第二章測量技術(shù)基礎(chǔ)

1、第二章第二章 測量技術(shù)基礎(chǔ)測量技術(shù)基礎(chǔ)基本內(nèi)容：基本內(nèi)容：了解測量的基本概念、計量器具和測了解測量的基本概念、計量器具和測量方法的分類；掌握量塊的作用、測量誤差及數(shù)量方法的分類；掌握量塊的作用、測量誤差及數(shù)據(jù)處理據(jù)處理重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：量塊的作用，測量誤差的分類及數(shù)據(jù)量塊的作用，測量誤差的分類及數(shù)據(jù)處理方法處理方法 本章涉及國家標(biāo)準(zhǔn) GB6093-85 量塊量塊2.1 測量的基本要素測量的基本要素 “測量測量”是以確定量值為目的的全部操作。是以確定量值為目的的全部操作。測量過程實(shí)際上就是一個比較過程，也就是將測量過程實(shí)際上就是一個比較過程，也就是將被測量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值被測

2、量與標(biāo)準(zhǔn)的單位量進(jìn)行比較，確定其比值的過程。若被測量為的過程。若被測量為L，計量單位為計量單位為u，確定的確定的比值為比值為q，則測量可表示為則測量可表示為L=qu 一個完整的測量過程應(yīng)包含被測量、計量單一個完整的測量過程應(yīng)包含被測量、計量單位、測量方法（含測量器具）和測量精度等位、測量方法（含測量器具）和測量精度等四四個要素個要素。1、被測量、被測量 被測量在機(jī)械精度的檢測中主要是有關(guān)幾何被測量在機(jī)械精度的檢測中主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量，其基本對象是長度和角度。精度方面的參數(shù)量，其基本對象是長度和角度。但是，長度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表但是，長度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表現(xiàn)形

3、式卻是多種多樣的，表達(dá)被測對象性能的現(xiàn)形式卻是多種多樣的，表達(dá)被測對象性能的特征參數(shù)也可能是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，認(rèn)真分特征參數(shù)也可能是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，認(rèn)真分析被測對象的特性，研究被測對象的含義是十析被測對象的特性，研究被測對象的含義是十分重要的。例如，表面粗糙度的各種評定參數(shù)，分重要的。例如，表面粗糙度的各種評定參數(shù)，齒輪的各種誤差項(xiàng)目，尺寸公差與形位公差之齒輪的各種誤差項(xiàng)目，尺寸公差與形位公差之間的獨(dú)立與相關(guān)關(guān)系等等。間的獨(dú)立與相關(guān)關(guān)系等等。 2、計量單位、計量單位 計量單位（簡稱單位）是以定量表示同種量的量值而計量單位（簡稱單位）是以定量表示同種量的量值而約定采用的特定量。我國規(guī)定采用以約

4、定采用的特定量。我國規(guī)定采用以國際單位制（國際單位制（SI）為基礎(chǔ)的為基礎(chǔ)的“法定計量單位制法定計量單位制”。它是由一組選定的基本。它是由一組選定的基本單位和由定義公式與比例因數(shù)確定的導(dǎo)出單位所組成的。單位和由定義公式與比例因數(shù)確定的導(dǎo)出單位所組成的。如如“米米”、“千克千克”、“秒秒”、“安安”等為基本單位。機(jī)械工程等為基本單位。機(jī)械工程中常用的長度單位有中常用的長度單位有“毫米毫米”、“微米微米” 和和“納米納米” ，常常用的角度單位是非國際單位制的單位用的角度單位是非國際單位制的單位“度度”、“分分”、“秒秒”和國際單位制的輔助單位和國際單位制的輔助單位“弧度弧度”、“球面度球面度” 。

5、 在測量過程中，測量單位必須以物質(zhì)形式來體現(xiàn)，能在測量過程中，測量單位必須以物質(zhì)形式來體現(xiàn)，能體現(xiàn)計量單位和標(biāo)準(zhǔn)量的物質(zhì)形式有：光波波長、精密體現(xiàn)計量單位和標(biāo)準(zhǔn)量的物質(zhì)形式有：光波波長、精密量塊、線紋尺、各種圓分度盤等。量塊、線紋尺、各種圓分度盤等。 3、測量方法、測量方法 測量方法是根據(jù)一定的測量原理，在實(shí)施測測量方法是根據(jù)一定的測量原理，在實(shí)施測量過程中對測量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。量過程中對測量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。 廣義地說，測量方法可以理解為測量原理、廣義地說，測量方法可以理解為測量原理、測量器具（計量器具）和測量條件（環(huán)境和操測量器具（計量器具）和測量條件（環(huán)境和操作者）的總和。

