誤差。1.隨機(jī)誤差隨機(jī)誤差是指在相同條件下，連續(xù)多次測(cè)量同一被測(cè)幾何量時(shí)，誤差的大小和符號(hào)以不可預(yù)定的方式變化的測(cè)量誤差誤差。如測(cè)量器具中機(jī)構(gòu)的間隙、測(cè)

27、量力的不恒定和測(cè)量溫度、濕度的波動(dòng)等而產(chǎn)生隨機(jī)誤差。隨機(jī)誤差不可能完全消除，它是造成測(cè)得值分散的主要原因。就一次具體的測(cè)量面而言，隨機(jī)誤差的大小和符號(hào)是沒(méi)有規(guī)律的，但對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行連續(xù)多次重復(fù)測(cè)量而得到一系列側(cè)得值時(shí)，隨機(jī)誤差的總體就存在一定的規(guī)律性，通常符合正態(tài)分布規(guī)律。2.粗大誤差粗大誤差是指超出規(guī)定田間下預(yù)計(jì)的測(cè)量誤差。它是由某種非正常的原因造成的，如讀數(shù)錯(cuò)誤、溫度的突然變動(dòng)、記錄錯(cuò)誤等，是明顯歪曲測(cè)量結(jié)果的誤差，且數(shù)值較大，應(yīng)避免或按一定準(zhǔn)則剔除。3.系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差是指在相同田間下，連續(xù)多次測(cè)量同一被測(cè)幾何量時(shí)，誤差的大小和符號(hào)保持不變或按一定規(guī)律變換的測(cè)量誤差。前者稱為定值系統(tǒng)誤

28、差，后者稱為變值系統(tǒng)誤差。如測(cè)量器具的刻度盤分度不準(zhǔn)確而產(chǎn)生定值系統(tǒng)誤差，溫度、氣度等環(huán)境田間的變換而產(chǎn)生變值系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果影響較大，應(yīng)盡量減少或消除。一般根據(jù)系統(tǒng)誤差的性質(zhì)和變化規(guī)律，對(duì)可用計(jì)算或試驗(yàn)對(duì)比的方法確定的，用修正值從測(cè)量結(jié)果中消除；對(duì)難以準(zhǔn)確判斷的，可用不確定度給出估計(jì)。2.3.4 測(cè)量精度測(cè)量精度是指測(cè)得值與其真值的接近程度，冊(cè)來(lái)那個(gè)精度和測(cè)量誤差從兩個(gè)不同的方面說(shuō)民警了同一概念。測(cè)量精度越高，則測(cè)量誤差就越小，反之，測(cè)量誤差就越大。1.準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度是用來(lái)表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度。系統(tǒng)誤差笑，則準(zhǔn)確度高。2.精密度精密度是用來(lái)表示測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差大小的程

29、度。隨機(jī)誤差小，則精密度高。3.精確度精確度是指測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合，表示測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差都小，則精確度高。通常，精密度高的，準(zhǔn)確度不一定高；但精確度高，則精確度和準(zhǔn)確度都高。2.3.5 測(cè)量數(shù)據(jù)的處理對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理是為了得到被測(cè)量最可信的數(shù)值，以及評(píng)定這一數(shù)值所包含的誤差。在相同的測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行多次連續(xù)測(cè)量，得到一系列測(cè)得值(簡(jiǎn)稱測(cè)量列)，其中可能同時(shí)存在系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差，因此，必須對(duì)這一些誤差進(jìn)行處理。1.系統(tǒng)誤差的處理系統(tǒng)誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響是不容忽視的，因此在發(fā)現(xiàn)后就應(yīng)予以消除。發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的方法有很多中，“殘

