3測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件

第三章測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要求，在正確合理地完成了可靠性、使用壽命、運(yùn)動(dòng)精度等方面的設(shè)計(jì)以后，還須進(jìn)行加工和裝配過(guò)程的制造工藝設(shè)計(jì)，即確定加工方法、加工設(shè)備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測(cè)手段。其中，特別重要的環(huán)節(jié)就是質(zhì)量保證措施中的精度檢測(cè)。測(cè)量技術(shù)是進(jìn)行質(zhì)量管理的重要手段。

只有合格的零件才具有互換性。

3.1概述3.2長(zhǎng)度單位和尺寸傳遞3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法3.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理第三章測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要13.1概述

3.1.1技術(shù)測(cè)量的基本要求

保證測(cè)量精度、效率要高、成本要低、避免廢品產(chǎn)生。計(jì)量

metrology

不僅要獲取量值信息，而且要實(shí)現(xiàn)量值信息的傳遞或溯源，只有計(jì)量部門(mén)從事的測(cè)量才被稱計(jì)量測(cè)量

Measurement

就是為獲取量值信息的活動(dòng)，測(cè)量活動(dòng)存在于全部科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域

3.1概述

3.1.1技術(shù)測(cè)量的基本要求保證測(cè)量2長(zhǎng)度測(cè)量和計(jì)量長(zhǎng)度計(jì)量的主要是研究和建立長(zhǎng)度計(jì)量基準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度計(jì)量的量值傳遞、研究孔徑測(cè)量、角度測(cè)量、直線度測(cè)量、平面度測(cè)量、表面粗糙度測(cè)量、圓度測(cè)量、圓柱度測(cè)量、螺紋測(cè)量、齒輪測(cè)量、自動(dòng)測(cè)量等方法和測(cè)量誤差，以及測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理等。

長(zhǎng)度測(cè)量是將被測(cè)長(zhǎng)度與已知長(zhǎng)度比較，以確定被測(cè)長(zhǎng)度量值的過(guò)程。量值以數(shù)字和單位表示，例如用游標(biāo)卡尺測(cè)量圓柱體直徑，測(cè)得的數(shù)值20.24毫米就是量值。主尺上的刻度就是已知長(zhǎng)度。機(jī)械制造中進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量是為了保證工件的互換性和產(chǎn)品質(zhì)量，一般以毫米和微米作為測(cè)量單位。長(zhǎng)度測(cè)量和計(jì)量長(zhǎng)度計(jì)量的主要是研究和建立長(zhǎng)度計(jì)量基準(zhǔn)33.1概述

3.1.2測(cè)量的定義“檢測(cè)”就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求的過(guò)程，即判斷產(chǎn)品合格性的過(guò)程。檢測(cè)的方法可以分為兩類：定性檢驗(yàn)和定量測(cè)試。

檢驗(yàn)是指判斷被測(cè)物理量是否合格的過(guò)程。定性檢驗(yàn)的方法只能得到被檢驗(yàn)對(duì)象合格與否的結(jié)論，而不能得到其具體的量值。因其檢驗(yàn)效率高、檢驗(yàn)成本低而在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

測(cè)試則是指其有試驗(yàn)研究性質(zhì)的測(cè)量。定量測(cè)試的方法是在對(duì)被檢驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行測(cè)量后，得到其實(shí)際值并判斷其是否合格的方法。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義“檢測(cè)”就43.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

檢測(cè)的核心是測(cè)量技術(shù)。通過(guò)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，不僅能判斷其合格性，還為分析產(chǎn)品制造過(guò)程中的質(zhì)量狀況提供了最直接而可靠的依據(jù)。

“測(cè)量”是以確定量值為目的的全部操作。測(cè)量就是將被測(cè)量與體現(xiàn)計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，確定其比值的過(guò)程。若被測(cè)量值為L(zhǎng)，計(jì)量單位為E，確定的比值為q，則被測(cè)量值可表示為:

L=q×E基本測(cè)量方程式一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程應(yīng)包含測(cè)量對(duì)象、計(jì)量單位、測(cè)量方法（含測(cè)量器具）和測(cè)量精度等四個(gè)要素。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義檢測(cè)的核心是測(cè)量53.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

1.測(cè)量對(duì)象

被測(cè)量在機(jī)械精度的檢測(cè)中主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量，其基本對(duì)象是長(zhǎng)度和角度；表面粗糙度及形位公差等。但是，長(zhǎng)度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表現(xiàn)形式卻是多種多樣的，表達(dá)被測(cè)對(duì)象性能的特征參數(shù)也可能是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，認(rèn)真分析被測(cè)對(duì)象的特性，研究被測(cè)對(duì)象的含義是十分重要的。例如，表面粗糙度的各種評(píng)定參數(shù)，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。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義1.測(cè)量對(duì)63.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

2.計(jì)量單位

計(jì)量單位（簡(jiǎn)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(guó)規(guī)定采用以國(guó)際單位制（SI）為基礎(chǔ)的“法定計(jì)量單位制”。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。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等為基本單位。

機(jī)械工程中常用的長(zhǎng)度單位有“毫米”、“微米”和“納米”，常用的角度單位是非國(guó)際單位制的單位“度”、“分”、“秒”和國(guó)際單位制的輔助單位“弧度”、“球面度”

。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義2.計(jì)量單7長(zhǎng)度單位與計(jì)量基準(zhǔn)在國(guó)際單位制及我國(guó)法定計(jì)量單位中，長(zhǎng)度的基本單位名稱是“米”，其單位符號(hào)為“m”?！懊住钡亩x于18世紀(jì)末始于法國(guó)，當(dāng)時(shí)規(guī)定“米等于經(jīng)過(guò)巴黎的地球子午線的四千萬(wàn)分之一”。19世紀(jì)“米”逐漸成為國(guó)際通用的長(zhǎng)度單位。1889年在法國(guó)巴黎召開(kāi)了第一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)，從國(guó)際計(jì)量局訂制的30根米尺中，選出了作為統(tǒng)一國(guó)際長(zhǎng)度單位量值的一根米尺，把它稱之為“國(guó)際米原器”。1983年第17屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)又更新了米的定義，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。

長(zhǎng)度單位與計(jì)量基準(zhǔn)在國(guó)際單位制及我國(guó)法定計(jì)量單83.1概述

3.1.2測(cè)量的定義在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量單位必須以物質(zhì)形式來(lái)體現(xiàn)，能體現(xiàn)計(jì)量單位和標(biāo)準(zhǔn)量的物質(zhì)形式有：

光波波長(zhǎng)精密量塊線紋尺各種圓分度盤(pán)3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義在測(cè)量過(guò)程93.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

3.測(cè)量方法是指進(jìn)行測(cè)量時(shí)所采用的測(cè)量原理、測(cè)量器具（計(jì)量器具）和測(cè)量條件（環(huán)境和操作者）的總和。測(cè)量方法是根據(jù)一定的測(cè)量原理，在實(shí)施測(cè)量過(guò)程中對(duì)測(cè)量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。在實(shí)施測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精度、測(cè)量目的等）和被測(cè)參數(shù)的定義來(lái)擬定測(cè)量方案、選擇測(cè)量器具和規(guī)定測(cè)量條件，合理地獲得可靠的測(cè)量結(jié)果。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義3.測(cè)量103.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

4.測(cè)量精度指測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。不考慮測(cè)量精度而得到的測(cè)量結(jié)果是沒(méi)有任何意義的。

真值的定義：當(dāng)某量能被完善地確定并能排除所有測(cè)量上的缺陷時(shí)，通過(guò)測(cè)量所得到的量值。由于測(cè)量會(huì)受到許多因素的影響，其過(guò)程總是不完善的，即任何測(cè)量都不可能沒(méi)有誤差。對(duì)于每一個(gè)測(cè)量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測(cè)量誤差范圍，說(shuō)明其可信度。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義4.測(cè)量113.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

檢測(cè)的一般步驟

確定被檢測(cè)項(xiàng)目

認(rèn)真審閱被測(cè)件圖紙及有關(guān)的技術(shù)資料，了解被測(cè)件的用途，熟悉各項(xiàng)技術(shù)要求，明確需要檢測(cè)的項(xiàng)目。

設(shè)計(jì)檢測(cè)方案根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的性質(zhì)、具體要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、批量大小、檢測(cè)設(shè)備狀況、檢測(cè)環(huán)境及檢測(cè)人員的能力等多種因素，設(shè)計(jì)一個(gè)能滿足檢測(cè)精度要求，且具有低成本、高效率的檢測(cè)預(yù)案。

選擇檢測(cè)器具按照規(guī)范要求選擇適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器具，設(shè)計(jì)、制作專用的檢測(cè)器具和輔助工具，并進(jìn)行必要的誤差分析。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義檢測(cè)的一般123.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