6、作者）的總和。 在實(shí)施測量過程中，應(yīng)該根據(jù)被測對象的特在實(shí)施測量過程中，應(yīng)該根據(jù)被測對象的特點(diǎn)（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造點(diǎn)（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精度、測量目的等）和被測參數(shù)的定義來擬定精度、測量目的等）和被測參數(shù)的定義來擬定測量方案、選擇測量器具和規(guī)定測量條件，合測量方案、選擇測量器具和規(guī)定測量條件，合理地獲得可靠的測量結(jié)果。理地獲得可靠的測量結(jié)果。 4、測量精度、測量精度 測量結(jié)果與真值的一致程度。不考慮測量精測量結(jié)果與真值的一致程度。不考慮測量精度而得到的測量結(jié)果是沒有任何意義的。度而得到的測量結(jié)果是沒有任何意義的。 真值的定義為：當(dāng)某量能被完善地確定并能真值的

7、定義為：當(dāng)某量能被完善地確定并能排除所有測量上的缺陷時，通過測量所得到的排除所有測量上的缺陷時，通過測量所得到的量值。量值。 由于測量會受到許多因素的影響，其過程總由于測量會受到許多因素的影響，其過程總是不完善的，即任何測量都不可能沒有誤差。是不完善的，即任何測量都不可能沒有誤差。對于每一個測量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測量誤差范對于每一個測量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測量誤差范圍，說明其可信度。圍，說明其可信度。2.2 量值傳遞系統(tǒng)量值傳遞系統(tǒng) 在國際單位制及我國法定計量單位中，長度的基本單在國際單位制及我國法定計量單位中，長度的基本單位名稱是位名稱是“米米”，其單位符號為，其單位符號為“m”。 “米米”的定義

8、于的定義于18世紀(jì)末始于法國，當(dāng)時規(guī)定世紀(jì)末始于法國，當(dāng)時規(guī)定“米等米等于經(jīng)過巴黎的地球子午線的四千萬分之一于經(jīng)過巴黎的地球子午線的四千萬分之一”。19世紀(jì)世紀(jì)“米米”逐漸成為國際通用的長度單位。逐漸成為國際通用的長度單位。1889年在法國年在法國巴黎召開了第一屆國際計量大會，從國際計量局訂制的巴黎召開了第一屆國際計量大會，從國際計量局訂制的30根米尺中，選出了作為統(tǒng)一國際長度單位量值的一根根米尺中，選出了作為統(tǒng)一國際長度單位量值的一根米尺，把它稱之為米尺，把它稱之為“國際米原器國際米原器”。 1983年第年第17屆國際計量大會又更新了米的定義，規(guī)屆國際計量大會又更新了米的定義，規(guī)定：定：“米

9、米”是在真空中在是在真空中在1/299792458s的時間間隔的時間間隔內(nèi)行進(jìn)路程的長度內(nèi)行進(jìn)路程的長度。 1、量塊、量塊 使用波長作為長度基準(zhǔn)，雖然可以達(dá)到足夠的使用波長作為長度基準(zhǔn)，雖然可以達(dá)到足夠的精確度，但因?qū)?fù)現(xiàn)的條件有很高的要求，不精確度，但因?qū)?fù)現(xiàn)的條件有很高的要求，不便在生產(chǎn)中直接用于尺寸的測量。因此，需要便在生產(chǎn)中直接用于尺寸的測量。因此，需要將基準(zhǔn)的量值按照定義的規(guī)定，復(fù)現(xiàn)在實(shí)物計將基準(zhǔn)的量值按照定義的規(guī)定，復(fù)現(xiàn)在實(shí)物計量標(biāo)準(zhǔn)器上。常見的實(shí)物計量標(biāo)準(zhǔn)器有量塊量標(biāo)準(zhǔn)器上。常見的實(shí)物計量標(biāo)準(zhǔn)器有量塊（塊規(guī)）和線紋尺。（塊規(guī)）和線紋尺。 量塊用鉻錳鋼等特殊合金鋼或線膨脹系數(shù)小、量

