測量技術(shù)基礎(chǔ)1

測量技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)

培訓(xùn)教材

IPQCLIUSHUHUA

目錄第一章測量定義、術(shù)語…………3第一節(jié)測量定義與本質(zhì)及分類…….............................3第二節(jié)常用測量術(shù)語……………….……6第二章測量設(shè)備………………….8

第一節(jié)測量設(shè)備定義……..8第二節(jié)測量設(shè)備的分類………………....10第三節(jié)測量設(shè)備之選用原則……………第三章測量方法及原則…………第一節(jié)測量方法第二節(jié)測量原則第四章測量誤差分類與產(chǎn)生之原因……………第一節(jié)誤差分類第二節(jié)誤差產(chǎn)生的原因第六章常見之儀器結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)…………………

第一節(jié)卡尺使用與維護(hù)第二節(jié)分厘卡使用與維護(hù)第三節(jié)指示表的使用與維護(hù)第四節(jié)標(biāo)準(zhǔn)量塊及環(huán)規(guī)的使用與維護(hù)第五節(jié)工裝及基子的使用與維護(hù)第七章量儀的重復(fù)性與再現(xiàn)性…………………

機(jī)械制造中的測量技術(shù),主要研究對(duì)零件幾何參數(shù)進(jìn)行測量和檢驗(yàn)的問題.

第一章測量定義.術(shù)語第一節(jié)量測定義.本質(zhì).范圍一、測量定義利用各種不同精密的量具或儀器去檢驗(yàn)各種不同工件的幾何外形或幾何公差的程序.二、測量的本質(zhì)將被測的量(如長度.角度)和一個(gè)作為計(jì)量單位的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較的過程.三、一個(gè)完整的測量過程應(yīng)包括:測量對(duì)象:指幾何量,即長度,角度,形狀和位置誤差以及表面粗糙等.測量單位:長度單位有米(m)毫米(mm)微米(um);角度單位為度(°)、分(ˋ)、秒

(〝)。測量方法:測量時(shí)所采用的測量原理、測量器具和測量條件的總和。測量條件是測量時(shí)零件和測量器具所處的環(huán)境。如溫度、濕度、振動(dòng)和灰塵等。測量時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)溫度為20℃。一般計(jì)量室的溫度應(yīng)控制在20℃±(2～0.05)℃，精密計(jì)量室的溫度應(yīng)控制在20℃±(0.05～0.03)℃,同時(shí)還要盡可能使被測零件與測量器具在相同溫度下進(jìn)行測量。計(jì)量室的相對(duì)濕度應(yīng)以50%～60%為適宜，測量時(shí)應(yīng)遠(yuǎn)離振動(dòng)源，保持室內(nèi)較高的清潔度等。測量精度：指測量結(jié)果與零件真值的接近程度。。

四、

測量技術(shù)的基本任務(wù)是

1.建立統(tǒng)一的計(jì)算單位，并復(fù)制成為標(biāo)準(zhǔn)形式，確保量值傳遞。

2.擬定合理的測量方法，并采用相應(yīng)的測量器具使其實(shí)現(xiàn)；

3.對(duì)測量方法的精度進(jìn)行分析和估計(jì)，正確處理測量所得的數(shù)據(jù)。五、測量范圍

(a)長度方面:游標(biāo)尺.分厘卡.量表.塊規(guī).高度規(guī).測長儀.三次元.光學(xué)量測儀.光學(xué)平板.光學(xué)投影機(jī).工具顯微鏡.雷射干涉儀.雷射掃瞄儀等

(b)角度方面:角度塊規(guī).角度量規(guī).角尺.直角規(guī).錐度量規(guī).量角器.組合角尺.水平儀.三次元.光學(xué)量測儀器(光學(xué)投影機(jī).工具顯微鏡.雷射干涉儀.自動(dòng)視準(zhǔn)儀.雷射準(zhǔn)直儀)等.

(c)形狀方面:表面粗糙度測量儀.輪廓度儀.圓度儀.光學(xué)平板.光學(xué)投影儀.工具顯微鏡.三次元.專業(yè)量測儀器(齒形量測機(jī).凸輪軸量測儀)等.

六、與測量有關(guān)之活動(dòng)

檢驗(yàn):判斷被檢驗(yàn)的物理量是否合格的過程.

檢定:評(píng)定計(jì)量儀器之精度指針是否合格所進(jìn)行的全部工作.