檢測(cè)前準(zhǔn)備

清理檢測(cè)環(huán)境并檢查是否滿足檢測(cè)要求，清洗標(biāo)準(zhǔn)器、被測(cè)件及輔助工具，對(duì)檢測(cè)器具進(jìn)行調(diào)整使之處于正常的工作狀態(tài)。

采集數(shù)據(jù)

安裝被測(cè)件，按照設(shè)計(jì)預(yù)案采集測(cè)量數(shù)據(jù)并規(guī)范地作好原始記錄。

數(shù)據(jù)處理對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，獲得檢測(cè)結(jié)果。

填報(bào)檢測(cè)結(jié)果

將檢測(cè)結(jié)果填寫(xiě)在檢測(cè)報(bào)告單及有關(guān)的原始記錄中，并根據(jù)技術(shù)要求作出合格性的判定。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義檢測(cè)前準(zhǔn)備133.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)量值系統(tǒng)的建立和執(zhí)行，保證了國(guó)家計(jì)量行政機(jī)關(guān)自上而下的對(duì)量值進(jìn)行合理的統(tǒng)一控制。企業(yè)要確保產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，必須主動(dòng)采取措施，保證量值的可靠。因此，在GB/T9000“質(zhì)量管理和質(zhì)量保證”系列標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)企業(yè)的測(cè)量設(shè)備（器具）提出了“溯源性”的要求，即測(cè)量結(jié)果必須具有能與國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)或國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)相聯(lián)系的特性。所用計(jì)量器具要獲得這一特性，就必須經(jīng)過(guò)具有較高準(zhǔn)確度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，而該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)又需受到上一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，逐級(jí)往上溯源，直至國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)或國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的量值在國(guó)際范圍內(nèi)的合理的統(tǒng)一。3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)量值系143.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

1.長(zhǎng)度的量值傳遞量值傳遞是“將國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值，通過(guò)檢定（或其它方法）傳遞給下一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（器），并依次逐級(jí)傳遞到工作計(jì)量器具上，以保證被測(cè)對(duì)象的量值準(zhǔn)確一致的方式”。我國(guó)長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)如圖3-1所示，從最高基準(zhǔn)譜線向下傳遞，有兩個(gè)平等的系統(tǒng)，即端面量具（量塊）和刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)。其中尤以量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)用最廣。

3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)1.長(zhǎng)153測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件163.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

2.角度的量值傳遞角度基準(zhǔn)與長(zhǎng)度基準(zhǔn)有本質(zhì)的區(qū)別。角度的自然基準(zhǔn)是客觀存在的，不需要建立，因?yàn)橐粋€(gè)整圓所對(duì)應(yīng)的圓心角是定值（2πrad或360°）。因此，將整圓任意等分得到的角度的實(shí)際大小，可以通過(guò)各角度相互比較，利用圓周角的封閉性求出，實(shí)現(xiàn)對(duì)角度基準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)。為了檢定和測(cè)量需要，仍然要建立角度度量的基準(zhǔn)。3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)2.角173.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)183.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)使用波長(zhǎng)作為長(zhǎng)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，不便在生產(chǎn)中直接用于尺寸的測(cè)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(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器上。常見(jiàn)的實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器有量塊（塊規(guī)）和線紋尺。

1.其作用為：作為長(zhǎng)度基準(zhǔn)的傳遞媒介。1)檢定和校準(zhǔn)測(cè)量工具和量?jī)x；2)相對(duì)測(cè)量時(shí)用來(lái)調(diào)整量具或量?jī)x的零位；3)用于精密測(cè)量、精密劃線和精密機(jī)床的調(diào)整。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)使193.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)

2.量塊的構(gòu)成量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。其形狀有長(zhǎng)方體和圓柱體兩種，常用的是長(zhǎng)方體。長(zhǎng)方體的量塊有兩個(gè)平行的測(cè)量面，其余為非測(cè)量面。測(cè)量面極為光滑、平整，其表面粗糙度Ra值達(dá)0.012μm以上，兩測(cè)量面之間的距離即為量塊的工作長(zhǎng)度（標(biāo)稱長(zhǎng)度）。標(biāo)稱長(zhǎng)度到5.5mm的量塊，其公稱值刻印在上測(cè)量面上；標(biāo)稱長(zhǎng)度大于5.5mm的量塊，其公稱長(zhǎng)度值刻印在上測(cè)量面左側(cè)較寬的一個(gè)非測(cè)量面上。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)203.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)213.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)

3.量塊的精度（級(jí)）

按國(guó)標(biāo)GB/T6093-2001，量塊按制造精度分6級(jí)，即00、0、1、2、3和K級(jí)，其中00級(jí)精度最高，3級(jí)最低，K級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)，主要根據(jù)量塊長(zhǎng)度極限偏差、量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量允許值、測(cè)量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標(biāo)來(lái)劃分的。量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級(jí)”向市場(chǎng)銷(xiāo)售量塊。用量塊長(zhǎng)度極限偏差（中心長(zhǎng)度與標(biāo)稱長(zhǎng)度允許的最大誤差）控制一批相同規(guī)格量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)范圍；用量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量（量塊最大長(zhǎng)度與最小長(zhǎng)度之差）控制每一個(gè)量塊兩測(cè)量面間各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的長(zhǎng)度變動(dòng)范圍。用戶則按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊。因此，按“級(jí)”使用量塊必然受到量塊長(zhǎng)度制造偏差的影響，將把制造誤差帶入測(cè)量結(jié)果。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)22量塊的“級(jí)”與“等”量塊的“級(jí)”和“等”是從成批制造和單個(gè)檢定兩種不同的角度出發(fā)，對(duì)其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。

按“級(jí)”使用時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸包含其制造誤差。

按“等”使用時(shí)，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，但包含了檢定時(shí)的測(cè)量誤差。就同一量塊而言，檢定時(shí)的測(cè)量誤差要比制造誤差小得多。所以，量塊按“等”使用時(shí)其精度比按“級(jí)”使用要高，且能在保持量塊原有使用精度的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)其使用壽命。量塊的“級(jí)”與“等”量塊的“級(jí)”和“等”是從成23量塊的“級(jí)”與“等”

“級(jí)”：制造精度，按GB/T6093—2001規(guī)定6級(jí)：00、0、1、2、3和K。特點(diǎn)：按公稱尺寸來(lái)使用量塊。包含了量塊的制造誤差和磨損誤差。無(wú)修正值。

“等”：檢定精度，有1、2、3、4、5、6共六等。特點(diǎn)：按檢定的實(shí)際尺寸來(lái)使用量塊。包含了量塊的測(cè)量誤差。一定的“等”量塊只能從一定的“級(jí)”量塊中檢定出來(lái)。

測(cè)量誤差遠(yuǎn)小于制造誤差,按“等”使用量塊其精度高于按“級(jí)”使用.量塊的“級(jí)”與“等”“級(jí)”：制造精度，按G243.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)

4.量塊的選用成套生產(chǎn)的量塊共有17種套別總塊數(shù)尺寸系列mm間隔mm塊數(shù)總塊數(shù)尺寸系列mm間隔mm塊數(shù)830.511.0051.01~1.491.5~1.92.0~9.510~100---0.010.10.5101114951610911.01~1.491.5~1.92.0~9.510~1001.001~1.00910.50.010.10.5100.001-49516109113.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)4253.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)

量塊的組合

為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過(guò)4~5塊。選用量塊時(shí)，應(yīng)從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開(kāi)始，每選一塊至少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。例如，從83塊一套的量塊中選取尺寸為36.745mm的量塊組，選取方法為：36.745………所需尺寸

－1.005

………第一塊量塊尺寸35.74

－1.24

………第二塊量塊尺寸34.5

－4.5

………第三塊量塊尺寸

30.0………第四塊量塊尺寸3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)量26量塊使用的注意事項(xiàng)量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部門(mén)檢定。使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質(zhì)及灰塵對(duì)測(cè)量面的損傷，影響其粘合性。分清量塊的“級(jí)”與“等”，注意使用規(guī)則。所選量塊應(yīng)用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫度與環(huán)境溫度相同后方可使用。輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對(duì)量塊的腐蝕及手溫對(duì)測(cè)量精確度的影響。使用完畢，應(yīng)用航空汽油清洗所用量塊，并擦干后涂上防銹脂存于干燥處。量塊使用的注意事項(xiàng)量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部273.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

1.標(biāo)準(zhǔn)量具

是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以下幾類：

⑴單值量具只能體現(xiàn)一個(gè)單一量值的量具。可校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量直接進(jìn)行比較。如量塊、角度量塊等。

⑵多值量具可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣能校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量直接進(jìn)行比較。如線紋尺、90°角尺等。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類283.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

2.通用計(jì)量器具

有刻度，可測(cè)量一定范圍內(nèi)各種尺寸的零件并得出具體數(shù)值。我國(guó)習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x器稱為通用量具。如游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、百分表等。

量?jī)x：是指能將被測(cè)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，由測(cè)頭(敏感元件)、變換、放大、傳遞及指示等部分組成。