10、塊用鉻錳鋼等特殊合金鋼或線膨脹系數(shù)小、性質(zhì)穩(wěn)定、耐磨以及不易變形的其它材料制成。性質(zhì)穩(wěn)定、耐磨以及不易變形的其它材料制成。其形狀有長方體和圓柱體兩種，常用的是長方其形狀有長方體和圓柱體兩種，常用的是長方體。體。 2、量塊的構(gòu)成、量塊的構(gòu)成 長方體的量塊有兩個平行的測長方體的量塊有兩個平行的測量面，其余為非測量面。測量面量面，其余為非測量面。測量面極為光滑、平整，其表面粗糙度極為光滑、平整，其表面粗糙度Ra值達(dá)值達(dá)0.012m以上，兩測量以上，兩測量面之間的距離即為量塊的工作長面之間的距離即為量塊的工作長度（標(biāo)稱長度）。標(biāo)稱長度到度（標(biāo)稱長度）。標(biāo)稱長度到5.5mm的量塊，其公稱值刻印在的量塊，

11、其公稱值刻印在上測量面上；標(biāo)稱長度大于上測量面上；標(biāo)稱長度大于5.5mm的量塊，其公稱長度值刻的量塊，其公稱長度值刻印在上測量面左側(cè)較寬的一個非印在上測量面左側(cè)較寬的一個非測量面上測量面上 。3、量塊的用途、量塊的用途 作為長度尺寸標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)物載體，將國家的長度作為長度尺寸標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)物載體，將國家的長度基準(zhǔn)按照一定的規(guī)范逐級傳遞到機(jī)械產(chǎn)品制造環(huán)基準(zhǔn)按照一定的規(guī)范逐級傳遞到機(jī)械產(chǎn)品制造環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)量值統(tǒng)一。節(jié)，實(shí)現(xiàn)量值統(tǒng)一。 作為標(biāo)準(zhǔn)長度標(biāo)定量儀，檢定量儀的示值誤差。作為標(biāo)準(zhǔn)長度標(biāo)定量儀，檢定量儀的示值誤差。 相對測量時以量塊為標(biāo)準(zhǔn)，用測量器具比較量相對測量時以量塊為標(biāo)準(zhǔn)，用測量器具比較量塊與被測尺寸

12、的差值。塊與被測尺寸的差值。 也可直接用于精密測量、精密劃線和精密機(jī)床也可直接用于精密測量、精密劃線和精密機(jī)床的調(diào)整。的調(diào)整。4、量塊的精度（級）、量塊的精度（級） 按國標(biāo)按國標(biāo)GB6093-85，量塊按制造精度分量塊按制造精度分6級，即級，即00、0、 K 、 1、2、3級，其中級，其中00級精度最高，級精度最高，3級最低，級最低，K級為校準(zhǔn)級，主要根據(jù)量塊長度極限偏差、測量面的級為校準(zhǔn)級，主要根據(jù)量塊長度極限偏差、測量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標(biāo)來劃分的。平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標(biāo)來劃分的。 量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級級”向市場銷售量塊。用量塊向市場銷售量塊

13、。用量塊長度極限偏差（中心長度與標(biāo)稱長度允許的最大誤差）長度極限偏差（中心長度與標(biāo)稱長度允許的最大誤差）控制一批相同規(guī)格量塊的長度變動范圍；用量塊長度變控制一批相同規(guī)格量塊的長度變動范圍；用量塊長度變動量（量塊最大長度與最小長度之差）控制每一個量塊動量（量塊最大長度與最小長度之差）控制每一個量塊兩測量面間各對應(yīng)點(diǎn)的長度變動范圍。用戶則按量塊的兩測量面間各對應(yīng)點(diǎn)的長度變動范圍。用戶則按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊。因此，按標(biāo)稱尺寸使用量塊。因此，按“級級”使用量塊必然受到使用量塊必然受到量塊長度制造偏差的影響，將把制造誤差帶入測量結(jié)果。量塊長度制造偏差的影響，將把制造誤差帶入測量結(jié)果。5、量塊的精度（