七、測量.檢驗(yàn).檢定之對(duì)照表第二節(jié)常用測量術(shù)語一、量儀的測量范圍在允許誤差限度內(nèi),量具儀器所能測量工件的最低值到最高值的范圍.二、分辨率(分析度)(Resolution)

量具對(duì)測量所能顯示出最小讀數(shù)的能力.

對(duì)機(jī)械式儀器:分辨率指相鄰兩刻線所能代表的量測之差對(duì)數(shù)字式儀器:因沒刻度標(biāo)示,故分度值被標(biāo)為分辨率.

它通常指儀器顯示之最后一位數(shù)字間隔所代表的被測量值.三、靈敏度(Sensitivity)

表示測量儀器對(duì)于檢測微小信號(hào)變化量時(shí)的能力.

如:百分表在檢測到0.01mm變化時(shí),指針就會(huì)變化.而千分表在檢測到0.001mm變化時(shí),指針就會(huì)變化.可見千分表比百分表靈敏度高.四、精密度(Precision)

表示測量儀器對(duì)同一待測工件,以相同測量過程做重復(fù)測量,其測量結(jié)果的重復(fù)性.五、準(zhǔn)確度(Accruacy)

表示實(shí)際測量值(或測量平均值)與真實(shí)值之間的一致性程度.

區(qū)別：精密度—表示測量值之間的差異程度準(zhǔn)確度—表示測量值與真實(shí)值之間的差異程度(圖1)

六、測量不確定度(MeasurementUncertainty)

測量不確定度為一測量真值存在范圍的估計(jì)值.它是由于測量誤差的存在,即由測量器具的不確定度和溫度、工件形位誤差以及壓陷效應(yīng)等因素所引起的不確定度兩部分組成，是對(duì)測量值不能肯定的程度.它的計(jì)算需經(jīng)一連串測量的統(tǒng)計(jì)加以估計(jì),并以標(biāo)準(zhǔn)偏差來表現(xiàn)其特征.測量時(shí),若采用±1σ,其正不確性為68.26%;若采用±2σ時(shí),正確性為95.46%;若采用±3σ時(shí),其正確性為99.73%.第二章測量器具第一節(jié)測量器具之定義實(shí)現(xiàn)一個(gè)測量活動(dòng),測量設(shè)備是所具備之基本前提一、測量器具的定義凡是能用來實(shí)現(xiàn)被測的量與標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行比較,并能直接或間接測出被測對(duì)象量值的量具.二、測量設(shè)備

量儀和量測裝置統(tǒng)稱為測量設(shè)備.三、測量器具包括量具與量儀的兩大類.

量具---使用時(shí),以固定形式復(fù)現(xiàn)出一給定量的一個(gè)或多個(gè)已知值的一種測量器具

量儀---將被測的或有關(guān)的量轉(zhuǎn)換成指示值或等效信息的一種測量器具.三、測量器具(1)感受部件:該部件的作用就是感受被測的量的信息,并將其作用于傳動(dòng)放大的機(jī)構(gòu).(2)傳動(dòng)放大的機(jī)構(gòu):該部件的作用,就是將感受部件送來的信息放大傳送到讀數(shù)裝置.(3)讀數(shù)裝置:通過讀數(shù)裝置的細(xì)分,指示出可直接觀測到的測量結(jié)果的讀數(shù)值.例如:公司使用的三豐投影儀:儀器上的10X.20X.50X的物鏡為感受部件;

儀器上的三片反射鏡及投影屏為傳動(dòng)放大機(jī)構(gòu);

儀器上的光柵尺與細(xì)分的讀數(shù)顯示器為讀數(shù)裝置.4、測量轉(zhuǎn)換器(傳感器)測量轉(zhuǎn)換器具是一種將給定量變換成便于傳送.處理或貯存的(不能直接感知的)測量信息的量測器具.如:三次元傳感測量頭.5、為確定被測量值所必需的測量器具和輔助設(shè)備的總體,稱為檢測裝置.四、量儀的種類