按結(jié)構(gòu)可分為：固定刻線量具、卡尺類量?jī)x、螺旋副類量?jī)x、機(jī)械類量?jī)x、光學(xué)類量?jī)x、氣動(dòng)類量?jī)x、電動(dòng)式量?jī)x、光電式量?jī)x、綜合類量?jī)x。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類293.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

3.專用計(jì)量器具

專門(mén)用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量具。常見(jiàn)的有：檢驗(yàn)光滑圓柱孔或軸的光滑極限量規(guī)(沒(méi)有刻度的，用以檢驗(yàn)零件尺寸或形狀、相互位置的專用檢驗(yàn)工具。它只能判斷零件是否合格，而不能得到具體數(shù)值的測(cè)量結(jié)果)，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)樣板，用模擬裝配通過(guò)性來(lái)檢驗(yàn)裝配精度的功能量規(guī)等等。4.檢驗(yàn)夾具也是一種量具、量?jī)x和定位元件等組合的專用檢驗(yàn)工具，可迅速方便地檢查更多或更復(fù)雜的參數(shù)。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類30檢驗(yàn)光滑圓柱孔的光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)光滑圓柱孔的光滑極限量規(guī)31中華人民共和國(guó)依法管理的主要長(zhǎng)度計(jì)量器具比長(zhǎng)儀、干涉儀、穩(wěn)頻激光器，測(cè)長(zhǎng)機(jī)，測(cè)長(zhǎng)儀，工具顯微鏡，讀數(shù)顯微鏡，光學(xué)計(jì)，測(cè)量用投影儀，三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、球徑儀樣板，圓度儀，錐度測(cè)量?jī)x，孔徑測(cè)量?jī)x，比較儀，測(cè)微儀，光學(xué)儀器檢具，量塊，尺，基線尺，線紋尺，光柵尺，光柵測(cè)量裝置，磁尺，容柵尺，水準(zhǔn)標(biāo)尺感應(yīng)同步器，測(cè)繩，卡尺、千分尺，百分表，千分表，測(cè)微計(jì)，小孔內(nèi)徑表，平晶，刀口尺，棱尺、平尺、測(cè)量平板準(zhǔn)直儀，調(diào)度塊，角度規(guī)，直角尺，正弦尺，方箱、水平儀、象限儀，直角尺檢定儀，水平儀檢定器、塞規(guī)，卡規(guī)、環(huán)規(guī)，圓椎套規(guī)，塞尺，半徑樣板，螺紋量規(guī)，螺紋樣板，三針，粗糙度樣板，粗糙度測(cè)量顯微鏡，表面輪廓儀，齒輪漸開(kāi)檢查儀，齒輪周節(jié)檢查儀，齒輪基節(jié)檢查儀，萬(wàn)能測(cè)齒儀······中華人民共和國(guó)依法管理的主要長(zhǎng)度計(jì)量器具比長(zhǎng)323.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

1.刻線間距

測(cè)量器具標(biāo)尺或刻度盤(pán)上兩相鄰刻線中心間的距離。為便于讀數(shù)，一般做成刻線間距為0.75～2.5mm的等距離刻線。

2.分度值

測(cè)量器具的標(biāo)尺上，相鄰兩刻線所代表的量值之差。如一外徑千分尺的微分筒上相鄰兩刻線所代表的量值之差為0.01mm，則該測(cè)量器具的分度值為0.01mm。分度值是一種測(cè)量器具所能直接讀出的最小單位量值，它反映了讀數(shù)精度的高低，從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了該測(cè)量器具的測(cè)量精度高低。

3.測(cè)量范圍

在允許不確定度內(nèi)，測(cè)量器具所能測(cè)量的被測(cè)量值的下限值至上限值的范圍。例如，外徑千分尺的測(cè)量范圍有0～25mm、25～50mm等，機(jī)械式比較儀的測(cè)量范圍為0～180mm，如圖所示。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指333.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指343.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

4.示值范圍

示值由測(cè)量器具所指示的被測(cè)量值。由測(cè)量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。如機(jī)械式比較儀的示值范圍為-0.1～+0.1mm（或±0.1mm），如圖3-5所示。

5.靈敏度

計(jì)量器具反映被測(cè)幾何量微小變化的能力。如果被測(cè)參數(shù)的變化量為ΔL，引起測(cè)量器具示值變化量為Δb，則靈敏度S=Δb/ΔL。當(dāng)分子分母為同一類量時(shí)，靈敏度又稱放大比K。

6.示值誤差

測(cè)量?jī)x器的示值與被測(cè)量的真值之差。示值誤差是測(cè)量?jī)x器本身各種誤差的綜合反映。因此，儀器示值范圍內(nèi)的不同工作點(diǎn)，示值誤差是不相同的。一般可用適當(dāng)精度的量塊或其它計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器，來(lái)檢定測(cè)量器具的示值誤差。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指353.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)7.校正值

為校正計(jì)量器具系統(tǒng)測(cè)量誤差，用代數(shù)法加到測(cè)量結(jié)果上的值，與計(jì)量器具系統(tǒng)測(cè)量誤差的絕對(duì)值相等而符號(hào)相反。8.回程誤差

在相同條件下，被測(cè)量值不變，測(cè)量器具行程方向不同時(shí)，兩示值之差的絕對(duì)值。它是由測(cè)量器具中測(cè)量系統(tǒng)的間隙、變形和磨擦等原因引起的。

9.重復(fù)精度

在相同的測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)參數(shù)多次重復(fù)測(cè)量，其結(jié)果的最大差異。反映的是測(cè)量?jī)x器的工作穩(wěn)定性。儀器給予出非常相似響應(yīng)的能力。

10.測(cè)量力

在接觸式測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量器具測(cè)頭與被測(cè)量面間的接觸壓力。測(cè)量力太大會(huì)引起彈性變形，測(cè)量力太小會(huì)影響接觸的穩(wěn)定性。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指363.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

11靈敏閾

引起測(cè)量器具示值可覺(jué)察變化的被測(cè)量值的最小變化量。反映量?jī)x對(duì)被測(cè)量值微小變動(dòng)的不敏感程度。12.允許誤差

技術(shù)規(guī)范、規(guī)程對(duì)給定計(jì)量器具所允許的誤差的極限值。

13.穩(wěn)定度

在規(guī)定的工作條件下，計(jì)量器具保持其計(jì)量特性恒定不變的程度。

14.分辨力

計(jì)量器具指示裝置可以有效辨別所指示的緊密相鄰量值的能力的定量表示。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指373.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類

1.按所測(cè)得的量（參數(shù)）是否為欲測(cè)之量分類

⑴直接測(cè)量

從測(cè)量器具的讀數(shù)裝置上得到欲測(cè)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(cè)量外圓直徑，用比較儀測(cè)量長(zhǎng)度尺寸等。

⑵間接測(cè)量

先測(cè)出與欲測(cè)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)系式，求得欲測(cè)之量的測(cè)量結(jié)果。一般來(lái)說(shuō)，直接測(cè)量比間接測(cè)量（受計(jì)算公式和計(jì)算精度影響）的精度高，無(wú)法進(jìn)行直接測(cè)量的場(chǎng)合采用間接測(cè)量。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類38間接測(cè)量舉例例如用“弦高法”測(cè)量大尺寸圓柱體的直徑，由弦長(zhǎng)S與弦高H的測(cè)量結(jié)果，可求得直徑D的實(shí)際值，如圖所示。由圖可得

對(duì)上式微分后，得到測(cè)量結(jié)果的測(cè)量誤差為

式中dS——弦長(zhǎng)S的測(cè)量誤差

dH——弦高H的測(cè)量誤差。

S間接測(cè)量舉例例如用“弦高法”測(cè)量大尺寸圓柱體的393.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類

2.按測(cè)量結(jié)果的讀數(shù)值不同分類

⑴絕對(duì)測(cè)量

從測(cè)量器具上直接得到被測(cè)參數(shù)的整個(gè)量值的測(cè)量。例如用游標(biāo)卡尺測(cè)量零件軸徑值。

⑵相對(duì)測(cè)量

將被測(cè)量和與其量值只有微小差別的同一種已知量（一般為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)量）相比較，得到被測(cè)量與已知量的相對(duì)偏差。例如比較儀用量塊調(diào)零后，測(cè)量軸的直徑，比較儀的示值就是量塊與軸徑的量值之差。一般來(lái)說(shuō)，相對(duì)測(cè)量的精度比絕對(duì)測(cè)量的精度高。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類403.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類

3.按被測(cè)件表面與測(cè)量器具測(cè)頭是否有機(jī)械接觸分類

⑴接觸測(cè)量

測(cè)量器具的測(cè)頭與零件被測(cè)表面接觸后有機(jī)械作用力的測(cè)量。如用外徑千分尺、游標(biāo)卡尺測(cè)量零件等。為了保證接觸的可靠性，測(cè)量力是必要的，但它可能使測(cè)量器具及被測(cè)件發(fā)生變形而產(chǎn)生測(cè)量誤差，還可能造成對(duì)零件被測(cè)表面質(zhì)量的損壞。