14、等）、量塊的精度（等） 制造高精度的量塊的工藝要求高、成本也高，制造高精度的量塊的工藝要求高、成本也高，而且即使制造成高精度量塊，在使用一段時間后，而且即使制造成高精度量塊，在使用一段時間后，也會因磨損而引起尺寸減小，使其原有的精度級也會因磨損而引起尺寸減小，使其原有的精度級別降低。因此，經(jīng)過維修或使用一段時間后的量別降低。因此，經(jīng)過維修或使用一段時間后的量塊，要定期送專業(yè)部門按照標(biāo)準(zhǔn)對其各項(xiàng)精度指塊，要定期送專業(yè)部門按照標(biāo)準(zhǔn)對其各項(xiàng)精度指標(biāo)進(jìn)行檢定，確定符合哪一標(biāo)進(jìn)行檢定，確定符合哪一“等等”，并在檢定證，并在檢定證書中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。書中給出的標(biāo)稱尺寸的修正值。 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量塊按其

15、檢定精度分為六等，即標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了量塊按其檢定精度分為六等，即1、2、3、4、5、6等，其中等，其中1等精度最高，等精度最高，6等精度等精度最低，最低，“等等”主要依據(jù)量塊中心長度測量的極限主要依據(jù)量塊中心長度測量的極限偏差和平面平行性允許偏差來劃分的。偏差和平面平行性允許偏差來劃分的。量塊的量塊的“級級”與與“等等” 量塊的量塊的“級級”和和“等等”是從成批制造和單個檢定兩種不是從成批制造和單個檢定兩種不同的角度出發(fā)，對其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。同的角度出發(fā)，對其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。 按按“級級”使用使用時，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作時，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸尺寸

16、，該尺寸包含其制造誤差包含其制造誤差。 按按“等等”使用使用時，必須以檢定后的實(shí)際尺寸作為工作尺時，必須以檢定后的實(shí)際尺寸作為工作尺寸，該尺寸不包含制造誤差，但寸，該尺寸不包含制造誤差，但包含了檢定時的測量誤差包含了檢定時的測量誤差。 就同一量塊而言，檢定時的測量誤差要比制造誤差小得就同一量塊而言，檢定時的測量誤差要比制造誤差小得多。所以，多。所以，量塊按量塊按“等等”使用時其精度比按使用時其精度比按“級級”使用要使用要高高，且能在保持量塊原有使用精度的基礎(chǔ)上延長其使用壽，且能在保持量塊原有使用精度的基礎(chǔ)上延長其使用壽命。命。6、量塊的組合、量塊的組合 為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的

17、組合塊為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過數(shù)，一般不超過4塊。塊。量塊一般是成套生產(chǎn)的，國標(biāo)將量量塊一般是成套生產(chǎn)的，國標(biāo)將量塊制定了塊制定了17種套別，套別是按量塊數(shù)量的多少來劃分的。種套別，套別是按量塊數(shù)量的多少來劃分的。比如比如91塊一套，塊一套，83塊一套，塊一套，6塊一套，塊一套，5塊一套等。塊一套等。 以以83塊一套為例，其具體尺寸為：塊一套為例，其具體尺寸為： 0.5，1，1.005mm各一塊各一塊 從從1.01，1.021.49，間隔，間隔0.01mm，共共49塊塊 從從1.5，1.61.9，間隔，間隔0.1mm，共共5塊塊 從從2.0，2.59.5，間

18、隔，間隔0.5mm，共共16塊塊 從從10，20100，間隔，間隔10mm，共共10塊塊 選用量塊時，應(yīng)從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開始，選用量塊時，應(yīng)從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開始，每選一塊至少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。每選一塊至少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。 例如，從例如，從83塊一套的量塊中選取尺寸為塊一套的量塊中選取尺寸為36.745mm的量塊組，選取方法為：的量塊組，選取方法為： 36.745 所需尺寸所需尺寸 1.005 第一塊量塊尺寸第一塊量塊尺寸 35.74 1.24 第二塊量塊尺寸第二塊量塊尺寸 34.5 4.5 第三塊量塊尺寸第三塊量塊尺寸 30.0 第四塊量塊尺寸第四塊量塊尺