(a)指示式儀器:能讀出示值的,如:百分表.萬用表

(b)記錄式儀器:能記錄示值的,如:電子式游標(biāo)卡尺

(c)比較式儀器:用以將被測的量值和已知的量進(jìn)行比較得出差值.以上種類,在目前的儀器上可能是幾個(gè)功能的集中.第二節(jié)測量設(shè)備的分類一、按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和用途可分:（1）基準(zhǔn)量具和量儀---測量中用作標(biāo)準(zhǔn)的量具，如量塊、角度量塊、基準(zhǔn)米尺、激光比較儀等。它是按基準(zhǔn)復(fù)制出來的一個(gè)代表固定尺寸的量具和量儀，測量中體現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)量。（2）極限量規(guī)---極限量規(guī)是一種沒有刻度的專用檢驗(yàn)工具。用極限量規(guī)檢驗(yàn)零件時(shí)，能判定零件是否合格，而不能得出測量尺寸、形狀和位置誤差的具體數(shù)值。（3）通用量器具和量儀---有刻度并能量出具體數(shù)字值的量具和量儀。它可用來測量在一定范圍內(nèi)的任意值。一般分為以下幾：游標(biāo)量具：如游標(biāo)卡尺、齒厚游標(biāo)卡尺等。螺旋測微量具：如外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺等。機(jī)械式量具：如百分表、機(jī)械比較儀、扭簧比較儀等。光學(xué)量具：光學(xué)比較儀、雙管顯微鏡等。電動(dòng)量具：電感式量儀、電容式量儀等。氣動(dòng)量具：浮標(biāo)式動(dòng)氣動(dòng)量儀、水柱式氣動(dòng)量儀等。

(4)檢測裝置---量具、量儀和定位元件等構(gòu)成的組合體，是一種專用檢驗(yàn)工具。如檢驗(yàn)夾具、主動(dòng)測量裝置、坐標(biāo)測量機(jī)等。它使測量工作更為迅速、方便和可靠，便于實(shí)現(xiàn)測量自動(dòng)化等。近年來，由于光柵、磁柵、感應(yīng)同步器以及激光技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)在長度測量中的應(yīng)用越來越廣泛，不僅使測量器具的精度有很了很大的提高，而且能采用脈沖計(jì)數(shù)、數(shù)字顯示、自動(dòng)記錄和打印測量結(jié)果等方式，從而有助于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測量和自動(dòng)控制。二、按儀器工作原理分類:

按工作原理分類:實(shí)際上是一種以被測量的原始信號(hào)轉(zhuǎn)換原理的不同而命名不同儀器的分類方法,可分出以下四類:

（1）機(jī)械式儀器:用機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)原始信號(hào)轉(zhuǎn)換的儀器.如:游標(biāo)卡尺、百分表、分厘卡等.

（2）光學(xué)儀器用光學(xué)的方法實(shí)現(xiàn)對(duì)原始信號(hào)的轉(zhuǎn)換放大的儀器.如:投影儀,光學(xué)量儀:利用光學(xué)原理制成的光學(xué)量儀,在長度測量中應(yīng)用比較廣泛的有光學(xué)計(jì)、測長儀等。（3）氣動(dòng)儀器:以壓縮空氣為介質(zhì),用氣源系統(tǒng)(如流量或壓力)變化來實(shí)現(xiàn)對(duì)原始信號(hào)的轉(zhuǎn)換的儀器

（4）電動(dòng)儀器:是以把被測原始信號(hào)轉(zhuǎn)換為電量來實(shí)現(xiàn)長度測量的儀器.