⑵非接觸測(cè)量

測(cè)量器具的感應(yīng)元件與被測(cè)零件表面不直接接觸，因而不存在機(jī)械作用的測(cè)量力。屬于非接觸測(cè)量的儀器主要是利用光、氣、電、磁等作為感應(yīng)元件與被測(cè)件表面聯(lián)系。如干涉顯微鏡、磁力測(cè)厚儀、氣動(dòng)量?jī)x等。用于軟質(zhì)表面或薄壁工件。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類413.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類

4.按測(cè)量在工藝過(guò)程中所起作用分類

⑴主動(dòng)測(cè)量

在加工過(guò)程中進(jìn)行的測(cè)量。其測(cè)量結(jié)果直接用來(lái)控制零件的加工過(guò)程，決定是否繼續(xù)加工或判斷工藝過(guò)程是否正常、是否需要進(jìn)行調(diào)整，故能及時(shí)防止廢品的發(fā)生，所以又稱為積極測(cè)量。

⑵被動(dòng)測(cè)量

加工完成后進(jìn)行的測(cè)量。其結(jié)果僅用于發(fā)現(xiàn)并剔除廢品，所以被動(dòng)測(cè)量又稱消極測(cè)量。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類423.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類

5.按零件上同時(shí)被測(cè)參數(shù)的多少分類

⑴單項(xiàng)測(cè)量

單獨(dú)地、彼此沒(méi)有聯(lián)系地測(cè)量零件的單項(xiàng)參數(shù)。如分別測(cè)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(cè)量，或?yàn)榱斯に嚪治?、調(diào)整機(jī)床等目的。

⑵綜合測(cè)量

檢測(cè)零件幾個(gè)相關(guān)參數(shù)的綜合效應(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(dòng)誤差的綜合測(cè)量、用螺紋量規(guī)檢驗(yàn)螺紋的作用中徑等。綜合測(cè)量一般用于終結(jié)檢驗(yàn)，其測(cè)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。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類433.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類

6.按被測(cè)工件在測(cè)量時(shí)所處狀態(tài)分類

⑴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、用齒距儀測(cè)量齒輪齒距等。

⑵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)，或測(cè)量過(guò)程是模擬零件在工作或加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，它能反映生產(chǎn)過(guò)程中被測(cè)參數(shù)的變化過(guò)程，測(cè)量效率高。例如用激光比長(zhǎng)儀測(cè)量精密線紋尺，用電動(dòng)輪廓儀測(cè)量表面粗糙度等。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類443.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類

7.按測(cè)量中測(cè)量因素是否變化分類

⑴等精度測(cè)量

在測(cè)量過(guò)程中，決定測(cè)量精度的全部因素或條件不變。例如，由同一個(gè)人，用同一臺(tái)儀器，在同樣的環(huán)境中，以同樣方法，同樣仔細(xì)地測(cè)量同一個(gè)量。在一般情況下，為了簡(jiǎn)化測(cè)量結(jié)果的處理，大都采用等精度測(cè)量。實(shí)際上，絕對(duì)的等精度測(cè)量是做不到的。

⑵不等精度測(cè)量

在測(cè)量過(guò)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。由于不等精度測(cè)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)中的高精度測(cè)量。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.3測(cè)量方法的分類453.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.1.測(cè)量誤差的基本概念

1.絕對(duì)誤差

即測(cè)得值減去被測(cè)量的真值所得的代數(shù)差。若真值為L(zhǎng)，測(cè)得值為x，測(cè)量誤差為δ，則

2.相對(duì)誤差

絕對(duì)誤差與被測(cè)之量的真值之比，稱為相對(duì)誤差，常用百分?jǐn)?shù)表示。即相對(duì)誤差為

當(dāng)被測(cè)之量值相等(或很接近)時(shí)，｜δ｜的大小可反映測(cè)量準(zhǔn)確度；當(dāng)被測(cè)之量值不相等(尤其是它們相差懸殊)時(shí)，ε可反映測(cè)量準(zhǔn)確度。3.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.1.測(cè)量誤差的基本概念463.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.2測(cè)量誤差的來(lái)源及防止

測(cè)量誤差產(chǎn)生的原因：1.測(cè)量器具的誤差；2.基準(zhǔn)件誤差；3.調(diào)整誤差；4.測(cè)量方法誤差；

5.測(cè)量力誤差；測(cè)量力引起彈性變形而產(chǎn)生的誤差。

6.環(huán)境誤差；

影響測(cè)量誤差的主要因素是工件和量?jī)x的溫度差。為了減小這種影響，在測(cè)量前應(yīng)使工件和量?jī)x進(jìn)行等溫，即將工件和量?jī)x放在同一溫度條件下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間使二者的溫度與周?chē)h(huán)境的溫度保持一致。

7.人為誤差

測(cè)量人員的主觀因素引起的誤差。3.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.2測(cè)量誤差的來(lái)源及防止47影響測(cè)量精度的因素測(cè)量精度測(cè)量設(shè)備測(cè)量方法測(cè)量環(huán)境測(cè)量人員影響測(cè)量精度的因素測(cè)量精度測(cè)量設(shè)備測(cè)量方法測(cè)量環(huán)境測(cè)量人員483.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測(cè)量誤差的分類根據(jù)測(cè)量誤差的性質(zhì)、出現(xiàn)的規(guī)律和特點(diǎn)，可分為三大類，即系統(tǒng)誤差、隨機(jī)誤差和粗大誤差。

1、系統(tǒng)誤差在相同條件下多次測(cè)量同一量值時(shí)，誤差值保持恒定；或者當(dāng)條件改變時(shí)，其值按某一確定的規(guī)律變化的誤差，統(tǒng)稱為系統(tǒng)誤差。系統(tǒng)誤差按其出現(xiàn)的規(guī)律又可分為：定值系統(tǒng)誤差：在測(cè)量時(shí)，對(duì)每次測(cè)的值的影響都相同。變值系統(tǒng)誤差：在測(cè)量時(shí)，對(duì)每次測(cè)的值的影響按一定規(guī)律變化。3.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測(cè)量誤差的分類493.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測(cè)量誤差的分類

2.隨機(jī)誤差在相同條件下，以不可預(yù)知的方式變化的測(cè)量誤差，稱為隨機(jī)誤差。在一定測(cè)量條件下對(duì)同一值進(jìn)行大量重復(fù)測(cè)量時(shí)，總體隨機(jī)誤差的產(chǎn)生滿足統(tǒng)計(jì)規(guī)律，即具有有界性、對(duì)稱性、抵償性、單峰性。因此，可以分析和估算誤差值的變動(dòng)范圍，并通過(guò)取平均值的辦法來(lái)減小其對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。在相同條件下，多次測(cè)量同一量值時(shí)，誤差的絕對(duì)值與符號(hào)均不確定。（偶然誤差）

3.粗大誤差某種反常原因造成的、歪曲測(cè)得值的測(cè)量誤差，稱為粗大誤差。超出規(guī)定條件下預(yù)計(jì)的誤差（過(guò)失誤差）。粗大誤差的出現(xiàn)具有突然性，它是由某些偶爾發(fā)生的反常因素造成的。這種顯著歪曲測(cè)得值的粗大誤差應(yīng)盡量避免，且在一系列測(cè)得值中按一定的判別準(zhǔn)則予以剔除。3.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.3測(cè)量誤差的分類50測(cè)量誤差的處理定值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差粗大誤差理論上可以消除理論上不能消除但可減小應(yīng)該而且可以消除測(cè)量摩擦力變化振動(dòng)或操作失誤溫度均勻變化零位調(diào)整誤差測(cè)量誤差的處理定值系統(tǒng)誤差變值系統(tǒng)誤差隨機(jī)誤差粗大誤差理論上513.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.4測(cè)量精度

1.精密度

指在多次重復(fù)測(cè)量中所得到的數(shù)值重復(fù)一致的程度，是用于評(píng)定隨機(jī)誤差的精度指標(biāo)。

2.正確度

表示測(cè)量結(jié)果中系統(tǒng)誤差大小的程度，是用于評(píng)定系統(tǒng)誤差的精度指標(biāo)。

3.精確度

表示測(cè)量結(jié)果中隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差綜合影響的程度，說(shuō)明測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。精確度高正確度高精密度高3.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理

3.4.4測(cè)量精度152測(cè)量方法對(duì)測(cè)量精度的影響分別采用游標(biāo)卡尺和螺旋千分尺測(cè)量軸的直徑，哪一個(gè)測(cè)量精度高？

測(cè)量方法對(duì)測(cè)量精度的影響分別采用游標(biāo)卡尺和螺旋53測(cè)量的基本原則阿貝測(cè)長(zhǎng)原則最小變形原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則最短測(cè)量鏈原則重復(fù)原則閉合原則測(cè)量的基本原則阿貝測(cè)長(zhǎng)原則最小變形原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則最短測(cè)量鏈54檢測(cè)中應(yīng)遵循的重要原則為了獲得正確可靠的測(cè)量結(jié)果，在測(cè)量過(guò)程中，要注意應(yīng)用并遵守有關(guān)測(cè)量原則。

