互換性與測(cè)量技術(shù)：第5章測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)

第五章

測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)第一節(jié)測(cè)量的基本概念所謂“測(cè)量”就是將被測(cè)的量與作為單位或標(biāo)準(zhǔn)的量，在量值上進(jìn)行比較，從而確定二者比值的實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

若被測(cè)量為L(zhǎng)，標(biāo)準(zhǔn)量為E，那么測(cè)量就是確定L是E的多少倍。即確定比值q=L/E，最后獲得被測(cè)量L的量值，即

L=qE。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)量方法測(cè)量精確度（或準(zhǔn)確度）四個(gè)要素一、長(zhǎng)度和角度的計(jì)量單位（自學(xué)）二、尺寸和角度量值傳遞系統(tǒng)（自學(xué)）第二節(jié)長(zhǎng)度和角度計(jì)量單位與尺寸傳遞三、量塊

量塊的構(gòu)成：

它有兩個(gè)測(cè)量面和四個(gè)非測(cè)量面。兩相互平行的測(cè)量面之間的距離為量塊的工作長(zhǎng)度，稱為標(biāo)稱長(zhǎng)度（量塊上標(biāo)出的長(zhǎng)度）。從量塊一個(gè)測(cè)量面上任意點(diǎn)到與這個(gè)量塊另一個(gè)測(cè)量面相研合的面的垂直距離稱為量塊長(zhǎng)度Li。從量塊一個(gè)測(cè)量面中心點(diǎn)到與這個(gè)量塊另一個(gè)測(cè)量面相研合的面的垂直距離稱為量塊的中心長(zhǎng)度。L4L3L2L量塊L1平晶圖5-1量塊

量塊的用途：量塊在機(jī)械制造廠和各級(jí)計(jì)量部門中應(yīng)用較廣，常作為尺寸傳遞的長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)和計(jì)量?jī)x器示值誤差的檢定標(biāo)準(zhǔn)，也可作為精密機(jī)械零件測(cè)量、精密機(jī)床和夾具調(diào)整時(shí)的尺寸基準(zhǔn)。量塊的精度（級(jí)）：GB/T6093－2001按制造精度將量塊分為00，0，1，2，3和K級(jí)共6級(jí)，其中00級(jí)精度最高，3級(jí)精度最低，K級(jí)為校準(zhǔn)級(jí)。主要根據(jù)量塊長(zhǎng)度極限偏差、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。量塊按“級(jí)”使用時(shí)，以量塊的標(biāo)稱長(zhǎng)度為工作尺寸，該尺寸包含了量塊的制造誤差，并將被引入到測(cè)量結(jié)果中。由于不需要加修正值，故使用較方便。

量塊的精度（等）：國(guó)家計(jì)量局標(biāo)JJG146－2003《量塊檢定規(guī)程》按檢定精度將量塊分為六等，即1、2、3、4、5、6等，其中1等精度最高，6等精度最低，“等”主要依據(jù)量塊中心長(zhǎng)度測(cè)量的極限偏差和平面平行性允許偏差來(lái)劃分的。

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，并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。

量塊在使用時(shí)，常常用幾個(gè)量塊組合使用。為了能用較少的塊數(shù)組合成所需要的尺寸，量塊應(yīng)按一定的尺寸系列成套生產(chǎn)供應(yīng)。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)共規(guī)定了17種系列的成套量塊。組合量塊時(shí)，為減少量塊組合的累積誤差，應(yīng)盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過(guò)4塊。選用量塊時(shí)，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)。量塊的選用：1.005201.286.528.7851.量塊必須在使用有效期內(nèi)，否則應(yīng)及時(shí)送專業(yè)部門檢定。2.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。3.分清量塊的“級(jí)”與“等”，注意使用規(guī)則。4.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。5.輕拿、輕放量塊，杜絕磕碰、跌落等情況的發(fā)生。6.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。7.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。

量塊使用的注意事情項(xiàng)：第五節(jié)

測(cè)量誤差與數(shù)據(jù)處理

一、測(cè)量誤差的概述（自學(xué)）二、隨機(jī)誤差1.隨機(jī)誤差的分布規(guī)律及其特性

隨機(jī)誤差可用試驗(yàn)方法來(lái)確定。實(shí)踐表明，大多數(shù)情況下，隨機(jī)誤差符合正態(tài)分布。為便于理解，現(xiàn)舉例說(shuō)明。表5-2

測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

尺寸分組區(qū)間

/mm組號(hào)區(qū)間中心值/mm每組出現(xiàn)的次數(shù)（頻數(shù)ni）頻率（ni/n）19.990～19.99219.992～19.99419.994～19.99619.996～19.99819.998～20.00020.000～20.00220.002～20.00420.004～20.00620.006～20.00820.008～20.01020.010～20.012123456789101119.99119.99319.99519.99719.99920.00120.00320.00520.00720.00920.0112410243745392312310.010.020.050.120.1850.2250.1950.1150.060.0150.005yO正態(tài)分布曲線δμ圖5-2頻率直方圖和正態(tài)分布曲線19.99120.0070.2250.120.01x=20.0

ni/n實(shí)際分布曲線第六節(jié)

光滑工件尺寸的檢測(cè)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《極限與配合》中測(cè)量與檢驗(yàn)部分規(guī)定了這兩種檢測(cè)方法的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：《光滑工件尺寸的檢驗(yàn)》（GB/T3177－1997）《光滑極限量規(guī)》（GB/T1957－1981）一、通用計(jì)量器具測(cè)量工件

表5-3計(jì)量器具的極限誤差計(jì)量器具名

稱分度值mm所用量塊尺寸范圍

mm檢定等別精度級(jí)別1～1010～5050～8080～120120～180180～2600260～360360～500測(cè)

量

極

限

誤

差

±μｍ立式臥式光學(xué)計(jì)測(cè)外尺寸0.00145120.40.70.61.00.81.31.01.61.21.81.82.52.53.53.04.5立式臥式測(cè)長(zhǎng)0.001絕對(duì)測(cè)量1.11.51.92.02.32.33.03.5儀測(cè)外尺寸臥式測(cè)長(zhǎng)儀0.001絕對(duì)測(cè)量2.53.03.33.53.84.24.8—測(cè)內(nèi)尺寸測(cè)長(zhǎng)機(jī)0.001絕對(duì)測(cè)量1.01.31.62.02.54.05.06.0萬(wàn)能工具顯微鏡0.001絕對(duì)測(cè)量1.522.52.533.5——大型工具顯微鏡0.01絕對(duì)測(cè)量55

接觸式干涉儀

Δ≤0.1μｍ驗(yàn)收極限的適用性圖5-3Cp>1采用包容要求時(shí)的驗(yàn)收極限D(zhuǎn)max(L)ADmin(M)上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限孔公差帶DM上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限軸公差帶dmax(M)Admin(L)

dM

圖5-4偏態(tài)分布時(shí)的驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限上驗(yàn)收極限Admindmax軸公差帶上驗(yàn)收極限下驗(yàn)收極限ADminDmax孔公差帶二、用光滑極限量規(guī)檢驗(yàn)工件

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)

孔用塞規(guī)

偏離泰勒原則量規(guī)的影響：

Dmin(b)不全形塞規(guī)Dm被檢孔DaDmax被檢孔(a)全形止規(guī)的影響

量規(guī)形式及應(yīng)用范圍

止規(guī)通規(guī)3151850010002112片狀塞規(guī)全形塞規(guī)球端桿規(guī)不全形塞規(guī)a)測(cè)孔量規(guī)的型式及應(yīng)用范圍

止規(guī)通規(guī)1005000211