（5）三坐標(biāo)測量儀:隨著機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床和加工中心的應(yīng)用日益廣泛，特別是對(duì)于復(fù)雜輪廓表面工件的加工，使用通用數(shù)控機(jī)床更為適宜。為了適應(yīng)各種自動(dòng)機(jī)床、數(shù)控機(jī)床及加工中心高效率的生產(chǎn)以及立體復(fù)雜形狀工件的加工，需要快速可靠的檢測手段，因而產(chǎn)生了坐標(biāo)測量儀。坐標(biāo)測量儀是一種以精密機(jī)械為基礎(chǔ)、綜合應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、光柵與激光干涉技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的檢測儀器，最常見的是三坐標(biāo)測量儀。三坐標(biāo)的測量原理：三坐標(biāo)測量儀一般都帶有數(shù)據(jù)處理自動(dòng)控制，用計(jì)算機(jī)及其軟件系統(tǒng)、輸出打印機(jī)繪圖儀等外部設(shè)備。三坐標(biāo)測量儀在x,y,z三個(gè)坐標(biāo)方向都有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)、位移的測量元件和讀數(shù)裝置。被測工件放在工作臺(tái)上，測量頭在各測量點(diǎn)間移動(dòng)，通過數(shù)字顯示裝置或計(jì)算機(jī)將各方向的坐標(biāo)值顯示或計(jì)算機(jī)打印出來，從而實(shí)現(xiàn)高效率測量。帶有小型電子計(jì)算機(jī)的三坐標(biāo)量儀，除了能自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、自動(dòng)找正及坐標(biāo)轉(zhuǎn)換外，還可以儲(chǔ)存一定數(shù)量的數(shù)據(jù)，諸如對(duì)汽輪機(jī)葉片、凸輪等曲線表面的輪廓尺寸進(jìn)行掃描測量。一般三坐標(biāo)測量儀的三個(gè)測量方向互成直角，縱向運(yùn)動(dòng)為X方向（又稱X軸），橫向運(yùn)動(dòng)為Y方向（又稱Y軸），垂直運(yùn)動(dòng)為Z方向（又稱Z軸）。三坐標(biāo)測量儀的測量系統(tǒng)多采用光柵或同步感應(yīng)器，也有采用磁尺或激光干涉儀的，三坐標(biāo)測量的主體主要由以下各部分組成：底座、測量工作臺(tái)、立柱、X和Y向支撐梁和導(dǎo)軌、Z軸部件及測量系統(tǒng)。第二節(jié)測量器具之選擇原則要選擇一個(gè)能適應(yīng)被測對(duì)象需要的正確測量設(shè)備,需同時(shí)考慮量具精度指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一、測量器具選擇時(shí)應(yīng)考慮的因素：測量零件上某一尺寸，可以選擇不同的測量器具。測量器具的選擇主要決定于測量器具的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。在綜合考慮這些指標(biāo)時(shí)，主要有如下兩點(diǎn)要求：1、選擇的測量器具應(yīng)考慮與被測工件的外形、位置、被測尺寸的大小相適應(yīng)，所選測量器具的測量范圍應(yīng)能滿足這些要求。2、選擇的測量器具應(yīng)考慮與被測工件的尺寸公差相適應(yīng)，所選測量器具的極限誤差既要保證測量精確度，又要符合經(jīng)濟(jì)性的要求。二、普通測量器具的選擇普通測量器具廣泛應(yīng)用于檢測光滑工件尺寸，為了正確選擇測量器具，合理確定驗(yàn)收極限。國標(biāo)作了有關(guān)規(guī)定。1、檢驗(yàn)條件的要求由于采用普通測量器具檢驗(yàn)光滑工件尺寸，通常是在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行。因此，對(duì)檢驗(yàn)條件的要求也應(yīng)符合一般生產(chǎn)現(xiàn)場的情況，標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)的檢驗(yàn)條件主要有以下幾個(gè)方面：a、工件尺寸是否合格按一次測量結(jié)果來判斷。b、考慮到普通測量器具的特點(diǎn)（即兩點(diǎn)法測量），一般只用來測量尺寸，不用來測量工件上可能存在的形位誤差。C、對(duì)偏離測量的標(biāo)準(zhǔn)條件（溫度為20℃，測量力為零）所引起的誤差，以及測器具和標(biāo)準(zhǔn)器具不顯著的系統(tǒng)誤差等一般不進(jìn)行修正。

2、安全裕度與驗(yàn)收極限

a、安全裕度由于檢驗(yàn)員在上述要求的條件下進(jìn)行，測量器具的內(nèi)在誤差和測量條件誤差綜合作用結(jié)果，引起了測量結(jié)果的分散，其分散程度由測量不確定來評(píng)定。各隨機(jī)誤差應(yīng)按平方合成所得的總的極限誤差計(jì)算，其允許值稱為安全裕度。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定見附圖1-1表格。

測量不確定度，由測量器具的不確定度（u1)和溫度、工件形位誤差以及壓

陷效應(yīng)等因素所起的不確定度（u1)兩部分組成。

為了防止測量不確定度的影響而使工件的實(shí)際尺寸超出兩個(gè)極限尺寸范圍，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了檢驗(yàn)的安全裕度A，即測量不確定度的允許值。2、驗(yàn)收極限驗(yàn)收極限是將工件規(guī)定的最大極限尺寸和最小極限尺寸分別向公差帶內(nèi)移動(dòng)一個(gè)安全裕度，如圖1-2。這樣，就盡可能地防止了誤收，從而保證了工件的配合性質(zhì)。安全裕度A由被測零件的尺寸公差來確定，大體為尺寸公差分段值中首項(xiàng)數(shù)值的10%。3、測量器具的選擇測量不確定主要由以下兩部分組成：1、測量器具的不確定度u1

u1≈0.9au2≈0.45a2、由溫度、工件形位誤差以及壓陷效應(yīng)等因素所引起的不確定度u2.按照隨機(jī)誤差合成規(guī)則σ=±=±≈1A

選擇測量器具時(shí),應(yīng)使所選測量器具的不確定度u1小于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值u1.