阿貝原則是要求在測(cè)量過(guò)程中被測(cè)長(zhǎng)度與基準(zhǔn)長(zhǎng)度應(yīng)安置在同一直線上的原則。

基準(zhǔn)統(tǒng)一原則是要求測(cè)量基準(zhǔn)要與加工基準(zhǔn)和使用基準(zhǔn)統(tǒng)一，即工序測(cè)量應(yīng)以工藝基準(zhǔn)作為測(cè)量基準(zhǔn)，終結(jié)測(cè)量應(yīng)以設(shè)計(jì)基準(zhǔn)作為測(cè)量基準(zhǔn)。

最短測(cè)量鏈原則是由測(cè)量信號(hào)從輸入到輸出量值通道的各個(gè)環(huán)節(jié)所構(gòu)成的測(cè)量鏈，其環(huán)節(jié)越多測(cè)量誤差越大。

最小變形原則是測(cè)量器具與被測(cè)零件都會(huì)因?qū)嶋H溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度和受力（重力和測(cè)量力）而發(fā)生變形，形成測(cè)量誤差。

封閉原則是在閉合的圓周分度中，全部角度分量的偏差的總和為零。在檢測(cè)封閉圓周中各分量的角度（或弧長(zhǎng)）時(shí)，根據(jù)封閉原則可不需高精度標(biāo)準(zhǔn)，用相對(duì)法進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)中應(yīng)遵循的重要原則為了獲得正確可靠的測(cè)量結(jié)55常用測(cè)量量具常用測(cè)量量具563測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件57普通游標(biāo)卡尺數(shù)顯游標(biāo)卡尺高度游標(biāo)卡尺深度游標(biāo)卡尺角度游標(biāo)卡尺普通游標(biāo)卡尺數(shù)顯游標(biāo)卡尺高度游標(biāo)卡尺深度游標(biāo)卡尺角度游標(biāo)卡尺583測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件593測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件60螺旋副類量?jī)x普通外徑千分尺帶表外徑千分尺高度千分尺厚度外徑千分尺內(nèi)徑千分尺螺旋副類量?jī)x普通外徑千分尺帶表外徑千分尺高度厚度外徑千分尺內(nèi)61機(jī)械類量?jī)x

機(jī)械類量?jī)x是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)將直線位移經(jīng)傳動(dòng)、放大后、通過(guò)讀數(shù)裝置表示出來(lái)的一種測(cè)量器具。主要有杠桿變換、齒輪變換和彈簧變換。機(jī)械類量?jī)x機(jī)械類量?jī)x是利用機(jī)械結(jié)構(gòu)將直線位移經(jīng)傳動(dòng)、62光學(xué)類量?jī)x19世紀(jì)末出現(xiàn)立式測(cè)長(zhǎng)儀，20世紀(jì)20年代前后已應(yīng)用自準(zhǔn)直、望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡和光波干涉等原理測(cè)長(zhǎng)，使工業(yè)測(cè)量進(jìn)入不接觸測(cè)量領(lǐng)域，解決了一些小型復(fù)雜形狀工件，例如螺紋的幾何參數(shù)、樣板的輪廓尺寸和大型工件的直線度、同軸度等形狀和位置誤差的測(cè)量問(wèn)題。

光學(xué)測(cè)量，主要是利用光學(xué)成像的放大或縮小、光束方向改變、光波干涉和光量變化等原理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)量值的變換。它是一種高精度的測(cè)量方式。影像變換測(cè)量光學(xué)杠桿變換測(cè)量光波干涉變換測(cè)量激光干涉變換測(cè)量光學(xué)類量?jī)x19世紀(jì)末出現(xiàn)立式測(cè)長(zhǎng)儀，20世紀(jì)20年代63光學(xué)類量?jī)x投影儀

萬(wàn)能工具顯微鏡萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀

光學(xué)類量?jī)x投影儀萬(wàn)能工具顯微鏡萬(wàn)能測(cè)長(zhǎng)儀64氣動(dòng)類量?jī)x

氣動(dòng)變換，是將被測(cè)參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為壓縮空氣壓力或流量的變化。氣動(dòng)原理的測(cè)長(zhǎng)技術(shù)是在20年代后期發(fā)展起來(lái)的。它的測(cè)量效率高，對(duì)環(huán)境條件要求不高，適宜在車(chē)間使用，但其示值范圍小。氣動(dòng)類量?jī)x氣動(dòng)變換，是將被測(cè)參數(shù)的變化轉(zhuǎn)換為壓縮空氣65電學(xué)類量?jī)x

電學(xué)變換，是將被測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電阻、電容及電感等的變化，產(chǎn)生電壓或電流輸出，經(jīng)放大和計(jì)算后進(jìn)行顯示。電學(xué)變換的精度很高，信號(hào)輸出方便，且易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，在生產(chǎn)和科研的測(cè)量中，得到了廣泛的應(yīng)用。

應(yīng)用電學(xué)原理測(cè)長(zhǎng)是在30年代初期發(fā)展起來(lái)的。首先出現(xiàn)的是應(yīng)用電感原理的測(cè)微儀。后來(lái)由于電子技術(shù)的發(fā)展，電學(xué)原理的測(cè)長(zhǎng)技術(shù)發(fā)展很快。60年代中期以后，在工業(yè)測(cè)量中逐步應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)。電子計(jì)算機(jī)具有自動(dòng)修正誤差、自動(dòng)控制和高速數(shù)據(jù)處理的功能，為高精度、自動(dòng)化和高效率測(cè)量開(kāi)辟了新的途徑。常用量?jī)x類型包括：電感變換量?jī)x、感應(yīng)同步器變換量?jī)x、磁電變換量?jī)x、光電量?jī)x等。電學(xué)類量?jī)x電學(xué)變換，是將被測(cè)量信號(hào)轉(zhuǎn)換為電阻、電容及66電學(xué)類量?jī)x電感測(cè)量頭軸向式傳感器電子塞規(guī)卡規(guī)電學(xué)類量?jī)x電感軸向式電子塞規(guī)卡規(guī)67電學(xué)類量?jī)x三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)單坐標(biāo)測(cè)量機(jī)電學(xué)類量?jī)x三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)單坐標(biāo)測(cè)量機(jī)68三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)大型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要用于檢測(cè)飛機(jī)機(jī)身、機(jī)翼、汽車(chē)外殼、航天器等大型零部件。其測(cè)量范圍一般在3000mm以上。中型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)是機(jī)械制造工業(yè)中應(yīng)用最廣的一種，適用于中等規(guī)格零部件的檢驗(yàn)。小型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)一般用于電子工業(yè)、小型機(jī)械零部件的檢測(cè)，精度較高。在測(cè)量機(jī)的本體上有相互垂直的x、y、z三個(gè)坐標(biāo)，在各坐標(biāo)上裝有刻度尺和讀數(shù)頭，讀數(shù)頭用于讀取刻度尺上的數(shù)據(jù)。通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的自動(dòng)處理和測(cè)量過(guò)程的自動(dòng)控制。三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)大型三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)主要用于檢測(cè)飛機(jī)機(jī)身69CHXY系列單臂三維測(cè)量劃線儀

CHXY系列產(chǎn)品是一種既能有效完成復(fù)雜零部件、模型三維空間測(cè)量、測(cè)繪，又可替代方箱、劃針、高度尺進(jìn)行劃線檢測(cè)的設(shè)備，目前推出的第五代產(chǎn)品，尤其適用于在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)超大型覆蓋體（汽摩模型）、復(fù)雜構(gòu)件（車(chē)體部件、機(jī)車(chē)轉(zhuǎn)向架）、深孔腔體件（內(nèi)燃機(jī)機(jī)車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)）的多方位測(cè)量劃線。CHXY系列單臂三維測(cè)量劃線儀CHXY系列產(chǎn)品是70課堂練習(xí)判斷題

1.量塊是一種精密量具,因此可以單獨(dú)利用它直接測(cè)量精度要求較高的工件尺寸。×

2.量具與量?jī)x的主要區(qū)別是量具沒(méi)有傳動(dòng)放大系統(tǒng)，而量?jī)x則有?！?/p>

3.使用相同精度的計(jì)量器具，采用間接法比采用直接法測(cè)量精度高。×

4.分度值也稱刻度值，一般來(lái)說(shuō)，計(jì)量器具的分度值越小，則該計(jì)量器具的精度就越高?！陶n堂練習(xí)判斷題1.量塊是一種精密量具,因此71習(xí)題P81-823-13-43-103-143-15本章結(jié)束習(xí)題P81-82本章結(jié)束72第三章測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要求，在正確合理地完成了可靠性、使用壽命、運(yùn)動(dòng)精度等方面的設(shè)計(jì)以后，還須進(jìn)行加工和裝配過(guò)程的制造工藝設(shè)計(jì)，即確定加工方法、加工設(shè)備、工藝參數(shù)、生產(chǎn)流程及檢測(cè)手段。其中，特別重要的環(huán)節(jié)就是質(zhì)量保證措施中的精度檢測(cè)。測(cè)量技術(shù)是進(jìn)行質(zhì)量管理的重要手段。

