互換性與測量技術：第5章測量技術基礎

第五章

測量技術基礎第一節(jié)測量的基本概念所謂“測量”就是將被測的量與作為單位或標準的量，在量值上進行比較，從而確定二者比值的實驗過程。

若被測量為L，標準量為E，那么測量就是確定L是E的多少倍。即確定比值q=L/E，最后獲得被測量L的量值，即

L=qE。一個完整的測量過程應包含:測量對象計量單位測量方法測量精確度（或準確度）四個要素一、長度和角度的計量單位（自學）二、尺寸和角度量值傳遞系統(tǒng)（自學）第二節(jié)長度和角度計量單位與尺寸傳遞三、量塊

量塊的構成：

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

量塊的用途：量塊在機械制造廠和各級計量部門中應用較廣，常作為尺寸傳遞的長度標準和計量儀器示值誤差的檢定標準，也可作為精密機械零件測量、精密機床和夾具調(diào)整時的尺寸基準。量塊的精度（級）：GB/T6093－2001按制造精度將量塊分為00，0，1，2，3和K級共6級，其中00級精度最高，3級精度最低，K級為校準級。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來劃分的。量塊按“級”使用時，以量塊的標稱長度為工作尺寸，該尺寸包含了量塊的制造誤差，并將被引入到測量結果中。由于不需要加修正值，故使用較方便。

量塊的精度（等）：國家計量局標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)量塊中心長度測量的極限偏差和平面平行性允許偏差來劃分的。

量塊的“級”與“等”

:量塊的“級”和“等”是從成批制造和單個檢定兩種不同的角度出發(fā)，對其精度進行劃分的兩種形式。

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

按“等”使用時，必須以檢定后的實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多。所以，量塊按“等”使用時其精度比按“級”使用要高，并且能在保持量塊原有使用精度的基礎上延長其使用壽命。

量塊在使用時，常常用幾個量塊組合使用。為了能用較少的塊數(shù)組合成所需要的尺寸，量塊應按一定的尺寸系列成套生產(chǎn)供應。國家標準共規(guī)定了17種系列的成套量塊。組合量塊時，為減少量塊組合的累積誤差，應盡量減少量塊的組合塊數(shù)，一般不超過4塊。選用量塊時，應從所需組合尺寸的最后一位數(shù)開始，每選一塊至少應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)，否則應及時送專業(yè)部門檢定。2.使用環(huán)境良好，防止各種腐蝕性物質及灰塵對測量面的損傷，影響其粘合性。3.分清量塊的“級”與“等”，注意使用規(guī)則。4.所選量塊應用航空汽油清洗、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，以免造成汗液對量塊的腐蝕及手溫對測量精確度的影響。7.使用完畢，應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：第五節(jié)

測量誤差與數(shù)據(jù)處理

一、測量誤差的概述（自學）二、隨機誤差1.隨機誤差的分布規(guī)律及其特性

隨機誤差可用試驗方法來確定。實踐表明，大多數(shù)情況下，隨機誤差符合正態(tài)分布。為便于理解，現(xiàn)舉例說明。表5-2

測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計表

尺寸分組區(qū)間

/mm組號區(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實際分布曲線第六節(jié)

光滑工件尺寸的檢測

國家標準《極限與配合》中測量與檢驗部分規(guī)定了這兩種檢測方法的國家標準：《光滑工件尺寸的檢驗》（GB/T3177－1997）《光滑極限量規(guī)》（GB/T1957－1981）一、通用計量器具測量工件

表5-3計量器具的極限誤差計量器具名

稱分度值mm所用量塊尺寸范圍

mm檢定等別精度級別1～1010～5050～8080～120120～180180～2600260～360360～500測

量

極

限

誤

差

±μｍ立式臥式光學計測外尺寸0.00145120.40.70.61.00.81.31.01.61.21.81.82.52.53.53.04.5立式臥式測長0.001絕對測量1.11.51.92.02.32.33.03.5儀測外尺寸臥式測長儀0.001絕對測量2.53.03.33.53.84.24.8—測內(nèi)尺寸測長機0.001絕對測量1.01.31.62.02.54.05.06.0萬能工具顯微鏡0.001絕對測量1.522.52.533.5——大型工具顯微鏡0.01絕對測量55

接觸式干涉儀

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

dM

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

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)測孔量規(guī)的型式及應用范圍

止規(guī)通規(guī)1005000211