例如:某工件為∮50f8,試確定驗(yàn)收極限和選擇測量器具.

解:查附表A得:?50IT8標(biāo)準(zhǔn)公差值Td為39μm;查附表c得∮50f8的上偏差es為-25μm.

所以:ei=es-Td=-25μm-39μm-64μm

查表2-3得A=0.003mmu1=0.0027mm

上驗(yàn)收極限=dmax-A=(50mm-0.025mm)-0.003mm=49.972mm

下驗(yàn)收極限=dmin+A=(50mm-0.064mm)+0.003mm=49.939mm查表2-5選放大部數(shù)為400倍的比較儀可滿足要求,其不確定度為0.0018mm<0.002mm。

工件公差帶AADmax(dmax)上驗(yàn)收極限D(zhuǎn)min(dmin)下驗(yàn)收極限U12+U22(0.94A)2+(0.45A)2比較儀的不確定度一、精度:所選之設(shè)備必須滿足零件之精度要求.

通常是視零件之尺寸公差決定,一般以取工件公差的1/3~1/10為宜.如:圖紙上某一尺寸為Φ20±0.04,要測量此尺寸時(shí),需選精度為0.03~0.008mm之量測設(shè)備進(jìn)行量測.比如:分厘卡

二、經(jīng)濟(jì):在同等精度條件下,即滿足被測工件之精度要求.量測還要選低成本,容易操作的量測儀器.測量應(yīng)有一定效率.盡量選用結(jié)構(gòu)簡單、可靠、操作方便靈活,容易維護(hù).對(duì)操作者技術(shù)水平和熟練程度要求低之設(shè)備.第三章測量方法與原則測量方法的選用在很大程度上決定了一個(gè)測量活動(dòng)的成敗正確與否第一節(jié)測量方法根據(jù)被測的零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和精度要求,選擇適當(dāng)?shù)臏y量方法,是減少測量誤差,提高測量精度的基本條件.通?；镜臏y量方法有以下幾種:一、絕對(duì)測量和相對(duì)(比較)測量法絕對(duì)測量法—在測量器具的示數(shù)裝置上可表示出被測尺寸的全值.,如游標(biāo)卡尺的測量

相對(duì)測量法—在測量器具的示數(shù)裝置上只表示出被測尺寸相對(duì)已知標(biāo)準(zhǔn)量的偏差值.,

如公司C卡用量塊清零測量指形片厚度,二、直接測量和間接測量法直接測量—不需對(duì)被測的量與其它實(shí)測量進(jìn)行函數(shù)關(guān)系的輔助計(jì)算,而直接得到被測量值的測量方法.如卡尺.

間接測量—直接測量的量與被測量之間有已知函數(shù)關(guān)系,經(jīng)計(jì)算才能得到被測值的測量方法.三、靜態(tài)測量和動(dòng)態(tài)測量法靜態(tài)測量法—對(duì)被測零件在靜止?fàn)顟B(tài)下進(jìn)行測量,被測量表面與測量頭相對(duì)靜止.如千分尺測量。

動(dòng)態(tài)測量法—對(duì)被測零件在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下進(jìn)行測量,被測量表面與測量頭有相對(duì)運(yùn)動(dòng),動(dòng)態(tài)測量能反映出零件接近使用狀態(tài)下的情況,是測量技術(shù)的發(fā)展方向四、主動(dòng)測量和被動(dòng)測量主動(dòng)測量—是在加工過程中對(duì)工件進(jìn)行測量.

被動(dòng)測量—是在加工后對(duì)工件進(jìn)行測量.五、接觸測量和非接觸測量

接觸測量----測量頭與被測零件表面相接觸并有機(jī)械作用的測量力存在.如用千分尺測量零件

非接觸測量---測量頭不與被零件表面相接觸,如用投影法測量.六、單項(xiàng)測量和綜合測量法單項(xiàng)測量法—對(duì)零件的每參數(shù)單獨(dú)分別進(jìn)行測量.

綜合測量法—測量反映零件有關(guān)參數(shù)的綜合指標(biāo),如用工具顯微鏡測量螺紋時(shí),可分別測量螺紋實(shí)際中徑,牙型半角誤差和螺距累積誤差.第二節(jié)測量方法選擇原則測量結(jié)果的準(zhǔn)確度是測量的要素之一,為了實(shí)現(xiàn)正確可靠的測量,人們?cè)跍y量實(shí)踐中進(jìn)行了長期的探索,總結(jié)了長度測量的四條基本原則.這就是阿貝原則.最小變形原則.最短測量鏈原則和封閉原則.