只有合格的零件才具有互換性。

3.1概述3.2長(zhǎng)度單位和尺寸傳遞3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法3.4測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理第三章測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)為了滿足機(jī)械產(chǎn)品的功能要733.1概述

3.1.1技術(shù)測(cè)量的基本要求

保證測(cè)量精度、效率要高、成本要低、避免廢品產(chǎn)生。計(jì)量

metrology

不僅要獲取量值信息，而且要實(shí)現(xiàn)量值信息的傳遞或溯源，只有計(jì)量部門(mén)從事的測(cè)量才被稱計(jì)量測(cè)量

Measurement

就是為獲取量值信息的活動(dòng)，測(cè)量活動(dòng)存在于全部科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域

3.1概述

3.1.1技術(shù)測(cè)量的基本要求保證測(cè)量74長(zhǎng)度測(cè)量和計(jì)量長(zhǎng)度計(jì)量的主要是研究和建立長(zhǎng)度計(jì)量基準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度計(jì)量的量值傳遞、研究孔徑測(cè)量、角度測(cè)量、直線度測(cè)量、平面度測(cè)量、表面粗糙度測(cè)量、圓度測(cè)量、圓柱度測(cè)量、螺紋測(cè)量、齒輪測(cè)量、自動(dòng)測(cè)量等方法和測(cè)量誤差，以及測(cè)量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理等。

長(zhǎng)度測(cè)量是將被測(cè)長(zhǎng)度與已知長(zhǎng)度比較，以確定被測(cè)長(zhǎng)度量值的過(guò)程。量值以數(shù)字和單位表示，例如用游標(biāo)卡尺測(cè)量圓柱體直徑，測(cè)得的數(shù)值20.24毫米就是量值。主尺上的刻度就是已知長(zhǎng)度。機(jī)械制造中進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量是為了保證工件的互換性和產(chǎn)品質(zhì)量，一般以毫米和微米作為測(cè)量單位。長(zhǎng)度測(cè)量和計(jì)量長(zhǎng)度計(jì)量的主要是研究和建立長(zhǎng)度計(jì)量基準(zhǔn)753.1概述

3.1.2測(cè)量的定義“檢測(cè)”就是確定產(chǎn)品是否滿足設(shè)計(jì)要求的過(guò)程，即判斷產(chǎn)品合格性的過(guò)程。檢測(cè)的方法可以分為兩類：定性檢驗(yàn)和定量測(cè)試。

檢驗(yàn)是指判斷被測(cè)物理量是否合格的過(guò)程。定性檢驗(yàn)的方法只能得到被檢驗(yàn)對(duì)象合格與否的結(jié)論，而不能得到其具體的量值。因其檢驗(yàn)效率高、檢驗(yàn)成本低而在大批量生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

測(cè)試則是指其有試驗(yàn)研究性質(zhì)的測(cè)量。定量測(cè)試的方法是在對(duì)被檢驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行測(cè)量后，得到其實(shí)際值并判斷其是否合格的方法。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義“檢測(cè)”就763.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

檢測(cè)的核心是測(cè)量技術(shù)。通過(guò)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，不僅能判斷其合格性，還為分析產(chǎn)品制造過(guò)程中的質(zhì)量狀況提供了最直接而可靠的依據(jù)。

“測(cè)量”是以確定量值為目的的全部操作。測(cè)量就是將被測(cè)量與體現(xiàn)計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較，確定其比值的過(guò)程。若被測(cè)量值為L(zhǎng)，計(jì)量單位為E，確定的比值為q，則被測(cè)量值可表示為:

L=q×E基本測(cè)量方程式一個(gè)完整的測(cè)量過(guò)程應(yīng)包含測(cè)量對(duì)象、計(jì)量單位、測(cè)量方法（含測(cè)量器具）和測(cè)量精度等四個(gè)要素。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義檢測(cè)的核心是測(cè)量773.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

1.測(cè)量對(duì)象

被測(cè)量在機(jī)械精度的檢測(cè)中主要是有關(guān)幾何精度方面的參數(shù)量，其基本對(duì)象是長(zhǎng)度和角度；表面粗糙度及形位公差等。但是，長(zhǎng)度量和角度量在各種機(jī)械零件上的表現(xiàn)形式卻是多種多樣的，表達(dá)被測(cè)對(duì)象性能的特征參數(shù)也可能是相當(dāng)復(fù)雜的。因此，認(rèn)真分析被測(cè)對(duì)象的特性，研究被測(cè)對(duì)象的含義是十分重要的。例如，表面粗糙度的各種評(píng)定參數(shù)，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。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義1.測(cè)量對(duì)783.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

2.計(jì)量單位

計(jì)量單位（簡(jiǎn)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(guó)規(guī)定采用以國(guó)際單位制（SI）為基礎(chǔ)的“法定計(jì)量單位制”。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。如“米”、“千克”、“秒”、“安”等為基本單位。

機(jī)械工程中常用的長(zhǎng)度單位有“毫米”、“微米”和“納米”，常用的角度單位是非國(guó)際單位制的單位“度”、“分”、“秒”和國(guó)際單位制的輔助單位“弧度”、“球面度”

。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義2.計(jì)量單79長(zhǎng)度單位與計(jì)量基準(zhǔn)在國(guó)際單位制及我國(guó)法定計(jì)量單位中，長(zhǎng)度的基本單位名稱是“米”，其單位符號(hào)為“m”?！懊住钡亩x于18世紀(jì)末始于法國(guó)，當(dāng)時(shí)規(guī)定“米等于經(jīng)過(guò)巴黎的地球子午線的四千萬(wàn)分之一”。19世紀(jì)“米”逐漸成為國(guó)際通用的長(zhǎng)度單位。1889年在法國(guó)巴黎召開(kāi)了第一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)，從國(guó)際計(jì)量局訂制的30根米尺中，選出了作為統(tǒng)一國(guó)際長(zhǎng)度單位量值的一根米尺，把它稱之為“國(guó)際米原器”。1983年第17屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)又更新了米的定義，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。

長(zhǎng)度單位與計(jì)量基準(zhǔn)在國(guó)際單位制及我國(guó)法定計(jì)量單803.1概述

3.1.2測(cè)量的定義在測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量單位必須以物質(zhì)形式來(lái)體現(xiàn)，能體現(xiàn)計(jì)量單位和標(biāo)準(zhǔn)量的物質(zhì)形式有：

光波波長(zhǎng)精密量塊線紋尺各種圓分度盤(pán)3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義在測(cè)量過(guò)程813.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

3.測(cè)量方法是指進(jìn)行測(cè)量時(shí)所采用的測(cè)量原理、測(cè)量器具（計(jì)量器具）和測(cè)量條件（環(huán)境和操作者）的總和。測(cè)量方法是根據(jù)一定的測(cè)量原理，在實(shí)施測(cè)量過(guò)程中對(duì)測(cè)量原理的運(yùn)用及其實(shí)際操作。在實(shí)施測(cè)量過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)被測(cè)對(duì)象的特點(diǎn)（如材料硬度、外形尺寸、生產(chǎn)批量、制造精度、測(cè)量目的等）和被測(cè)參數(shù)的定義來(lái)擬定測(cè)量方案、選擇測(cè)量器具和規(guī)定測(cè)量條件，合理地獲得可靠的測(cè)量結(jié)果。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義3.測(cè)量823.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

4.測(cè)量精度指測(cè)量結(jié)果與真值的一致程度。不考慮測(cè)量精度而得到的測(cè)量結(jié)果是沒(méi)有任何意義的。

真值的定義：當(dāng)某量能被完善地確定并能排除所有測(cè)量上的缺陷時(shí)，通過(guò)測(cè)量所得到的量值。由于測(cè)量會(huì)受到許多因素的影響，其過(guò)程總是不完善的，即任何測(cè)量都不可能沒(méi)有誤差。對(duì)于每一個(gè)測(cè)量值都應(yīng)給出相應(yīng)的測(cè)量誤差范圍，說(shuō)明其可信度。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義4.測(cè)量833.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

檢測(cè)的一般步驟

確定被檢測(cè)項(xiàng)目

認(rèn)真審閱被測(cè)件圖紙及有關(guān)的技術(shù)資料，了解被測(cè)件的用途，熟悉各項(xiàng)技術(shù)要求，明確需要檢測(cè)的項(xiàng)目。