19、寸 6、量塊的組合、量塊的組合7、角度的量值傳遞、角度的量值傳遞 在計量部門，經(jīng)常以分度盤或棱形塊作為在計量部門，經(jīng)常以分度盤或棱形塊作為角度量的基準(zhǔn)。機(jī)械制造中的角度標(biāo)準(zhǔn)一般角度量的基準(zhǔn)。機(jī)械制造中的角度標(biāo)準(zhǔn)一般有角度量塊、測角儀、分度頭。但目前生產(chǎn)有角度量塊、測角儀、分度頭。但目前生產(chǎn)中常用的是多面棱體進(jìn)行角度傳遞。多面棱中常用的是多面棱體進(jìn)行角度傳遞。多面棱體有體有4面、面、6面、面、8面、面、12面、面、24面、面、36面、面、72面等。如一個面等。如一個6面棱體，相鄰兩面法線間面棱體，相鄰兩面法線間的夾角為的夾角為60，所以可用它為基準(zhǔn)測量，所以可用它為基準(zhǔn)測量n60的角度。的角度。

20、 使用過程中，可將不同面的多面棱體組合使用，例如將使用過程中，可將不同面的多面棱體組合使用，例如將6面棱體和面棱體和8面棱體組合起來可測面棱體組合起來可測105的角。的角。602.3 測量器具的分類測量器具的分類 測量器具測量器具是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個或多個已知量值的器具。按用途的或提供一個或多個已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以下幾類：不同量具可分為以下幾類：單值量具單值量具 只能體現(xiàn)一個單一量值的量具?？芍荒荏w現(xiàn)一個單一量值的量具。可來校對和調(diào)整其它測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被來校對和調(diào)整其它測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測量直接進(jìn)行比較。如量塊、角

21、度量塊等。測量直接進(jìn)行比較。如量塊、角度量塊等。多值量具多值量具 可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣能校對和調(diào)整其它測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被能校對和調(diào)整其它測量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測量直接進(jìn)行比較。如線紋尺、測量直接進(jìn)行比較。如線紋尺、90角尺等。角尺等。 專用量具專用量具 專門用來檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量專門用來檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量具。常見的有：檢驗(yàn)光滑圓柱孔或軸的光滑極具。常見的有：檢驗(yàn)光滑圓柱孔或軸的光滑極限量規(guī)，判斷內(nèi)螺紋或外螺紋合格性的螺紋量限量規(guī)，判斷內(nèi)螺紋或外螺紋合格性的螺紋量規(guī)，判斷復(fù)雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗(yàn)樣規(guī)，判斷復(fù)雜形狀的表面輪廓合格性的檢驗(yàn)樣板

22、，用模擬裝配通過性來檢驗(yàn)裝配精度的功能板，用模擬裝配通過性來檢驗(yàn)裝配精度的功能量規(guī)等等。量規(guī)等等。 通用量具通用量具 我國習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡單的測我國習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡單的測量儀器稱為通用量具。如游標(biāo)卡尺、外徑千分量儀器稱為通用量具。如游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、百分表等。尺、百分表等。2.3 測量器具的分類測量器具的分類2.5 測量方法分類測量方法分類 1、按所測得的量（參數(shù)）是否為欲測之、按所測得的量（參數(shù)）是否為欲測之量分類量分類 直接測量直接測量 從測量器具的讀數(shù)裝置上得從測量器具的讀數(shù)裝置上得到欲測之量的數(shù)值或?qū)?biāo)準(zhǔn)值的偏差。例到欲測之量的數(shù)值或?qū)?biāo)準(zhǔn)值的偏差。例如用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺測