阿貝原則:是指測量器具的讀數(shù)刻度線應(yīng)安置在被測尺寸線的延長線上.

它的意義在于它避免了因?qū)к壵`差引起的一次測量誤差.特別在使用阿貝原則的儀具時(shí),注意阿貝原則的應(yīng)用,使被測工件盡可能地向主尺靠擾以減小兩軸線之間的距離S則可減小測量誤差.二、最小變形原則為了使測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠,在測量中應(yīng)該盡量做到使各種原因所引起的變形為最小,這就是測量的最小變形原則.最小變形原則是儀器設(shè)計(jì)制造者所必須考慮的原則.對(duì)儀器使用者來說只要不違反儀器操作規(guī)程,儀器有關(guān)構(gòu)件的變形一般是符合最小變形原則的.故在測量中考慮最小變形原則著重在以下幾方面:1、測量力引起的接觸變形:在測量中要根據(jù)接觸體的材料,形狀正確地選擇測量力和接觸形式并保持測量力的穩(wěn)定,還應(yīng)選用適當(dāng)?shù)臏y量方法,如采用相對(duì)測量法或兩次讀數(shù)方法以抵消變形誤差對(duì)測量的影響.2、自重變形:受地球重力的影響而產(chǎn)生的變形.被測工件自重變形的大小與零件的支承方式和支點(diǎn)位置有關(guān),因此在測量中可選擇適當(dāng)?shù)闹c(diǎn)位置以減小自重變形對(duì)測量結(jié)果的影響.3、熱變形:由材料不均勻和受熱不均勻而引起的熱變形,主要影響直線度.平面度的測量.測量時(shí)注意室內(nèi)溫度的穩(wěn)定以及局部熱源(照明光源.人體幅射熱)的影響.三、最短測量鏈原則測量鏈概念原則在測量系統(tǒng)中,為保證實(shí)現(xiàn)測量信息信號(hào)轉(zhuǎn)換的所有轉(zhuǎn)換器(轉(zhuǎn)換單元)的按順序的排列稱為測量鏈.測量信息信號(hào)的每一轉(zhuǎn)換稱為測量鏈的環(huán)節(jié).每一環(huán)節(jié)又由若干構(gòu)件組成.由于測量鏈各環(huán)節(jié)不可避免地會(huì)引起誤差,環(huán)節(jié)一多誤差因素也就增多,不利于提高測量精度.測量鏈的環(huán)節(jié)應(yīng)最少,即測量鏈最短.這就是測量鏈最短的原則.四、封閉原則在測量中如能滿足封閉條件,則其間隔誤差的總和必為零.封閉原測是角度計(jì)量的最基本的原則.它不僅可以使其總的累積誤差為零,而且還創(chuàng)造了自檢的條件,即不需要任何標(biāo)準(zhǔn)器具就可以實(shí)現(xiàn)本身的檢定.第四章測量誤差分類與產(chǎn)生原因誤差是不可避免的,在實(shí)際測量過程中,應(yīng)采取各種有效之測量方法來盡量減低測量誤差.

測量誤差定義分類一、量測誤差定義測量值或(測量值之平均值)與被測量值之差,可用數(shù)字表達(dá)式表示為Δ=X-X0或Δ=X1-X0式中“Δ”表示量測誤差“X”表示測量值“X1”表示測量值之算術(shù)平均值“X0”表示真值此表達(dá)式定義之誤差為絕對(duì)誤差.它的值可為正.負(fù)或零.相對(duì)誤差是指將絕對(duì)誤差與被測量的真值之比.它常用百分?jǐn)?shù)表示,記為:*100%

*100%=|Δ|/X0|X-X0|/X0

*100%*100%=二、量測誤差之分類誤差按性質(zhì)可分為三類:1．系統(tǒng)誤差:在實(shí)際測量條件下,多次測量同一量值時(shí).若誤差的大小和符號(hào)固定不變或按一定規(guī)律變化時(shí)的誤差.2.隨機(jī)誤差:是指在一定測量條件下,多次測量同一尺寸時(shí),其絕對(duì)值和符號(hào)以不可預(yù)定的方式變化的誤差.3．粗大誤差:指超出規(guī)定條件下預(yù)期的誤差,即明顯不符合測量結(jié)果的誤差.