設(shè)計(jì)檢測(cè)方案根據(jù)檢測(cè)項(xiàng)目的性質(zhì)、具體要求、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、批量大小、檢測(cè)設(shè)備狀況、檢測(cè)環(huán)境及檢測(cè)人員的能力等多種因素，設(shè)計(jì)一個(gè)能滿足檢測(cè)精度要求，且具有低成本、高效率的檢測(cè)預(yù)案。

選擇檢測(cè)器具按照規(guī)范要求選擇適當(dāng)?shù)臋z測(cè)器具，設(shè)計(jì)、制作專用的檢測(cè)器具和輔助工具，并進(jìn)行必要的誤差分析。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義檢測(cè)的一般843.1概述

3.1.2測(cè)量的定義

檢測(cè)前準(zhǔn)備

清理檢測(cè)環(huán)境并檢查是否滿足檢測(cè)要求，清洗標(biāo)準(zhǔn)器、被測(cè)件及輔助工具，對(duì)檢測(cè)器具進(jìn)行調(diào)整使之處于正常的工作狀態(tài)。

采集數(shù)據(jù)

安裝被測(cè)件，按照設(shè)計(jì)預(yù)案采集測(cè)量數(shù)據(jù)并規(guī)范地作好原始記錄。

數(shù)據(jù)處理對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和處理，獲得檢測(cè)結(jié)果。

填報(bào)檢測(cè)結(jié)果

將檢測(cè)結(jié)果填寫(xiě)在檢測(cè)報(bào)告單及有關(guān)的原始記錄中，并根據(jù)技術(shù)要求作出合格性的判定。3.1概述

3.1.2測(cè)量的定義檢測(cè)前準(zhǔn)備853.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)量值系統(tǒng)的建立和執(zhí)行，保證了國(guó)家計(jì)量行政機(jī)關(guān)自上而下的對(duì)量值進(jìn)行合理的統(tǒng)一控制。企業(yè)要確保產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，必須主動(dòng)采取措施，保證量值的可靠。因此，在GB/T9000“質(zhì)量管理和質(zhì)量保證”系列標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)企業(yè)的測(cè)量設(shè)備（器具）提出了“溯源性”的要求，即測(cè)量結(jié)果必須具有能與國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)或國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)相聯(lián)系的特性。所用計(jì)量器具要獲得這一特性，就必須經(jīng)過(guò)具有較高準(zhǔn)確度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，而該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)又需受到上一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的檢定，逐級(jí)往上溯源，直至國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)或國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)的量值在國(guó)際范圍內(nèi)的合理的統(tǒng)一。3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)量值系863.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

1.長(zhǎng)度的量值傳遞量值傳遞是“將國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量值，通過(guò)檢定（或其它方法）傳遞給下一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（器），并依次逐級(jí)傳遞到工作計(jì)量器具上，以保證被測(cè)對(duì)象的量值準(zhǔn)確一致的方式”。我國(guó)長(zhǎng)度量值傳遞系統(tǒng)如圖3-1所示，從最高基準(zhǔn)譜線向下傳遞，有兩個(gè)平等的系統(tǒng)，即端面量具（量塊）和刻線量具（線紋尺）系統(tǒng)。其中尤以量塊傳遞系統(tǒng)應(yīng)用最廣。

3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)1.長(zhǎng)873測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)解析課件883.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)

2.角度的量值傳遞角度基準(zhǔn)與長(zhǎng)度基準(zhǔn)有本質(zhì)的區(qū)別。角度的自然基準(zhǔn)是客觀存在的，不需要建立，因?yàn)橐粋€(gè)整圓所對(duì)應(yīng)的圓心角是定值（2πrad或360°）。因此，將整圓任意等分得到的角度的實(shí)際大小，可以通過(guò)各角度相互比較，利用圓周角的封閉性求出，實(shí)現(xiàn)對(duì)角度基準(zhǔn)的復(fù)現(xiàn)。為了檢定和測(cè)量需要，仍然要建立角度度量的基準(zhǔn)。3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)2.角893.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)3.2尺寸傳遞

3.2.1量值傳遞系統(tǒng)903.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)使用波長(zhǎng)作為長(zhǎng)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，不便在生產(chǎn)中直接用于尺寸的測(cè)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(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器上。常見(jiàn)的實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器有量塊（塊規(guī)）和線紋尺。

1.其作用為：作為長(zhǎng)度基準(zhǔn)的傳遞媒介。1)檢定和校準(zhǔn)測(cè)量工具和量?jī)x；2)相對(duì)測(cè)量時(shí)用來(lái)調(diào)整量具或量?jī)x的零位；3)用于精密測(cè)量、精密劃線和精密機(jī)床的調(diào)整。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)使913.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)

2.量塊的構(gòu)成量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。其形狀有長(zhǎng)方體和圓柱體兩種，常用的是長(zhǎng)方體。長(zhǎng)方體的量塊有兩個(gè)平行的測(cè)量面，其余為非測(cè)量面。測(cè)量面極為光滑、平整，其表面粗糙度Ra值達(dá)0.012μm以上，兩測(cè)量面之間的距離即為量塊的工作長(zhǎng)度（標(biāo)稱長(zhǎng)度）。標(biāo)稱長(zhǎng)度到5.5mm的量塊，其公稱值刻印在上測(cè)量面上；標(biāo)稱長(zhǎng)度大于5.5mm的量塊，其公稱長(zhǎng)度值刻印在上測(cè)量面左側(cè)較寬的一個(gè)非測(cè)量面上。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)923.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)933.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)

3.量塊的精度（級(jí)）

按國(guó)標(biāo)GB/T6093-2001，量塊按制造精度分6級(jí)，即00、0、1、2、3和K級(jí)，其中00級(jí)精度最高，3級(jí)最低，K級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)，主要根據(jù)量塊長(zhǎng)度極限偏差、量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量允許值、測(cè)量面的平面度、粗糙度及量塊的研合性等指標(biāo)來(lái)劃分的。量塊生產(chǎn)企業(yè)大都按“級(jí)”向市場(chǎng)銷(xiāo)售量塊。用量塊長(zhǎng)度極限偏差（中心長(zhǎng)度與標(biāo)稱長(zhǎng)度允許的最大誤差）控制一批相同規(guī)格量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)范圍；用量塊長(zhǎng)度變動(dòng)量（量塊最大長(zhǎng)度與最小長(zhǎng)度之差）控制每一個(gè)量塊兩測(cè)量面間各對(duì)應(yīng)點(diǎn)的長(zhǎng)度變動(dòng)范圍。用戶則按量塊的標(biāo)稱尺寸使用量塊。因此，按“級(jí)”使用量塊必然受到量塊長(zhǎng)度制造偏差的影響，將把制造誤差帶入測(cè)量結(jié)果。3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)94量塊的“級(jí)”與“等”量塊的“級(jí)”和“等”是從成批制造和單個(gè)檢定兩種不同的角度出發(fā)，對(duì)其精度進(jìn)行劃分的兩種形式。

按“級(jí)”使用時(shí)，以標(biāo)記在量塊上的標(biāo)稱尺寸作為工作尺寸，該尺寸包含其制造誤差。

按“等”使用時(shí)，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，但包含了檢定時(shí)的測(cè)量誤差。就同一量塊而言，檢定時(shí)的測(cè)量誤差要比制造誤差小得多。所以，量塊按“等”使用時(shí)其精度比按“級(jí)”使用要高，且能在保持量塊原有使用精度的基礎(chǔ)上延長(zhǎng)其使用壽命。量塊的“級(jí)”與“等”量塊的“級(jí)”和“等”是從成95量塊的“級(jí)”與“等”

“級(jí)”：制造精度，按GB/T6093—2001規(guī)定6級(jí)：00、0、1、2、3和K。特點(diǎn)：按公稱尺寸來(lái)使用量塊。包含了量塊的制造誤差和磨損誤差。無(wú)修正值。

“等”：檢定精度，有1、2、3、4、5、6共六等。特點(diǎn)：按檢定的實(shí)際尺寸來(lái)使用量塊。包含了量塊的測(cè)量誤差。一定的“等”量塊只能從一定的“級(jí)”量塊中檢定出來(lái)。

測(cè)量誤差遠(yuǎn)小于制造誤差,按“等”使用量塊其精度高于按“級(jí)”使用.量塊的“級(jí)”與“等”“級(jí)”：制造精度，按G963.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)

4.量塊的選用成套生產(chǎn)的量塊共有17種套別總塊數(shù)尺寸系列mm間隔mm塊數(shù)總塊數(shù)尺寸系列mm間隔mm塊數(shù)830.511.0051.01~1.491.5~1.92.0~9.510~100---0.010.10.5101114951610911.01~1.491.5~1.92.0~9.510~1001.001~1.00910.50.010.10.5100.001-49516109113.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)4973.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)

量塊的組合

為了減少量塊的組合誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過(guò)4~5塊。選用量塊時(shí)，應(yīng)從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開(kāi)始，每選一塊至少應(yīng)減去所需尺寸的一位尾數(shù)。例如，從83塊一套的量塊中選取尺寸為36.745mm的量塊組，選取方法為：36.745………所需尺寸