23、量外圓直徑，如用游標(biāo)卡尺、外徑千分尺測量外圓直徑，用比較儀測量長度尺寸等。用比較儀測量長度尺寸等。 間接測量間接測量 先測出與欲測之量有一定函先測出與欲測之量有一定函數(shù)關(guān)系的相關(guān)量，然后按相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系數(shù)關(guān)系的相關(guān)量，然后按相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式，求得欲測之量的測量結(jié)果。式，求得欲測之量的測量結(jié)果。 2、按測量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類、按測量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類 絕對測量絕對測量 從測量器具上直接得到被測參數(shù)從測量器具上直接得到被測參數(shù)的整個量值的測量。例如用游標(biāo)卡尺測量零件的整個量值的測量。例如用游標(biāo)卡尺測量零件軸徑值。軸徑值。 相對測量相對測量 將被測量和與其量值只有微小差將被測量和與其量值只有微小

24、差別的同一種已知量（一般為測量標(biāo)準(zhǔn)量）相比別的同一種已知量（一般為測量標(biāo)準(zhǔn)量）相比較，得到被測量與已知量的相對偏差。例如比較，得到被測量與已知量的相對偏差。例如比較儀用量塊調(diào)零后，測量軸的直徑，比較儀的較儀用量塊調(diào)零后，測量軸的直徑，比較儀的示值就是量塊與軸徑的量值之差。示值就是量塊與軸徑的量值之差。 2.5 測量方法分類測量方法分類 3、按被測件表面與測量器具測頭是否有機(jī)械接觸分類、按被測件表面與測量器具測頭是否有機(jī)械接觸分類 接觸測量接觸測量 測量器具的測頭與零件被測表面接觸后有測量器具的測頭與零件被測表面接觸后有機(jī)械作用力的測量。如用外徑千分尺、游標(biāo)卡尺測量零機(jī)械作用力的測量。如用外徑千

25、分尺、游標(biāo)卡尺測量零件等。為了保證接觸的可靠性，測量力是必要的，但它件等。為了保證接觸的可靠性，測量力是必要的，但它可能使測量器具及被測件發(fā)生變形而產(chǎn)生測量誤差，還可能使測量器具及被測件發(fā)生變形而產(chǎn)生測量誤差，還可能造成對零件被測表面質(zhì)量的損壞。可能造成對零件被測表面質(zhì)量的損壞。 非接觸測量非接觸測量 測量器具的感應(yīng)元件與被測零件表面不測量器具的感應(yīng)元件與被測零件表面不直接接觸，因而不存在機(jī)械作用的測量力。屬于非接觸直接接觸，因而不存在機(jī)械作用的測量力。屬于非接觸測量的儀器主要是利用光、氣、電、磁等作為感應(yīng)元件測量的儀器主要是利用光、氣、電、磁等作為感應(yīng)元件與被測件表面聯(lián)系。如干涉顯微鏡、磁力

26、測厚儀、氣動與被測件表面聯(lián)系。如干涉顯微鏡、磁力測厚儀、氣動量儀等。量儀等。2.5 測量方法分類測量方法分類 4、按測量在工藝過程中所起作用分類、按測量在工藝過程中所起作用分類 主動測量主動測量 在加工過程中進(jìn)行的測量。其測在加工過程中進(jìn)行的測量。其測量結(jié)果直接用來控制零件的加工過程，決定是量結(jié)果直接用來控制零件的加工過程，決定是否繼續(xù)加工或判斷工藝過程是否正常、是否需否繼續(xù)加工或判斷工藝過程是否正常、是否需要進(jìn)行調(diào)整，故能及時防止廢品的發(fā)生，所以要進(jìn)行調(diào)整，故能及時防止廢品的發(fā)生，所以又稱為積極測量。又稱為積極測量。 被動測量被動測量 加工完成后進(jìn)行的測量。其結(jié)果加工完成后進(jìn)行的測量。其結(jié)果

27、僅用于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品，所以被動測量又稱消僅用于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品，所以被動測量又稱消極測量。極測量。2.5 測量方法分類測量方法分類 5、按零件上同時被測參數(shù)的多少分類、按零件上同時被測參數(shù)的多少分類 單項(xiàng)測量單項(xiàng)測量 單獨(dú)地、彼此沒有聯(lián)系地測量零件的單項(xiàng)單獨(dú)地、彼此沒有聯(lián)系地測量零件的單項(xiàng)參數(shù)。如分別測量齒輪的齒厚、齒形、齒距等。這種參數(shù)。如分別測量齒輪的齒厚、齒形、齒距等。這種方法一般用于量規(guī)的檢定、工序間的測量，或?yàn)榱斯し椒ㄒ话阌糜诹恳?guī)的檢定、工序間的測量，或?yàn)榱斯に嚪治?、調(diào)整機(jī)床等目的。藝分析、調(diào)整機(jī)床等目的。 綜合測量綜合測量 檢測零件幾個相關(guān)參數(shù)的綜合效應(yīng)或綜合檢測零件幾個相關(guān)參數(shù)的綜