第二節(jié)誤差產(chǎn)生的原因(來源)誤差的產(chǎn)生主要來源于六種:一、人為誤差:由于人的因素造成的誤差主要表現(xiàn):1.測量者的粗心大意或讀數(shù)不正確

2.計(jì)算或記錄錯(cuò)誤通常人為誤差多為粗大誤差二、量具誤差:由于量具因素所造成的誤差主要表現(xiàn):1.使用已經(jīng)磨損之量具2.使用沒有定期校正之量具

3.量具本身保養(yǎng)欠佳三、力量因素:由于量測時(shí)所使用的接觸力或接觸所造成的撓曲的誤差.

主要表現(xiàn):用力過猛或過大,使工件產(chǎn)生變形.

四、測量方法因素:測量時(shí),用儀器設(shè)計(jì)或擺置不良等所造成的誤差.包括余弦誤差,阿貝誤差.

主要表現(xiàn):1.儀器使用不當(dāng)2.量測方法選擇不正確五、環(huán)境因素:測量時(shí)環(huán)境或場地不同而產(chǎn)生之誤差主要表現(xiàn):1.操作環(huán)境之不穩(wěn)定(如溫度高低之影響) 2.測量儀器或被測件的突然振動(dòng)(振動(dòng)因素)六、工件本身因素:由于工件本身缺陷所造成的測量誤差主要表現(xiàn):工件有毛邊.雜質(zhì).灰塵.油污等第七章常見之儀器結(jié)構(gòu).特點(diǎn)第一節(jié)卡尺使用與維護(hù)一、卡尺分類常用卡尺根據(jù)其構(gòu)造可分為三大類：游標(biāo)卡尺、帶表卡尺、數(shù)顯卡尺游標(biāo)卡尺帶表卡尺數(shù)顯卡尺二、常用卡尺的分辯率、測量范圍三、卡尺的應(yīng)用卡尺可用來測量外尺寸、內(nèi)尺寸、深度尺寸、段差測量。外尺寸

內(nèi)尺寸

深度尺寸

段差測量

四、卡尺使用注意事項(xiàng)根據(jù)所測量尺寸的精度和范圍選擇適當(dāng)?shù)目ǔ??？ǔ咭p拿輕放，不可以碰撞、掉落、敲擊?？ǔ叩臏y量爪不可以作為劃線的工具。使用前應(yīng)擦拭測量面和尺身的灰塵及雜物,并檢查主尺與尺框之間的間隙，如發(fā)規(guī)尺框較松，則應(yīng)調(diào)節(jié)彈片的位置，并檢查零位。測量工件盡可能放在測量爪的里面，接近基準(zhǔn)線的位置。測量讀數(shù)時(shí)，應(yīng)從正面垂直于尺身的方向讀數(shù)。使用完后應(yīng)用無塵紙將各測量面擦拭干凈，兩外測面保持0.2~2mm的距離放回卡尺盒。數(shù)顯卡尺尺身及尺框不得有水及油污，以免損壞容柵及電子元器件。第二節(jié)分厘卡使用與維護(hù)一、分厘卡的種類分厘卡根據(jù)讀數(shù)的方式，可分為普通分厘卡，數(shù)顯分厘卡。普通分厘卡數(shù)顯分厘卡

公法線（盤式）分厘卡大量程分厘卡二、常用分厘卡的分辯率、測量范圍名稱分辯率測量范圍普通分厘卡0.01,0.0010~25,25~50,50~75…數(shù)顯分厘卡0.0010~25,25~50,50~75…另：根據(jù)分厘卡的測量功能，可分為內(nèi)徑分厘卡，公法線（盤式）分厘卡，深度分厘卡等等。三、讀數(shù)方法1.普通分厘卡主軸螺桿的節(jié)距為0.5mm,微分套筒圓周均分50等分刻度，每前進(jìn)一圈，主軸則移動(dòng)0.5mm,所以每前進(jìn)一小格的刻度就是0.01mm.讀數(shù)方法如下圖所示：2、數(shù)顯分厘卡通過圓形容柵，直接從顯示屏上讀取測量數(shù)據(jù)。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如下：四、分厘卡使用注意事項(xiàng)1．根據(jù)所測量尺寸的精度和范圍選擇適當(dāng)?shù)姆掷蹇ā?．分厘卡要輕拿輕放，不可以摔、碰。分厘卡在使用之前必須清零。旋轉(zhuǎn)分厘卡的測力棘輪使用兩測量接觸，觀察零位。3．分厘卡在使用時(shí)盡可能固定于卡座上。4．測量時(shí)，當(dāng)測量面即將接觸工件時(shí)，嚴(yán)禁旋轉(zhuǎn)微分套筒，必須使用測力棘輪使測量面接觸工件，棘輪發(fā)出兩、三聲即可讀數(shù)。5．使用完畢后應(yīng)用無塵紙將各測量面擦拭干凈，兩外測面保持0.2~2mm的距離。6．不得自行拆卸分厘卡各元器件部位。7．在使用數(shù)顯分厘卡時(shí)，主軸上不得有水及其油污，以免損壞容柵及電子元器件第三節(jié)指示表的使用與維護(hù)一、指示表的分類常用的指示表可分為百分表（數(shù)顯）、千分表（數(shù)顯）、杠桿百分表、杠桿千分表百分表