－1.005

………第一塊量塊尺寸35.74

－1.24

………第二塊量塊尺寸34.5

－4.5

………第三塊量塊尺寸

30.0………第四塊量塊尺寸3.2尺寸傳遞

3.2.2量塊的基本知識(shí)量98量塊使用的注意事項(xiàng)量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部門(mén)檢定。使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質(zhì)及灰塵對(duì)測(cè)量面的損傷，影響其粘合性。分清量塊的“級(jí)”與“等”，注意使用規(guī)則。所選量塊應(yīng)用航空汽油清洗、潔凈軟布擦干，待量塊溫度與環(huán)境溫度相同后方可使用。輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。不得用手直接接觸量塊，以免造成汗液對(duì)量塊的腐蝕及手溫對(duì)測(cè)量精確度的影響。使用完畢，應(yīng)用航空汽油清洗所用量塊，并擦干后涂上防銹脂存于干燥處。量塊使用的注意事項(xiàng)量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部993.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

1.標(biāo)準(zhǔn)量具

是一種具有固定形態(tài)、用以復(fù)現(xiàn)或提供一個(gè)或多個(gè)已知量值的器具。按用途的不同量具可分為以下幾類：

⑴單值量具只能體現(xiàn)一個(gè)單一量值的量具?？尚?duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量直接進(jìn)行比較。如量塊、角度量塊等。

⑵多值量具可體現(xiàn)一組同類量值的量具。同樣能校對(duì)和調(diào)整其它測(cè)量器具或作為標(biāo)準(zhǔn)量與被測(cè)量直接進(jìn)行比較。如線紋尺、90°角尺等。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類1003.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

2.通用計(jì)量器具

有刻度，可測(cè)量一定范圍內(nèi)各種尺寸的零件并得出具體數(shù)值。我國(guó)習(xí)慣上將結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單的測(cè)量?jī)x器稱為通用量具。如游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、百分表等。

量?jī)x：是指能將被測(cè)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，由測(cè)頭(敏感元件)、變換、放大、傳遞及指示等部分組成。

按結(jié)構(gòu)可分為：固定刻線量具、卡尺類量?jī)x、螺旋副類量?jī)x、機(jī)械類量?jī)x、光學(xué)類量?jī)x、氣動(dòng)類量?jī)x、電動(dòng)式量?jī)x、光電式量?jī)x、綜合類量?jī)x。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類1013.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類

3.專用計(jì)量器具

專門(mén)用來(lái)檢驗(yàn)?zāi)撤N特定參數(shù)的量具。常見(jiàn)的有：檢驗(yàn)光滑圓柱孔或軸的光滑極限量規(guī)(沒(méi)有刻度的，用以檢驗(yàn)零件尺寸或形狀、相互位置的專用檢驗(yàn)工具。它只能判斷零件是否合格，而不能得到具體數(shù)值的測(cè)量結(jié)果)，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)樣板，用模擬裝配通過(guò)性來(lái)檢驗(yàn)裝配精度的功能量規(guī)等等。4.檢驗(yàn)夾具也是一種量具、量?jī)x和定位元件等組合的專用檢驗(yàn)工具，可迅速方便地檢查更多或更復(fù)雜的參數(shù)。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.1計(jì)量器具的分類102檢驗(yàn)光滑圓柱孔的光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)光滑圓柱孔的光滑極限量規(guī)103中華人民共和國(guó)依法管理的主要長(zhǎng)度計(jì)量器具比長(zhǎng)儀、干涉儀、穩(wěn)頻激光器，測(cè)長(zhǎng)機(jī)，測(cè)長(zhǎng)儀，工具顯微鏡，讀數(shù)顯微鏡，光學(xué)計(jì)，測(cè)量用投影儀，三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x、球徑儀樣板，圓度儀，錐度測(cè)量?jī)x，孔徑測(cè)量?jī)x，比較儀，測(cè)微儀，光學(xué)儀器檢具，量塊，尺，基線尺，線紋尺，光柵尺，光柵測(cè)量裝置，磁尺，容柵尺，水準(zhǔn)標(biāo)尺感應(yīng)同步器，測(cè)繩，卡尺、千分尺，百分表，千分表，測(cè)微計(jì)，小孔內(nèi)徑表，平晶，刀口尺，棱尺、平尺、測(cè)量平板準(zhǔn)直儀，調(diào)度塊，角度規(guī)，直角尺，正弦尺，方箱、水平儀、象限儀，直角尺檢定儀，水平儀檢定器、塞規(guī)，卡規(guī)、環(huán)規(guī)，圓椎套規(guī)，塞尺，半徑樣板，螺紋量規(guī)，螺紋樣板，三針，粗糙度樣板，粗糙度測(cè)量顯微鏡，表面輪廓儀，齒輪漸開(kāi)檢查儀，齒輪周節(jié)檢查儀，齒輪基節(jié)檢查儀，萬(wàn)能測(cè)齒儀······中華人民共和國(guó)依法管理的主要長(zhǎng)度計(jì)量器具比長(zhǎng)1043.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

1.刻線間距

測(cè)量器具標(biāo)尺或刻度盤(pán)上兩相鄰刻線中心間的距離。為便于讀數(shù)，一般做成刻線間距為0.75～2.5mm的等距離刻線。

2.分度值

測(cè)量器具的標(biāo)尺上，相鄰兩刻線所代表的量值之差。如一外徑千分尺的微分筒上相鄰兩刻線所代表的量值之差為0.01mm，則該測(cè)量器具的分度值為0.01mm。分度值是一種測(cè)量器具所能直接讀出的最小單位量值，它反映了讀數(shù)精度的高低，從一個(gè)側(cè)面說(shuō)明了該測(cè)量器具的測(cè)量精度高低。

3.測(cè)量范圍

在允許不確定度內(nèi)，測(cè)量器具所能測(cè)量的被測(cè)量值的下限值至上限值的范圍。例如，外徑千分尺的測(cè)量范圍有0～25mm、25～50mm等，機(jī)械式比較儀的測(cè)量范圍為0～180mm，如圖所示。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指1053.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指1063.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

4.示值范圍

示值由測(cè)量器具所指示的被測(cè)量值。由測(cè)量器具所顯示或指示的最低值到最高值的范圍。如機(jī)械式比較儀的示值范圍為-0.1～+0.1mm（或±0.1mm），如圖3-5所示。

5.靈敏度

計(jì)量器具反映被測(cè)幾何量微小變化的能力。如果被測(cè)參數(shù)的變化量為ΔL，引起測(cè)量器具示值變化量為Δb，則靈敏度S=Δb/ΔL。當(dāng)分子分母為同一類量時(shí)，靈敏度又稱放大比K。

6.示值誤差

測(cè)量?jī)x器的示值與被測(cè)量的真值之差。示值誤差是測(cè)量?jī)x器本身各種誤差的綜合反映。因此，儀器示值范圍內(nèi)的不同工作點(diǎn)，示值誤差是不相同的。一般可用適當(dāng)精度的量塊或其它計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器，來(lái)檢定測(cè)量器具的示值誤差。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指1073.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)7.校正值

為校正計(jì)量器具系統(tǒng)測(cè)量誤差，用代數(shù)法加到測(cè)量結(jié)果上的值，與計(jì)量器具系統(tǒng)測(cè)量誤差的絕對(duì)值相等而符號(hào)相反。8.回程誤差

在相同條件下，被測(cè)量值不變，測(cè)量器具行程方向不同時(shí)，兩示值之差的絕對(duì)值。它是由測(cè)量器具中測(cè)量系統(tǒng)的間隙、變形和磨擦等原因引起的。

9.重復(fù)精度

在相同的測(cè)量條件下，對(duì)同一被測(cè)參數(shù)多次重復(fù)測(cè)量，其結(jié)果的最大差異。反映的是測(cè)量?jī)x器的工作穩(wěn)定性。儀器給予出非常相似響應(yīng)的能力。

10.測(cè)量力

在接觸式測(cè)量過(guò)程中，測(cè)量器具測(cè)頭與被測(cè)量面間的接觸壓力。測(cè)量力太大會(huì)引起彈性變形，測(cè)量力太小會(huì)影響接觸的穩(wěn)定性。3.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指1083.3計(jì)量器具和測(cè)量方法

3.3.2計(jì)量器具的基本度量指標(biāo)

11靈敏閾

引起測(cè)量器具示值可覺(jué)察變化的被測(cè)量值的最小變化量。反映量?jī)x對(duì)被測(cè)量值微小變動(dòng)的不敏感程度。12.允許誤差

技術(shù)規(guī)范、規(guī)程對(duì)給定計(jì)量器具所允許的誤差的極限值。

13.穩(wěn)定度

在規(guī)定的工作條件下，計(jì)量器具保持其計(jì)量特性恒定不變的程度。

14.分辨力

計(jì)量器具指示裝