28、合效應(yīng)或綜合參數(shù)，從而綜合判斷零件的合格性。例如齒輪運(yùn)動誤參數(shù)，從而綜合判斷零件的合格性。例如齒輪運(yùn)動誤差的綜合測量、用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的作用中徑等。差的綜合測量、用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的作用中徑等。綜合測量一般用于終結(jié)檢驗(yàn)，其測量效率高，能有效綜合測量一般用于終結(jié)檢驗(yàn)，其測量效率高，能有效保證互換性，在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。保證互換性，在大批量生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。2.5 測量方法分類測量方法分類 6、按被測工件在測量時所處狀態(tài)分類、按被測工件在測量時所處狀態(tài)分類 靜態(tài)測量靜態(tài)測量 測量時被測件表面與測量器具測測量時被測件表面與測量器具測頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。例如用外徑千分尺測量軸徑、頭處于靜止?fàn)顟B(tài)。例如用

29、外徑千分尺測量軸徑、用齒距儀測量齒輪齒距等。用齒距儀測量齒輪齒距等。 動態(tài)測量動態(tài)測量 測量時被測零件表面與測量器具測量時被測零件表面與測量器具測頭處于相對運(yùn)動狀態(tài)，或測量過程是模擬零測頭處于相對運(yùn)動狀態(tài)，或測量過程是模擬零件在工作或加工時的運(yùn)動狀態(tài)，它能反映生產(chǎn)件在工作或加工時的運(yùn)動狀態(tài)，它能反映生產(chǎn)過程中被測參數(shù)的變化過程。例如用激光比長過程中被測參數(shù)的變化過程。例如用激光比長儀測量精密線紋尺，用電動輪廓儀測量表面粗儀測量精密線紋尺，用電動輪廓儀測量表面粗糙度等。糙度等。2.5 測量方法分類測量方法分類 7、按測量中測量因素是否變化分類、按測量中測量因素是否變化分類 等精度測量等精度測量

30、在測量過程中，決定測量精度的全部因素在測量過程中，決定測量精度的全部因素或條件不變。例如，由同一個人，用同一臺儀器，在同樣或條件不變。例如，由同一個人，用同一臺儀器，在同樣的環(huán)境中，以同樣方法，同樣仔細(xì)地測量同一個量。在一的環(huán)境中，以同樣方法，同樣仔細(xì)地測量同一個量。在一般情況下，為了簡化測量結(jié)果的處理，大都采用等精度測般情況下，為了簡化測量結(jié)果的處理，大都采用等精度測量。實(shí)際上，絕對的等精度測量是做不到的。量。實(shí)際上，絕對的等精度測量是做不到的。 不等精度測量不等精度測量 在測量過程中，決定測量精度的全部因在測量過程中，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。由于不等精度測量的素

31、或條件可能完全改變或部分改變。由于不等精度測量的數(shù)據(jù)處理比較麻煩，因此一般用于重要的科研實(shí)驗(yàn)中的高數(shù)據(jù)處理比較麻煩，因此一般用于重要的科研實(shí)驗(yàn)中的高精度測量。精度測量。 2.5 測量方法分類測量方法分類 2.6 測量誤差及數(shù)據(jù)處理測量誤差及數(shù)據(jù)處理 1 1、測量誤差：、測量誤差：是指測量值是指測量值與真值與真值L之差。之差。=-L2 2、測量誤差的分類、測量誤差的分類系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差：在同一種條件下在同一種條件下對同一量值進(jìn)行多次測量時，對同一量值進(jìn)行多次測量時，誤差的絕對值和符號保持恒定，或是在測量條件改變的誤差的絕對值和符號保持恒定，或是在測量條件改變的情況下，誤差按某一確定的規(guī)律變化。