30、差觀察法”是最只管的常用方法。殘差是指各測(cè)得值與測(cè)得值的算術(shù)平均值之差，“殘差觀察法”是根據(jù)系列測(cè)得值的殘差，列表或作圖觀察其變化規(guī)律。系統(tǒng)誤差必須消除或減少以提高測(cè)量精度。（1） 從根源上消除誤差測(cè)量前，對(duì)測(cè)量過(guò)程中可能產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的環(huán)節(jié)予以消除。如在標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量條件下測(cè)量、正確讀數(shù)等。（2） 用加修正值的方法消除測(cè)量前，先檢定出側(cè)廊器具的系統(tǒng)誤差，取相反值作為修正值加到實(shí)際測(cè)得值上。（3） 用兩次讀數(shù)法消除若兩次測(cè)量產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差大小相等或相近、符號(hào)相反，則取兩次冊(cè)來(lái)那個(gè)的平均值作為測(cè)量結(jié)果。（4） 用對(duì)稱測(cè)量法消除測(cè)量中，發(fā)現(xiàn)有時(shí)間成線性關(guān)系變化的系統(tǒng)誤差，可用對(duì)稱測(cè)量法消除，即將測(cè)量程序?qū)?/p>

31、某一時(shí)刻對(duì)稱地再測(cè)一次，通過(guò)一定的計(jì)算消除此線性系統(tǒng)誤差。（5） 用半周期法消除對(duì)于周期性變化的變值系統(tǒng)誤差，可用半周期法消除，即取相隔半個(gè)周期的兩個(gè)測(cè)得值的平均值作為測(cè)量結(jié)果。（6） 用反饋修正法消除反饋修正法是消除變值系統(tǒng)誤差（還包括一部分隨機(jī)誤差）的有效手段。當(dāng)查明某誤差因素對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響時(shí)，就找出影響測(cè)量結(jié)果的函數(shù)關(guān)系或近似函數(shù)關(guān)系，在測(cè)量過(guò)程中，用傳感器將這些誤差因素的變化轉(zhuǎn)換成某種物理量形式（一般為電量），按其函數(shù)關(guān)系，通過(guò)計(jì)算機(jī)算出影響測(cè)量結(jié)果的誤差值，并及時(shí)對(duì)測(cè)量結(jié)果自動(dòng)修正。反饋修正法不僅可修正某些復(fù)雜的變值系統(tǒng)誤差，還可以減少隨機(jī)誤差，故常用于高精度的自動(dòng)化測(cè)量一起中。2

32、.隨機(jī)誤差的處理隨機(jī)誤差的處理原則是設(shè)法減少其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，可用概率與數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法來(lái)估計(jì)隨機(jī)誤差的范圍和分布規(guī)律，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行處理。符合正態(tài)分布的隨機(jī)誤差，數(shù)據(jù)處理時(shí)應(yīng)處理算術(shù)平均值、殘差、標(biāo)準(zhǔn)偏差、算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差、算術(shù)平均值的極限誤差等參數(shù)。3.粗大誤差的處理粗大誤差使測(cè)量結(jié)果嚴(yán)重失真，應(yīng)從測(cè)量數(shù)據(jù)中將其消除。當(dāng)測(cè)量中粗大誤差而又不能確定哪些測(cè)得值包含粗大誤差時(shí)，可用拉依達(dá)準(zhǔn)則（3）來(lái)判斷。測(cè)量列中出現(xiàn)大于 3的殘差時(shí)，即 vi 3則認(rèn)為該殘差對(duì)應(yīng)的測(cè)得值含有粗大誤差，應(yīng)予以剔除。剔除具有粗大誤差的測(cè)得值后，用根據(jù)剩下的測(cè)得值重新計(jì)算，然后再根據(jù)3準(zhǔn)則判斷剩下的測(cè)得值中是否還有粗大誤差。如果測(cè)量次數(shù)不大于10次，應(yīng)采用其它判斷準(zhǔn)則。4.測(cè)量誤差的合成測(cè)量誤差的合成是指將各個(gè)有關(guān)因素的誤差按一定放啊發(fā)合成為測(cè)量總誤差，來(lái)反映測(cè)量結(jié)果的精確程度。（1） 直接測(cè)量誤差的合成儀器、方法和溫度誤差是直接測(cè)量的主要誤差，它們之中既有己定系統(tǒng)誤差（數(shù)值大小和變化規(guī)律已確定的系統(tǒng)誤差），又有未頂系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差，可分別安己定系統(tǒng)誤差按代數(shù)和合成、簡(jiǎn)介測(cè)量誤差的合成、己定系統(tǒng)誤差的合成、隨機(jī)誤差和未定系統(tǒng)誤差的合成來(lái)合成。2.4 測(cè)量器具的