數(shù)顯千分表

杠桿表二、常用指示表的分辯率、測量范圍三、指示表使用注意事項(xiàng)1．使用前應(yīng)檢查表的外觀及指針，輕輕撥動(dòng)測頭，觀察指針返回起點(diǎn)的位置有無偏移，有無阻滯現(xiàn)象。2．杠桿表緊固在支架上。3．工件要緩慢移至杠桿表測頭下面測量，不可以劇烈沖擊。4．杠桿表在使用中要特別注意不可以摔、碰。如在使用中不慎摔、碰后或指針左右飄移不穩(wěn)定，則應(yīng)暫停使用，送MC檢測合格后方可使用。補(bǔ)充：測針角度與測量誤差1.測量時(shí)，測針需與被測物的量測面成平行狀態(tài)。2.如果測針與被測物之間成角度測量時(shí)，需要補(bǔ)正，其補(bǔ)正系數(shù)如下：例：角度以30度量測時(shí)，量測指示器的讀數(shù)為0.05mm.其正確值=0.86(30度時(shí)的補(bǔ)正系數(shù))*0.05=0.043mm第四節(jié)標(biāo)準(zhǔn)量塊及環(huán)規(guī)使用與維護(hù)一、標(biāo)準(zhǔn)量塊常用的量塊一般有鋼制量塊和陶瓷量塊兩種,用做標(biāo)準(zhǔn)件，傳遞長度標(biāo)準(zhǔn)。可用來校正卡尺、分厘卡等，也可用來CMM、Somartscope等日常的點(diǎn)檢鋼制量塊陶瓷量塊二、標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)標(biāo)準(zhǔn)環(huán)規(guī)主要用于空氣基子及校正內(nèi)徑分厘卡。三、使用及注意事項(xiàng)1.量塊和環(huán)規(guī)均做為長度標(biāo)準(zhǔn)，使用時(shí)須特別小心，要輕拿輕放，嚴(yán)禁摔、碰。2.使用時(shí)必須套手套。3.量塊和環(huán)規(guī)在使用時(shí)不可以劃傷其測量面。4.應(yīng)定期保養(yǎng)，在其表面均勻涂上防銹油。第五節(jié)工裝及基子使用與維護(hù)一、工裝工裝是指給工件相對(duì)于機(jī)床加工中心或檢驗(yàn)中心確定位置的工藝裝備.它可分加工工裝,檢測工裝,也稱夾具,治具等.A、使用1.選擇合適的工裝根據(jù)所檢產(chǎn)品的型號(hào)選擇合適的工裝。2.外觀檢查檢查工裝基面是否有銹跡,各定位釘是否松動(dòng),有無毛刺、劃痕等明顯影響質(zhì)量的缺陷。B、保養(yǎng)1.使用前，應(yīng)將工裝工作部位擦拭干凈。2.使用時(shí)輕拿輕放,嚴(yán)禁碰撞,摔落。3.使用完畢后將工裝放回指定的地方。4.需定期上防銹油。5.不需使用工裝\夾具要進(jìn)行防銹處理。二、基子國內(nèi)稱光滑極限量規(guī),主要用于檢測孔徑。A、分類棒基子、波頭基子、螺紋基子、片狀基子B、使用根據(jù)所檢零件的尺寸和特性，選擇合適的基子。1.檢查所用基子標(biāo)簽是否在有效期內(nèi)，基子表面有無毛刺、銹跡。2.試基子時(shí)，保持基子軸線與被檢的尺寸方向垂直，輕輕用力推入，不可用力轉(zhuǎn)動(dòng)旋入。3.螺紋基子(牙規(guī))應(yīng)輕輕用力(F=6~10N)旋入，基子通規(guī)應(yīng)很順利