32、情況下，誤差按某一確定的規(guī)律變化。隨機(jī)誤差：隨機(jī)誤差：在同一條件下，對同一被測值進(jìn)行多次重復(fù)在同一條件下，對同一被測值進(jìn)行多次重復(fù)測量時，絕對值和符號以不可預(yù)定方式變化的誤差。測量時，絕對值和符號以不可預(yù)定方式變化的誤差。粗大誤差：粗大誤差：指由于測量不確定等原因引起的大大超出規(guī)指由于測量不確定等原因引起的大大超出規(guī)定條件下預(yù)計誤差限的誤差。定條件下預(yù)計誤差限的誤差。3、精度、精度相對誤差而言，精度有精密度、正確度、精確度之分。相對誤差而言，精度有精密度、正確度、精確度之分。 精密度：精密度：指同一條件下多次測量所得到的數(shù)值重復(fù)一致指同一條件下多次測量所得到的數(shù)值重復(fù)一致的程度；的程度； 正確

33、度：正確度：表示測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度；表示測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度； 精確度：精確度：指測量結(jié)果與真值的一致程度，是測量的精密指測量結(jié)果與真值的一致程度，是測量的精密度和正確度的綜合反映。度和正確度的綜合反映。 2.6 測量誤差及數(shù)據(jù)處理測量誤差及數(shù)據(jù)處理 4 4、隨機(jī)誤差數(shù)據(jù)處理、隨機(jī)誤差數(shù)據(jù)處理（1）隨機(jī)誤差的分布特征）隨機(jī)誤差的分布特征：絕對值越小的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率越大，反之絕對值越大絕對值越小的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率越大，反之絕對值越大的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率越小（穩(wěn)定性、集中性）的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率越?。ǚ€(wěn)定性、集中性）絕對值相等的正、負(fù)隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相等（對稱性）絕對值相

34、等的正、負(fù)隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相等（對稱性）在一定的測量條件下，隨機(jī)誤差的分布范圍不會超過一定在一定的測量條件下，隨機(jī)誤差的分布范圍不會超過一定的限度（有界性）的限度（有界性）隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值隨測量次數(shù)增加趨于零（抵償性）隨機(jī)誤差的算術(shù)平均值隨測量次數(shù)增加趨于零（抵償性）反映隨機(jī)誤差特性的理論方程式：反映隨機(jī)誤差特性的理論方程式：22212ye2.6 測量誤差及數(shù)據(jù)處理測量誤差及數(shù)據(jù)處理 隨機(jī)誤差出現(xiàn)在區(qū)間（隨機(jī)誤差出現(xiàn)在區(qū)間（- ，+ ）內(nèi)的概率為）內(nèi)的概率為22212)2Pedt（當(dāng)當(dāng)t=3時，時， 。此時測量值不超出。此時測量值不超出 的概的概率為率為99.73%。通常把相應(yīng)于概率通常

35、把相應(yīng)于概率99.73%的的 作為測量極限誤作為測量極限誤差（最大可能誤差），即差（最大可能誤差），即 3 3lim3 32.6 測量誤差及數(shù)據(jù)處理測量誤差及數(shù)據(jù)處理 （2）算術(shù)平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差）算術(shù)平均值及標(biāo)準(zhǔn)偏差 多次測量的算術(shù)平均值為多次測量的算術(shù)平均值為標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 的計算公式為：的計算公式為： 11niixxn211niixxnxn算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差為 若以多次測量的算術(shù)平均值若以多次測量的算術(shù)平均值 表示測量結(jié)果，則表示測量結(jié)果，則 xlim3x 2.6 測量誤差及數(shù)據(jù)處理測量誤差及數(shù)據(jù)處理 （3）殘余誤差）殘余誤差殘余誤差是測量值殘余誤差是測量值xi與算術(shù)平均值之差，以與算術(shù)平均值之差，以vi表表示：示： iivxx211niivn2.6 測量誤差及數(shù)據(jù)處理測量誤差及數(shù)據(jù)處理 例例1：在某儀器上對某零件尺寸進(jìn)行：在某儀器上對某零件尺寸進(jìn)行0次等精度測量，次等精度測量，得到測量值如下：得到測量值如下：20.008，20.004，20.008，20.009，20.007，20.008，20.007，20.